[發(fā)明專利]一種利用應變片確定電芯膨脹程度的方法和裝置

在審

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• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106595914A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 王會;盛力
• 申請（專利權）人: 常州普萊德新能源電池科技有限公司
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22;G01R31/36
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙)11311
• 代理人: 田明,任曉航

技術領域

本發(fā)明屬于電池領域，具體涉及一種利用應變片確定電芯膨脹程度的方法和裝置。

背景技術

近幾年來電動汽車行業(yè)發(fā)展迅猛，電動汽車續(xù)航里程不斷突破，同時新的問題也不斷出現(xiàn)，電池系統(tǒng)能否安全運轉已逐漸成為最大的隱患。充放電過程電池內部發(fā)生化學反應，如果電解質中存在雜質，尤其是水，電池內將會發(fā)生劇烈反應并釋放氣體，導致電池的膨脹，而充放電過程中電池溫度升高也是電池膨脹的重要原因。殼體膨脹可能會導致電池模組裝配失效，導致電池或模組無法正常工作，當膨脹程度達到一定程度后殼體破裂電解質流出，可能引起燃燒和爆炸等重大安全問題。針對電池膨脹問題，現(xiàn)行電池及模組通常使用預留一定間隙的設計對此進行預防，而間隙的大小則是憑經驗設計，電池膨脹程度的測量方法及裝置缺失，未能在設計之初做到有理有據(jù)，因此急需開發(fā)相應的裝置為電池及模組的設計提供理論依據(jù)。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術中所存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用應變片確定電芯膨脹程度的方法和裝置，通過該技術方案能夠將測定出電芯充放電時產生的膨脹力，為現(xiàn)行電池及模組預留間隙大小的設計提供依據(jù)。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種利用應變片確定電芯膨脹程度的方法，將電芯的膨脹轉變?yōu)閼兤男巫?，確定應變片的形變程度以確定電芯的膨脹程度。

進一步地，上述利用應變片確定電芯膨脹程度的方法，將電芯的膨脹轉變?yōu)閼兤男巫兊姆椒?，采用連接件連接的兩片剛性夾具限制電芯的膨脹，連接件表面貼有應變片。

進一步地，上述利用應變片確定電芯膨脹力的方法，所述應變片每兩個為一組設置在電芯周邊的不同位置，同組的應變片連線跨過電芯所在區(qū)域；

該利用應變片確定電芯膨脹程度的方法還包括通過應變片形變確定電芯對應于不同應變片組內連線交點處的膨脹程度。

進一步地，上述利用應變片確定電芯膨脹程度的方法，所述確定應變片的形變通過測量應變片的電阻變化實現(xiàn)。

進一步地，本發(fā)明還提供了一種利用應變片確定電芯膨脹程度的裝置，包括螺栓、螺母、應變片、測量裝置和相互配合的兩片剛性夾具；所述剛性夾具之間設置有電芯安裝區(qū)域；兩片所述剛性夾具的相對應的位置上設置有螺栓孔；同一剛性夾具上的每個螺栓孔均有另一螺栓孔與之對應，相互對應的兩個螺栓孔的連線穿過所述電芯安裝區(qū)域；所述螺栓上位于兩片所述剛性夾具之間的部分設置有應變片布置區(qū)，所述應變片設置在所述應變片布置區(qū)上且與測量裝置連接；所述測量裝置為電阻測量裝置或應變儀。

進一步地，上述利用應變片確定電芯膨脹程度的裝置，所述剛性夾具設置四條首尾依次相連的四條邊，同一剛性夾具上相互對應的兩個螺栓孔分別設置在該剛性夾具相對的兩邊上。

進一步地，上述利用應變片確定電芯膨脹程度的裝置，所述剛性夾具的每條邊上均設置不少于2個螺栓孔。

進一步地，上述利用應變片確定電芯膨脹程度的裝置，所述剛性夾具的邊緣設置伸出所述邊緣的延伸座，每個延伸座上設置有一個所述的螺栓孔。

進一步地，上述利用應變片確定電芯膨脹程度的裝置，所述電芯安裝區(qū)域的邊緣設置有限位卡槽。

進一步地，上述利用應變片確定電芯膨脹程度的裝置，螺栓頭部與相應剛性夾具之間設置有墊片。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的技術方案中，電芯膨脹時對剛性夾具產生作用，剛性夾具的螺栓在膨脹力的作用下發(fā)生形變，導致安裝在所述螺栓上的應變片形變，通過測量應變片的電阻變化確定其形變，該變形量與螺栓變形相同，進而可確定電芯膨脹程度，根據(jù)該膨脹程度能夠確定電芯與電芯或電芯與殼體間應預留縫隙大小。對應的螺栓連線穿過電芯安裝區(qū)域，通過該相應的連線網格，可以具體確定電芯不同位置的膨脹程度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明利用應變片確定電芯膨脹程度的裝置的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明具體實施例中利用上述裝置測量電芯膨脹位置的示意圖。

上述附圖中，1、剛性夾具；2、電芯極柱；3、應變片；4、限位卡槽；5、螺栓；6、螺母；7、墊片；8、夾具支腳；9、帶測試樣；10、延伸座。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。