[實用新型]電池模組的電池膨脹力測試裝置

有效

• 申請號: 201420763164.5
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN204255553U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 姜亮;徐細勇
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司;東莞新能源科技有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

技術領域

本實用新型涉及電池測試設備領域，尤其涉及一種電池模組的電池膨脹力測試裝置。

背景技術

鋰離子電池以其能量密度高、工作電壓高、自放電低、充放電效率高、循環壽命長及無記憶效應等優點，在消費電子產品、航天、儲能及新能源汽車等領域得到越來越廣泛的應用。

鋰離子電池在制造和使用過程中，由于鋰離子的嵌入和脫出會帶來電芯的厚度變化，即電芯充電時，鋰離子從正極脫出，并嵌入負極，引起負極層間距增大，從而出現膨脹現象，電芯厚度越厚，膨脹量越大；另一方面，鋰離子電池在充放電過程中，由于發生化學反應產生氣體，生成的氣體造成電芯內壓升高，增加了電芯的膨脹行為。

新能源汽車上的動力電池包一般由多個電池模組組成，每個電池模組由數量不等的多個鋰離子電池串聯或并聯組成，并限定在由端板和側板焊接而成的模組框架內，在模組的裝配過程中，模組兩端的端板對電池有一定的預緊力作用，以提高和改善電池的循環性能；

在循環充放電過程中，由于多個電池的膨脹變形，會對約束它們變形的模組框架進行擠壓，使得模組框架發生變形，如果電池的膨脹繼續，而模組框架的變形超過其允許的極限，則會發生模組框架的破壞，進而引發安全事故。

因此，模組中的電池在充放電循環過程中真實膨脹力的測試很重要。它可以作為評估電池模組結構是否安全的一個關鍵因素，也為設計人員設計安全的電池模組結構提供一個依據。

目前已有的測試電池膨脹力的裝置，測試過程中，其測試空間是固定不變的，因此無法模擬電池模組發生形變的過程，也就無法測試得到電池模組發生形變后可以繼續承受的電池膨脹力。

實用新型內容

鑒于背景技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種電池模組的電池膨脹力測試裝置，其能測試電池模組的多個電池的膨脹力。

本實用新型的另一目的在于提供一種電池模組的電池膨脹力測試裝置，其能模擬電池模組中的電池在實際使用過程中的膨脹受力情況。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種電池模組的電池膨脹力測試裝置，其包括：第一端板；第二端板，沿水平方向相鄰第一端板，待測電池模組的多個電池位于第一端板和第二端板之間；第一支撐板，具有用作支撐面的底面，且位于第一端板、多個電池以及第二端板組成的組合體的水平方向的一側；第二支撐板，具有用作支撐面的底面，且位于第一端板、多個電池以及第一支撐板組成的組合體的水平方向的另一側；導桿，沿水平方向布置，一端固定連接于第一支撐板而另一端固定連接于第二支撐板，且穿過第一端板、第二端板并使第一端板以及第二端板能夠沿導桿滑動；壓力傳感器，沿水平方向位于第一端板、多個電池以及第二端板組成的組合體的水平方向的側方且位于第一支撐板和第二支撐板之間；加壓構件，具有沿水平方向延伸的施壓部，施壓部穿過第一支撐板，用于對第一端板施加壓力并使第一端板定位；以及彈簧，沿水平方向一端固定于第二支撐板，另一端面向第二端板并接收來自第二端板的壓力；其中，加壓構件的施壓部沿水平方向對第一端板施加壓力，以使第一端板和第二端板沿導桿以及設置在第一端板和第二端板之間的待測電池模組中的多個電池、向第二支撐板方向水平移動以壓縮彈簧，從而待測電池模組中的多個電池夾緊在第一端板和第二端板之間且彈簧處于壓縮狀態；當處于壓縮狀態的彈簧壓縮到預定程度時，加壓構件的施壓部停止施壓，從而使第一端板定位；在待測電池模組中的電池的充放電循環中，電池模組中的多個電池發生膨脹變形，以使第二端板沿導桿以及彈簧朝向第二支撐板水平移動，從而彈簧繼續被壓縮，且壓力傳感器來測試電池模組中的多個電池在充放電循環中的膨脹變形時的膨脹力。

本實用新型的有益效果如下：

首先，通過彈簧提供對電池模組的預緊力，模擬電池模組框架對電池的預緊力；其次，通過繼續壓縮彈簧的方式提供電池膨脹的空間，模擬電池模組框架的形變過程，最后，當由于電池的膨脹而彈簧不能繼續被壓縮后，可以進一步模擬電池模組框架在達到形變極限后不再發生形變時的膨脹受力。通過該裝置可真實反映出電池模組在實際使用過程中的膨脹受力情況，可以得到真實的受力數據，進而對模組框架的設計具有指導作用。

傳感器可以實時監控并記錄電池模組中的多個電池在充放電循環中的膨脹變形時的膨脹力以及達到形變極限后不再發生形變時的膨脹力的變化過程，從而為電池模組的結構強度的評估和新的結構設計提供依據。

附圖說明

圖1為根據本實用新型的電池模組的電池膨脹力測試裝置的一實施例的俯視圖；