[发明专利]一种浮力法测量电池体积的方法及其装置

说明书

本发明公开了一种浮力法测量电池体积的方法，包括一种浮力法测量电池体积的方法，包括如下步骤：a、将电池悬挂于拉力测试装置之下，读取该状态下的拉力数值F₁；b、将电池放入盛有液体的容器中，当电池完全浸入液体时，读取该状态下的拉力数值F₂；c、根据公式F₁‑F₂＝ρ_液gV，计算得出电池体积其中ρ_液为液体密度，g为重力加速度。利用浮力法检测电池体积，适用于各种形状的电池，间接计算体积的方法避免了其他方法中多次称量、液面波动等过程中引入的测量不确定性以及液体表面张力、外界气压带来的干扰因素，提高测量准确性。本发明还公开了一种测量电池体积的装置。

技术领域

本发明涉及电池体积测试技术领域，尤其是涉及一种浮力法测量电池体积的方法及其装置。

背景技术

锂离子动力电池常因电池极片在循环过程中膨胀导致厚度增加，电解液氧化分解产气导致鼓胀，另外，电池封装不严也会引起体积膨胀，从而影响电池性能和应用。因此，电池在不同实验条件下的体积变化率，常作为评价电池性能的重要指标之一。电池体积膨胀因其体积变化不规则，常规的用游标卡尺或螺旋测微器测量电芯厚度变化来测量电池体积，难以获得准确数据，特别是软包电池的体积变化尤为不准确，不能够反应真实数据。

例如，一件在中国专利文献上公开的“一种软包式锂离子电池体积的测量装置及其测试方法”，其公开号CN108414043A，测量装置包括测量机构和液面调节装置。测量机构由盛放液体的容器和容器连通的计量管，测量装置和计量管呈“U”型结构，液体的容器设置有密封塞。电池放入盛放液体的容器、调整液面高度至基准线，密封容器；然后通过液面调整装置的输入管用气压泵或洗耳球调整液面高度；计量管上的刻度变化值即为电池体积。电芯放置于装有液体的容器中后需再用密封塞密封，制造一个密闭的空间，气体容易泄露，导致测试失效；通过控制容器中气体压力使容器中液体高度与基准线平齐，控制难；另外，容器内压力增加后，溶液中电池表面受压后体积形变大，测量的电池体积与实际偏差大。

另一件授权公告号CN206488826U的实用新型专利公开了一种软包电池体积测量装置，装置包括支架、量杯及能放入软包电池的液体容器，液体容器上刻有基准线，基准线同一水平设有液体溢流的导液管，量杯放在称重器。首先将液体加入到液体容器中至基准线，然后电池缓慢投入液体容器中，溢出的液体通过导液管流入放在称重器上的量杯，通过量杯中水的质量变化量或量杯中液体体积变化量，得到电池体积。该实用新型测量过程复杂，操作过程引入测量不确定度大，如电芯放入液体中液位波动、多次称量等。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的测量不准确，且操作过程复杂的问题，提供一种浮力法测量电池体积的方法及其装置，准确测量电池体积，且操作方便，结构简单。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种浮力法测量电池体积的方法，包括如下步骤：

a、将电池悬挂于拉力测试装置之下，读取该状态下的拉力数值F₁；

b、将电池放入盛有液体的容器中，当电池完全浸入液体时，读取该状态下的拉力数值F₂；

c、根据公式F₁-F₂＝ρ_液gV，计算得出电池体积其中ρ_液为液体密度，g为重力加速度。