[發(fā)明專利]電池厚度變化檢測裝置、電池安全檢測及判斷方法

有效

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• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103983179A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設計）人: 李新靜;張佳瑢;丁紹玉
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源股份公司
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06;G01R31/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及電池安全測試技術領域，具體是涉及一種電池厚度變化檢測裝置、電池安全檢測及判斷方法。

背景技術

衡量電池的基本性能指標，除了容量，內阻，電壓和功率外，厚度也是影響電池性能的一個重要指標。隨著鋰離子電池廣泛而快速的發(fā)展和電子、交通工具輕便化的發(fā)展，厚度較薄的電池越來越受到人們的重視和關注。目前，由于電子器件的精準化，對電池厚度測量的精確度也要求的越來越高。如果電池厚度測量的不準確，電池的實際尺寸會和相關設備不吻合，導致電池的報廢和資源的浪費。同時，電池在使用的過程中，受外界溫度，機械損傷，循環(huán)次數(shù)等因素的影響，電池出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象，電解液與活性材料的反應，內部氣體的產生都會造成電池厚度的增加，影響電池的運行，從而為電池的使用和存儲帶來安全隱患。因此對在不同使用環(huán)境中的電池進行厚度監(jiān)測，可以對電池的安全使用和設計優(yōu)化具有很好的指導作用，對電池日歷壽命的預測和健康管理制度的建立提供很好的數(shù)據支撐。

目前測試電池厚度的方法主要是使用卡尺進行測量，這樣使得在做測試的過程中不能對電池的厚度變化進行實時監(jiān)測，而且這種機械性的測量得到的數(shù)值誤差也比較大，因此開發(fā)新的厚度測量裝置勢在必行。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中存在的技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電池厚度變化檢測裝置、電池安全檢測及判斷方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種電池厚度變化檢測裝置，包括彼此平行布置的用于裝載單晶硅膜片的上板和用于放置電池的底板，所述上板和底板通過連接件使其相對位置固定，并使單晶硅膜片和電池毫無壓力的接觸，所述單晶硅膜片通過引線與內阻儀連接，所述內阻儀通過差動放大器與單晶硅膜片的內阻連接，所述單晶硅膜片的內阻由依次串聯(lián)的4個電阻R1～R4構成，電阻R1、R3之間的連接點與差動放大器的負極輸入端連接，電阻R2、R4之間的連接點與差動放大器的正極輸入端連接，電阻R1、R2之間的連接點與電源連接，電阻R3、R4之間的連接點接地。

本發(fā)明還可以通過以下技術方案進一步實施：

所述單晶硅膜片呈圓形片狀，安裝在上板朝向底板一側的中部。

所述單晶硅膜片的引線為兩根，且沿其圓心對稱排布，并貫穿上板的板面延伸至上板的上部。

所述連接件設為四個沿單晶硅膜片的圓心對稱排布的螺桿，所述螺桿的桿身貫穿上板并旋入設于底板上的安裝孔中。

基于上述電池厚度變化檢測裝置對電池厚度變化的安全檢測及判斷方法，包括如下步驟：

1）、將電池安裝在底板上，通過連接件將上板和底板固定，使單晶硅膜片和電池之間毫無壓力的接觸，此時，電池本身的厚度記為X，設定電池形變量為0；

2）、當電池經誘發(fā)發(fā)生形變時，通過單晶硅膜片會反映出電池厚度的形變量，記錄為X₁，X₁=k*R，其中，k是單晶硅膜片內阻變化對應電池厚度變化的系數(shù)，R為內阻儀示數(shù)；

3）、電池安全的判斷：

當（X+X₁）/X的大小出現(xiàn)波動時，以變化的最終值作為判斷依據；

當（X+X₁）/X?<1.05時，判斷電池處于安全使用狀態(tài)；

當1.05≤[（X+X₁）/X]≤1.2時，且該值在不斷的增加，可判斷電池處于安全失控狀態(tài)。

本發(fā)明的電池厚度變化檢測裝置、電池安全檢測及判斷方法，其有益效果表現(xiàn)在：

1）、本發(fā)明的電池厚度變化檢測裝置、電池安全檢測及判斷方法，利用單晶硅膜片的電阻變化測量電池厚度變化，電池的厚度變化會引起其對單晶硅膜片的壓力變化，從而引起單晶硅膜片的晶格結構發(fā)生變化，導致單晶硅膜片電阻的變化，最后通過單晶硅膜片電阻的變化量測量電池厚度的變化情況。

2）、本發(fā)明的電池厚度變化檢測裝置，結構簡單，使用方便，它改變了傳統(tǒng)中用卡尺測量電池厚度的局限性，而是通過單晶硅膜片受不同程度的擠壓后發(fā)生的晶格結構的變化和電阻的變化，進而測量出電池厚度的變化情況，使用這一裝置有效解決了常規(guī)測量裝置精度不高，不能實時監(jiān)測的問題，簡化了測量過程的操作，大大減少了常規(guī)操作引入的誤差。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電池厚度變化檢測裝置的結構示意圖。

圖2為圖1中A向視圖。

圖3為等效電路圖。

具體實施方式