[发明专利]一种方形硬壳锂离子电池厚度的非接触式测量装置

说明书

本发明公开一种方形硬壳锂离子电池厚度非接触式测量装置，它主要测量装置主体和数据采集装置，所述的测量装置主体设有金属底板（1）,在金属底板（1）的两端分别竖直的设有左金属侧板（2）和右金属侧板（3），在左金属侧板（2）的内侧表面设有左超声波距离传感器组合，在右金属侧板（3）的内侧表面设有右超声波距离传感器组合，左超声波距离传感器组合与右超声波距离传感器组合相对应，在金属底板（1）的表面设有水平刻度线（10），水平刻度线（10）垂直于两侧的左金属侧板（2）和右金属侧板（3），在左超声波距离传感器组合的输出端和右超声波距离传感器组合的输出端都与数据采集装置（11）相连接。

技术领域

本发明涉及一种方形硬壳锂离子电池厚度的非接触式测量装置。

背景技术

随着新能源电动汽车的蓬勃发展，锂离子电池作为新能源电动汽车的核心零部件备受关注。锂离子电池在充放电过程中，因为石墨负极厚度的膨胀、锂离子电池极组内部各个位置应力不均匀导致的极组变形、锂离子电池内部充放电时发生的副反应导致的产气等原因都会导致电池厚度发生变化。通常锂离子电池在新能源电动汽车中均是装配成电池模组使用，锂离子电池在充放电循环中的厚度变化必将导致电池模组的结构被破坏，严重的会造成电池模组内部或模组间的短路从而引发安全事故。因此研究锂离子电池在充放电循环中的厚度变化情况，为电池模组设计提供依据就变的非常重要。

通常对锂离子电池厚度的变化都是通过卡尺或通过激光距离传感器，需要直接或间接与电池接触的接触式式的测量，卡尺存在人为读数误差、不容易在充放电过程中实现在线测量，接触式的测量只能测量电池某一接触点的厚度值，而锂离子电池厚度的膨胀通常不是规则的膨胀，因此无法测量电池的多处厚度值。

发明内容

本发明涉及一种方形硬壳锂离子电池厚度的非接触式测量装置，它可以通过多点超声波来实现非接触式测量电池厚度，对于锂离子电池在充放电过程中的不均匀厚度膨胀测量更加有效，能够在锂离子电池充放电过程中实时在线准确测量电池多个区域的厚度值。

本发明采用了以下技术方案：一种方形硬壳锂离子电池厚度非接触式测量装置，它主要测量装置主体和数据采集装置，所述的测量装置主体设有金属底板,在金属底板的两端分别竖直的设有左金属侧板和右金属侧板，在左金属侧板的内侧表面设有左超声波距离传感器组合，在右金属侧板的内侧表面设有右超声波距离传感器组合，左超声波距离传感器组合与右超声波距离传感器组合相对应，在金属底板的表面设有水平刻度线，水平刻度线垂直于两侧的左金属侧板和右金属侧板，在左超声波距离传感器组合的输出端和右超声波距离传感器组合的输出端都与数据采集装置相连接。

所述的左超声波距离传感器组合包括若干左超声波距离传感器，右超声波距离传感器组合包括若干右超声波距离传感器，若干左超声波距离传感器与若干右超声波距离传感器相对设置。

所述的左超声波距离传感器组合包括三个左超声波距离传感器，三个左超声波距离传感器分别为左超声波距离传感器Ⅰ、左超声波距离传感器Ⅱ和左超声波距离传感器Ⅲ，左超声波距离传感器Ⅰ、左超声波距离传感器Ⅱ和左超声波距离传感器Ⅲ由上至下分布在左金属侧板的内侧表面，所述的右超声波距离传感器组合包括三个右超声波距离传感器，三个右超声波距离传感器分别为右超声波距离传感器Ⅰ、右超声波距离传感器Ⅱ和左右超声波距离传感器Ⅲ，右超声波距离传感器Ⅰ、右超声波距离传感器Ⅱ和右超声波距离传感器Ⅲ由上至下分布在右金属侧板的内侧表面，左超声波距离传感器Ⅰ与右超声波距离传感器Ⅰ相对设置，左超声波距离传感器Ⅱ与右超声波距离传感器Ⅱ相对设置，左超声波距离传感器Ⅲ与右超声波距离传感器Ⅲ相对设置。

所述的左超声波距离传感器Ⅰ设置在左金属侧板的内侧表面上部，右超声波距离传感器Ⅰ设置在右金属侧板的内侧表面上部，左超声波距离传感器Ⅰ与右超声波距离传感器Ⅰ为镜像分布。

所述的左超声波距离传感器Ⅱ设置在左金属侧板的内侧表面中部，右超声波距离传感器Ⅱ设置在右金属侧板的内侧表面中部，左超声波距离传感器Ⅱ与右超声波距离传感器Ⅱ为镜像分布。