[實用新型]電池原位應力測試裝置

有效

• 申請號: 201821868416.5
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN209264924U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 唐永炳;蔣春磊;石磊;方月
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01R31/378
• 分類號: G01R31/378;G01R31/385;G01L5/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 王宇聰

本實用新型屬于電池測試裝置技術領域，尤其涉及一種電池原位應力測試裝置，包括主艙體、觀察窗、待測電極安裝件和對電極安裝件，主艙體的內部設有容置腔，容置腔的頂部設有頂開口及兩側部分別設有第一側開口和第二側開口，觀察窗封蓋于頂開口上并與主艙體密封連接；待測電極安裝件從第一側開口插入容置腔內且封蓋于第一側開口，待測電極安裝件上設有用于承載待測電極并位于觀察窗下方的基片；對電極安裝件從第二側開口插入容置腔內且封蓋于第二側開口，對電極安裝件與待測電極安裝件間隔設置。本實用新型的電池原位應力測試裝置，其結構簡單，且能夠實現對電極的應力進行測試。

技術領域

本實用新型屬于電池測試裝置技術領域，尤其涉及一種電池原位應力測試裝置。

背景技術

鋰離子電池，由于具有能量密度高、循環壽命長、無記憶效應等優點，已廣泛應用于便攜式電子設備(如手機、照相機、攝像機、筆記本電腦等)和電動工具等領域，并逐步向電動自行車、電動汽車等新能源儲能領域拓展。隨著新能源汽車的大力推廣和發展，對動力鋰離子電池的需求與日劇增，研究和開發新一代高能量、高功率、長循環壽命的動力鋰離子電池迫在眉睫，已成為全世界科學家和企業家研究的熱點。

鋰離子電池由正負極材料、電解液、隔膜、集流體、粘結劑、導電劑、電池殼、極耳等部分構成。充電時，鋰離子從正極材料脫嵌，經過電解液嵌入負極材料中，負極處于富鋰狀態；放電時，鋰離子又從負極材料脫嵌，經過電解液嵌入正極材料中，正極處于富鋰狀態。鋰離子的嵌入和脫嵌使電極產生應力，反復的充放電產生反復的拉壓應力，使得電極逐漸開始粉化，造成電池壽命降低，能量降低，更甚至導致電池失效。

為了進一步提升電池的高能量、高功率、長循環壽命等性能，使其更充分的滿足數碼產品、電動工具、儲能和汽車用電池的要求，需要深入研究電池在充放電過程中電極的應力，以及實時的檢測充放電中的應力變化。通過這些檢測結果可以反饋與鋰離子電池的研發中，最有效的進行降低應力對電池的影響的研究，為研究高能量、高功率、長循環壽命的電池材料提供方向。

目前已有的可以原位測試電池應力的裝置一般包括應變傳感器探頭組件、應變傳感器探頭光纖組件、箱體、模數轉換器、單片機與上位機；應變傳感器探頭組件的輸出端和應變傳感器探頭光纖組件的一端連接，應變傳感器探頭光纖組件的另一端和箱體內各個應變傳感器的輸入端連接，箱體內各個應變傳感器的輸出端與模數轉換器的輸入端連接，模數轉換器的輸出端和單片機的輸入端連接，單片機的輸出端和上位機連接。該種裝置主要是應用于比較大型的軟包電池且使用應變傳感器測量的是電池某個位置的整體應力情況，無法測出具體電極的應力，且應力值準確性受到感應器的敏感程度與安裝方法的影響。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種電池原位應力測試裝置，旨在解決現有技術中的電池應力測試裝置結構復雜且無法有效測試電極應力的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種電池原位應力測試裝置，包括主艙體、觀察窗、待測電極安裝件和對電極安裝件，所述主艙體的內部設有容置腔，所述容置腔的頂部設有頂開口以及兩側部分別設有第一側開口和第二側開口，所述觀察窗封蓋于所述頂開口上并與所述主艙體密封連接；

所述待測電極安裝件從所述第一側開口插入所述容置腔內且封蓋于所述第一側開口并與所述主艙體密封連接，所述待測電極安裝件上設有用于承載待測電極并位于所述觀察窗下方的基片；

所述對電極安裝件從所述第二側開口插入所述容置腔內且封蓋于所述第二側開口并與所述主艙體密封連接，所述對電極安裝件與所述待測電極安裝件間隔設置。

優選地，所述待測電極安裝件包括待測電極托和連接于所述待測電極托一端的待測電極托頭，所述待測電極托從所述第一側開口插入所述容置腔內并與所述待測電極安裝件間隔設置，所述基片設于所述待測電極托上，所述待測電極托頭封蓋于所述第一側開口上并通過第一緊固組件與所述主艙體密封連接。