[實用新型]一種鋰離子電池電壓和電阻變化原位監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720911401.1
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN207217705U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 魯揚
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙)34119
• 代理人: 段曉微,葉美琴

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鋰電池測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池電壓和電阻變化原位監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

鋰離子電池具有比能量高、工作電壓高、無記憶效應、循環(huán)壽命長、環(huán)境污染小等優(yōu)點。隨著鋰離子電池的廣泛應用，電池的安全性受到了越來越多的關(guān)注。鋰離子電池電解液一般為易燃有機物，電池濫用時會產(chǎn)生大量熱使電池溫度升高，可能會導致正負極材料或電解液內(nèi)部發(fā)生熱分解反應。當電池散熱速度小于產(chǎn)熱速度時，就有可能導致電池熱失控、爆炸等安全性問題。對于大容量、高功率的大型鋰離子電池組，安全性問題則更為突出，所以提升電池的安全性是目前急需解決的問題。但想解決電池安全問題，首先我們必須了解電池的失效過程和失效機理，只有了解清楚這些，才能有針對性的提出改善措施。現(xiàn)在鋰電池生產(chǎn)企業(yè)都是通過模擬電池熱失控測試來評判電池的安全性能，這樣我們就可以在測試過程中分析電池的熱失控過程和機理。

絕熱量熱儀(ARC)又稱加速絕熱量熱儀，該儀器能通過控制溫度與樣品溫度同步，能夠模擬電池內(nèi)部熱量來不及散失時放熱反應過程中的熱特性，從而了解電池的真實工作情況。ARC具有靈敏度高、熱惰性小等優(yōu)點，可以獲得樣品測試過程中起始放熱溫度、溫升速率、最高溫度等數(shù)據(jù)，對研究電池熱失控機理非常有利。但ARC不能直接獲得電池電壓和電阻數(shù)據(jù)，然而我們在研究電池熱失控機理時需要通過分析電池電壓和電阻變化情況來判斷電池內(nèi)部短路情況，因此，獲得熱失控過程中電池電壓和電阻數(shù)據(jù)是非常有必要的。

實用新型內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實用新型提出了一種鋰離子電池電壓和電阻變化原位監(jiān)測裝置。

本實用新型提出的一種鋰離子電池電壓和電阻變化原位監(jiān)測裝置，包括絕熱量熱儀、內(nèi)阻儀和數(shù)據(jù)記錄儀，絕熱量熱儀內(nèi)部設有安裝電池的腔體，內(nèi)阻儀的輸出端通過數(shù)據(jù)線連接數(shù)據(jù)記錄儀；腔體內(nèi)安裝電池的狀態(tài)下，內(nèi)阻儀的測試端通過導線連接腔體內(nèi)的電池。

優(yōu)選地，絕熱量熱儀的腔體壁上有穿線孔，安裝在絕熱量熱儀腔體內(nèi)的電池通過導線與內(nèi)阻儀的測試端連接。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)記錄儀包括顯示單元。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)記錄儀采用電腦。

本實用新型提出的一種鋰離子電池電壓和電阻變化原位監(jiān)測裝置，為了研究電池熱失控過程和失效機理，將待測電池放在絕熱量熱儀中測試其熱失控情況，把內(nèi)阻儀的檢測端通過導線直接與電池連接來監(jiān)測電池測試過程中電壓和電阻變化情況，用數(shù)據(jù)記錄儀通過數(shù)據(jù)線實時記錄內(nèi)阻儀獲得的電池電壓和電阻數(shù)據(jù)，整套裝置可實現(xiàn)鋰離子電池熱失控測試過程中電壓和電阻變化原位監(jiān)測，為電池熱失控機理分析提供更為可靠的數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1為本實用新型提出的鋰離子電池電壓和電阻變化原位監(jiān)測裝置連接示意圖；

圖2是本實施例的鋰離子電池熱失控溫度曲線圖；

圖3是本實施例的鋰離子電池熱失控過程中電壓電阻變化曲線圖。

具體實施方式

參照圖1，本實用新型提出的一種鋰離子電池電壓和電阻變化原位監(jiān)測裝置，包括絕熱量熱儀1、內(nèi)阻儀4和數(shù)據(jù)記錄儀6。絕熱量熱儀1內(nèi)部設有安裝電池2的腔體；腔體內(nèi)安裝電池的狀態(tài)下，內(nèi)阻儀4的測試端通過導線3連接腔體內(nèi)的電池2用于檢測電池2測試過程中電壓和電阻的變化情況。

內(nèi)阻儀4的輸出端通過數(shù)據(jù)線5連接數(shù)據(jù)記錄儀6，以便數(shù)據(jù)記錄儀6獲取內(nèi)阻儀4檢測到的電池2的電壓和電阻并實時記錄，從而獲得電池2的電壓和電阻的變化數(shù)據(jù)。本實施方式中，絕熱量熱儀1的腔體壁上有穿線孔，安裝在絕熱量熱儀1腔體內(nèi)的電池直接通過導線3與內(nèi)阻儀4的測試端連接，這樣就可以避免其它中轉(zhuǎn)連接帶來的接觸電阻影響，以提高測量精度。

本實施方式中，數(shù)據(jù)記錄儀6包括顯示單元，具體地，數(shù)據(jù)記錄儀6采用電腦。

本實施方式中，為了解決ARC不能獲得電池電壓和電阻數(shù)據(jù)的問題，采用內(nèi)阻儀來直接測試電池電壓和電阻。電池熱失控測試一般周期較長，可能需要2-3天，所以如果要獲得電池電壓和電阻的連續(xù)變化過程就必須實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，因此，將內(nèi)阻儀通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)記錄儀連接，通過數(shù)據(jù)記錄儀直接監(jiān)控測得數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)電池熱失控測試過程中電壓和電阻變化的原位監(jiān)測。

可見，通過該檢測裝置，可實現(xiàn)對電池熱失控測試過程中電壓和電阻數(shù)據(jù)的原位獲取，為電池熱安全機理分析提供更為可靠的數(shù)據(jù)。

以下結(jié)合鈷酸鋰電池的測試情況對以上監(jiān)測裝置的具體操作進行闡述。