[发明专利]一种锂离子电池最佳预留间隙的测试方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池最佳预留间隙的测试方法，其包括可变位移膨胀力测试装置，所述可变位移膨胀力测试装置包括位移测试装置和膨胀力测试装置，所述位移测试装置带有两个夹板，所述膨胀力测试装置带有两个测量板，两个测量板分别位于两个单体电池的背离侧，两个所述夹板之间设置有电池模组；电池模组包括两个平行设置的顶板，两个顶板的对应端之间连接有两个侧板，两个所述顶板之间通过锁止螺栓连接有排列设置于两个侧板之间的多个单体电池，相邻两个单体电池之间设置有单体间隙。本发明能够很好的测试出电池最佳预留间隙，进而能够抑制锂离子电池的内阻增长和电池衰减，降低电芯容量的衰减，提高电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种锂离子电池最佳预留间隙的测试方法。

背景技术

随着我国新能源汽车及零部件的快速发展，电池部分是新能源汽车的核心部件，其性能的优越决定着新能源汽车的发展，近些年，新能源汽车得到快速的发展。

锂离子电池作为现今新能源汽车的核心部件，其性能直接决定新能源的汽车的发展关键，现如今，锂离子动力电池的市场与应用呈现爆发式发展。锂离子电池的应用必然存在着大量的充放电循环过程。锂离子电池充电时，锂离子从正极脱出，嵌入负极石墨，负极膨胀。放电时，锂离子从负极脱出，嵌入层状的正极材料中膨胀。同时在电池的老化过程中，电解液也会产气而导致电池厚度的膨胀，同时伴随正负极材料的脱落与锂离子电池的快速衰减。这不仅影响电池的使用寿命及循环，而且对模组的电芯容纳电位，尺寸设计带来很大影响。而试验证明，在锂离子电池使用过程中，给锂离子电池合适的间隙，使锂离子电池的膨胀保持在空间内，锂离子电池的循环寿命有较大的提升。

现有关减缓锂离子电池衰减的方法大部分是基于模组结构、电芯材料设计、BMS控制策略、以及热管理系统等优化设计来实现的。众所周知，锂离子电池的性能测试项目很多，单体电池安装在模组中在给定预载或固定尺寸后，将不会再进行测试，直至寿命的结束。

授权公告号为CN111458061B的中国专利文件公开了一种用于找寻减缓锂离子电池衰减用缓冲板的方法通过该测量方法，用于找寻改善电池循环寿命的缓冲板材料，无论采用何种材料电池电池单体的间隙大小都在的范围内。

授权公告号为CN205808609U的中国专利文件公开了一种用于测量锂离子电池电芯在电池模组中膨胀力的装置，通过该装置能够测量锂离子电池的膨胀力，且另一篇发明专利CN108828447公布了一种锂离子电池最佳预紧力测试方法和测试系统，用于锂离子电池最佳预紧力的测试。

然而，锂离子电池在循环过程中的最佳压紧力(锂离子电池膨胀力的反作用力)一直在变化。充电过程中，锂离子电池膨胀，需要在内部电极之间保持的预留距离。如果预留间隙太小，电芯及隔膜也一并受到挤压，这种压的太紧情况可能会加速电芯容量的衰减；反之，如果电芯间间隙太大，一方面会造成空间体积的浪费，同时也会造成电芯厚度增加，从而增加电芯正负极之间的距离，极片的无限制膨胀和活性材料脱落，加速了电池的衰减与内阻增大。

发明内容

(一)发明目的

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种锂离子电池最佳预留间隙的测试方法，用于抑制锂离子电池的内阻增长和电池衰减，降低电芯容量的衰减，提高电池的使用寿命。

(二)技术方案

为达到上述技术目的，本发明提供了一种锂离子电池最佳预留间隙的测试方法：

包括可变位移膨胀力测试装置，所述可变位移膨胀力测试装置包括位移测试装置和膨胀力测试装置，所述位移测试装置带有两个夹板，所述膨胀力测试装置带有两个测量板，两个测量板分别位于两个单体电池的背离侧，两个所述夹板之间设置有电池模组；

电池模组包括两个平行设置的顶板，两个顶板的对应端之间连接有两个侧板，两个所述顶板之间通过锁止螺栓连接有排列设置于两个侧板之间的多个单体电池，相邻两个单体电池之间设置有单体间隙；