一种评估软包电池耐压能力的装置的制作方法

专利检索2026-02-25  1


本技术涉及到电池,特别涉及到一种评估软包电池耐压能力的装置。


背景技术:

1、锂离子电池随着使用时间的延长,其在充放电过程中,由于电池中正负极材料发生结构破坏导致极片厚度膨胀以及电解液氧化分解产生气体,容易发生膨胀。电池膨胀会造成卷芯变形,电池极片与隔膜之间形成空洞,同时负极表面的sei膜会发生破裂与重组,从而消耗电解液,使得循环性能变差。

2、因此,出于对电池的安全、可靠性和寿命考虑,动力电池在装配成模组时,需要使用模组端板、侧板对电池进行固定,将电池的空间进行限制。如果该空间设计过大,则浪费了有限的空间,空间利用率太低产品没有竞争力。如果如空间设计过小,初始时电池就受到了很大的束缚力,影响安全和电化学性能;同时随着电池使用时间增长,电池发生膨胀的情况下会受到端板、侧板作用力,如果压力过大的话,锂离子电池中的隔膜会受压产生闭孔,从而影响电芯性能。而且电池一旦膨胀超过了端板、侧板的强度,就会撑破模组,从而导致安全风险。

3、因此在设计电池以及模组时,需要对锂离子电池的耐压能力以及膨胀力的行为进行严密的测试,根据锂离子电池本身和隔膜的耐压特性,进行相匹配的设计,以避免安全和性能下降风险。现有技术中的测试方法和工装涵盖了电芯膨胀对模组端板的作用力不断增大的动态过程,与电芯本身循环恶化的综合结果,而力值的测量是变化的,无法精准的测量出真正使得电池隔膜闭孔导入性能、安全下降的临界压力值,因此需要一种评估软包电池耐压能力的装置。


技术实现思路

1、本实用新型的主要目的为提供一种评估软包电池耐压能力的装置,旨在解决在测量电池临界压力值时由于电芯膨胀而无法精准测量的问题。

2、为了实现上述实用新型目的,本实用新型第一方面提出一种评估软包电池耐压能力的装置,包括底座、力传感器、压板、驱动结构及升降控制模块;

3、所述力传感器与所述压板连接;所述力传感器与所述升降控制模块电连接,所述升降控制模块与所述驱动结构电连接;

4、所述驱动结构与所述压板固定连接,用于驱动所述压板向所述底座的方向做下压或上抬运动;

5、所述升降控制模块用于采集所述力传感器的力值,以及控制所述驱动结构的运动状态。

6、进一步地,所述驱动结构包括动力组件和传动组件,所述动力组件与所述压板固定连接,所述动力组件与所述传动组件连接以驱动所述传动组件,使所述压板向所述底座的方向做下压或上抬运动。

7、进一步地,所述动力组件包括安装座和驱动件,所述驱动件固定安装于所述安装座,所述安装座与所述压板远离所述底座一侧固定连接,所述驱动件与传动组件连接。

8、所述驱动件为伺服电机。

9、进一步地,所述传动组件包括丝杆和丝杆螺母,所述丝杆贯穿所述压板与所述底座固定连接,所述丝杆螺母套接于所述丝杆,所述驱动件驱动所述丝杆螺母转动。

10、进一步地,所述传动组件还包括驱动齿轮,所述驱动齿轮与所述驱动件连接;所述丝杆螺母外侧周向设置有外齿,所述驱动齿轮与所述丝杆螺母的外齿啮合连接。

11、所述驱动件包括两个,对称设置在所述丝杆螺母的两侧。

12、进一步地,所述底座和所述压板之间设置有力传导夹板,所述力传导夹板滑动套接于所述丝杆。

13、进一步地,所述传动组件至少设有两组,两组所述传动组件关于所述压板中轴线对称设置。

14、进一步地,所述丝杆螺母内表面设置有螺纹,所述丝杆螺母与所述丝杆螺纹连接。

15、进一步地,所述压板设置有安装槽,所述力传感器固定安装于所述安装槽内。

16、有益效果:

17、本实用新型的一种评估软包电池耐压能力的装置,包括底座、力传感器、压板、驱动结构及升降控制模块,所述力传感器与所述压板连接;所述力传感器与所述升降控制模块电连接,所述升降控制模块与所述驱动结构电连接,所述驱动结构与所述压板固定连接,用于驱动所述压板向所述底座的方向做下压或上抬运动,所述升降控制模块用于采集所述力传感器的力值,以及控制所述驱动结构的运动状态,通过驱动结构控制压板,与力传感器形成闭环回馈,如果锂离子电池膨胀,对力传感器挤压力增大,将会由驱动结构控制位置模块上抬,减小压力值直至压力回到预设值。如果锂离子电池收缩,对力传感器挤压力降低,将会由驱动结构控制压板下降,增大压力值直至压力回到预设值。始终使得锂离子电池压力保持在预设值,同时又精准的记录了过程中的位移数据。



技术特征:

1.一种评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,包括底座、力传感器、压板、驱动结构及升降控制模块;

2.根据权利要求1所述的评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,所述驱动结构包括动力组件和传动组件,所述动力组件与所述压板固定连接,所述动力组件与所述传动组件连接以驱动所述传动组件,使所述压板向所述底座的方向做下压或上抬运动。

3.根据权利要求2所述的评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,所述动力组件包括安装座和驱动件,所述驱动件固定安装于所述安装座,所述安装座与所述压板远离所述底座一侧固定连接,所述驱动件与传动组件连接。

4.根据权利要求3所述的评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,所述驱动件为伺服电机。

5.根据权利要求3所述的评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,所述传动组件包括丝杆和丝杆螺母,所述丝杆贯穿所述压板与所述底座固定连接,所述丝杆螺母套接于所述丝杆,所述驱动件驱动所述丝杆螺母转动。

6.根据权利要求5所述的评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,所述传动组件还包括驱动齿轮,所述驱动齿轮与所述驱动件连接;所述丝杆螺母外侧周向设置有外齿,所述驱动齿轮与所述丝杆螺母的外齿啮合。

7.根据权利要求6所述的评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,所述驱动件包括两个,对称设置在所述丝杆螺母的两侧。

8.根据权利要求5所述的评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,所述底座和所述压板之间设置有力传导夹板,所述力传导夹板滑动套接于所述丝杆。

9.根据权利要求2所述的评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,所述传动组件至少设有两组,两组所述传动组件关于所述压板中轴线对称设置。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的评估软包电池耐压能力的装置,其特征在于,所述压板设置有安装槽,所述力传感器固定安装于所述安装槽内。


技术总结
本技术属于电池技术领域,公开了一种评估软包电池耐压能力的装置,包括底座、力传感器、压板、驱动结构及升降控制模块,力传感器与压板连接;力传感器与升降控制模块电连接,升降控制模块与驱动结构电连接,驱动结构与压板固定连接,用于驱动压板向底座的方向做下压或上抬运动,升降控制模块用于采集力传感器的力值,以及控制驱动结构的运动状态,通过驱动结构控制压板,与力传感器形成闭环回馈,锂离子电池膨胀或收缩,对力传感器挤压力增大或降低,将会由驱动结构控制位置模块上抬或下降,使得电池压力保持在预设值,同时又精准的记录了过程中的位移数据。

技术研发人员:黄学辉,董少海,朱俊,谢立前,熊得军
受保护的技术使用者:孚能科技(赣州)股份有限公司
技术研发日:20230920
技术公布日:2024/5/29
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