[发明专利]一种电池棒压试验装置

说明书

本发明涉及一种电池棒压试验装置，该试验装置用于模拟电池内部短路的发生，包括用于支撑待测电池的挤压下板、横放在待测电池上方的圆柱体挤压件、设置在挤压件上方的挤压上板以及驱动单元，所述试验装置包括与待测电池连接用于测试待测电池电压变化及温度变化的测试单元。与现有技术相比，本发明通过使电池表面局部发生形变，破坏电池内部结构，导致正极活性物质、负极活性物质、正极极板、负极极板之间发生直接接触，造成电池内部短路。本发明可实现不同结构、不同形状的电池内部短路模拟，通过棒压电池制造有效的内部短路来评估其安全性能，易于试验操作和结果复现。

技术领域

本发明涉及锂电池性能检测技术领域，具体涉及一种电池棒压试验装置。

背景技术

锂离子电池因其比能量高、自放电小、无污染等突出优点，成为智能手机、平板电脑、可穿戴式智能设备等众多消费类电子产品的首选电源并得到了普遍应用。近年来，随着锂电池技术的日益成熟，其应用领域已逐渐扩大到电动车用电源、航空航天电源、储能电站等更广泛的领域。然而，随着锂电池产品逐渐向高容量密度、高能量方向发展，其安全性问题也引起了国际社会的广泛重视，至今，由于锂电池的安全性问题而引起着火、爆炸的事故频发。

电池内部短路引发的热失控往往是导致安全事故的直接原因，也是电池安全性评价时最为棘手难解的关键性问题。电池发生内部短路的诱因很多，生产过程中可能混入的杂质颗粒、外力作用、过充电等都有可能引发不同程度的内部短路，且一旦发生便不可逆，其潜在危险性取决于电池的本质安全，无法通过电池管理系统等措施加以有效控制。因此，如何评价电池的本质安全，确保电池在内部短路的情况下也不会发生起火、爆炸等极端危险现象，是目前亟待解决的重要课题。

现有的标准中通常采用针刺、挤压、撞击等方法模拟电池内部短路的发生，如中国专利CN20686315U公开了一种软包装锂电池短路测试装置，就是通过测试针来探测铝塑膜与电池内部是否存在短路。每种方法对不同类型电池安全性的影响程度都有所不同，加之内部短路的过程往往难以复现。目前新兴的技术手段，如PCM、SMA等，可以将短路触点放在电池内部指定位置，精确控制短路条件，但其专业性较强，对环境、设备和制备技术要求较高，且在电池内部加入外物的方式使其有别于实际的锂电池产品。因此，迄今为止还没有一个被业界普遍接受的锂电池内部短路测试方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用性强、操作简单的电池棒压试验装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种电池棒压试验装置，该试验装置用于模拟电池内部短路的发生，所述试验装置包括用于支撑待测电池的挤压下板、横放在待测电池上方的圆柱体挤压件、设置在挤压件上方的挤压上板以及驱动单元，所述试验装置包括与待测电池连接用于测试待测电池电压变化及温度变化的测试单元。

测量时，通过驱动单元向挤压上板施加压力，然后通过挤压件挤压待测电池，从而使待测电池表面局部发生形变，破坏电池内部结构，造成电池内部短路，从而通过测试单元测试待测电池电压降是否达到设定值作为电池是否发生有效内部短路的依据。同时，该装置以挤压件配合驱动单元的形式来制造电池的形变，操作简单，对环境、设备和制备技术要求相对较基础。

当所述的待测电池为叠片式电池时，所述待测电池包括依次叠放的正极极板、正极活性物质层、隔膜、负极活性物质层和负极极板，测试时，所述正极极板或负极极板放置在挤压下板上表面，所述挤压件对应放置在负极极板或正极极板的中心轴线上，且挤压件的轴线平行于挤压下板或挤压上板所在平面。

所述挤压件的长度大于待测电池的长度。

当所述的待测电池为卷绕式电池时，所述待测电池呈圆柱体状，且其展开后包括依次叠放的正极极板、正极活性物质层、隔膜、负极活性物质层和负极极板，测试时，卷绕式的待测电池放置在挤压下板上，所述挤压件放置在卷绕式的待测电池中部，且挤压件的轴线与卷绕式的待测电池的轴线垂直，且平行于挤压下板或挤压上板所在平面。