一种用于锂离子软包电池产气量的测量装置的制作方法

本实用新型涉及测量装置，特别是涉及一种用于锂离子软包电池产气量的测量装置。

背景技术：

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、无记忆效应、对坏境无污染等特点，已经被广泛应用于便携式电子设备和动力汽车上。因此锂离子电池及其相关材料成为目前研究的热点。软包电池具有能量密度高、循环寿命长、安全性能好、可根据需要订制等特点成为未来锂电池发展的重要方向。然而锂离子电池在化成过程中会产生气体，产气量(软包电池的体积变化量)的多少是反映锂离子电池性能的重要参数，同时决定着电芯设计过程中气袋的大小，只有保证气袋大小和产气量相匹配，后续的机械自动化生产才能有序进行，因此准确测量电池化成时的产气量是一个非常重要的工作。

目前测量软包电池产气量的方法主要是采用排水法测得，中国专利申请CN203479356U采用排液法通过测量排开液体的重量来换算出电芯的产气量，虽然可测得电池的产气量，但是整个过程需要根据液体的密度计算，首先需要测定其液体的质量，再根据计算得到其液体的密度，计算结果会产生计算误差和精度的问题，此外对于密度不均匀的液体也无法计算。此外，在不同环境温度下同种液体的密度也有差异，对于产气量相对于电池体积占比非常小的样品测量过程而言，因不同温度造成的测试偏差甚至可达到实际值的50％以上。而中国专利申请CN206146492U采用粉碎叶片将电芯表皮粉碎来测量电池的产气量会存在很大的危险，可行性较低。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于锂离子软包电池产气量的测量装置，其可在未知液体密度的情况下准确测量软包电池的产气量，且操作简单，精确度高，不存在危险性。

为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种用于锂离子软包电池产气量的测量装置，包括：液体容槽、溢液收集容器及悬挂装置，

所述悬挂装置包含悬梁和吊绳，所述吊绳包括第一端和第二端，所述吊绳第一端连接所述悬梁，所述吊绳第二端用于连接和吊挂待测软包电池；

所述液体容槽设有用于取放待测软包电池的开口，所述液体容槽还设有溢流口，所述液体容槽内盛装有液体且该液体的盛装量达到恰好不从该溢流口溢出为限，所述液体容槽设于该悬梁及吊绳下方；

所述溢液收集容器与所述溢流口连接，用于收集从所述液体容槽的所述溢流口溢出的液体。

根据本实用新型一个较佳实施例，所述溢液收集容器设有容积刻度。更优选地，所述溢液收集容器为量筒，量筒的精度可达零点几毫升，精确度高，不存在危险性，也不需要根据液体密度换算成体积值，避免了在换算过程中的误差和精度问题。

根据本实用新型一个较佳实施例，所述吊绳的第一端连接圆环，所述吊绳借助所述圆环套设于该悬梁上。该圆环的作用，是使该吊绳套设于该悬梁或从该悬梁上取下时更加便利，并能够方便地调整该吊绳的位置。

优选地，所述吊绳的数量为至少2个，对应于待测软包电池的极耳数量。

根据本实用新型一个较佳实施例，所述吊绳第二端连接三角夹，所述吊绳借助所述三角夹与待测软包电池的极耳连接。

根据本实用新型一个较佳实施例，所述溢流口通过导管与所述溢液收集容器连接。

根据本实用新型一个较佳实施例，所述溢流口的数量包括1个或2个以上，均设于同一水平高度；当所述溢流口的数量为2个以上时，每个所述溢流口均通过导管将从所述液体容槽的所述溢流口溢出的液体汇集到所述溢液收集容器。

根据本实用新型一个较佳实施例，所述液体容槽的开口边缘构成所述溢流口，在所述液体容槽的开口边缘外部设有汇流环形通道，所述汇流环形通道具有坡度，在该汇流环形通道的最低处通过导管连接所述溢液收集容器。

根据本实用新型一个较佳实施例，所述液体为不导电液体，电导率低于10^-4/s。

根据本实用新型一个较佳实施例，所述吊绳为弹簧绳。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型在用于锂离子软包电池产气量的测量时，包括步骤：

S1:先在液体容槽中装满液体(本申请中的装满是指某液体液面与该溢流口平齐，液体的盛装量达恰好不从该溢流口溢出为限)，将未化成之前的待测软包电池使用吊绳悬挂于悬梁下方，调整该吊绳的长度，使待测软包电池浸没至液体内且使液体表面与待测软包电池的极耳底端平齐，液体被该软包电池排开，从该溢流口溢出被汇集到溢液收集容器中，溢液收集容器上设有容积刻度，通过刻度读取液体的体积V1。

S2:再次将该液体容槽中装满液体(装满的定义见上文，所装液体可与之前的相同也可不同)，将化成产气后的待测软包电池用吊绳悬挂于悬梁下方，调整吊绳长度，使待测软包电池浸没至液体内且使液体表面与待测软包电池的极耳底端平齐，液体被该软包电池排开，从该溢流口溢出被汇集到溢液收集容器中，溢液收集容器上设有容积刻度，通过刻度读取液体的体积V2。

S3:计算产气量，该待测软包电池因化成造成的产气量＝V2-V1。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型的锂离子软包电池产气量的测量装置，通过对化成前后的待测软包电池浸没于液体时所排开的液体体积之差，直接计算出该软包电池的产气量，不需要知晓该液体的密度，不需要进行质量体积的换算过程，也无需考虑环境温度对密度的影响等因素，能够更加直观地得到该待测软包电池的产气量。

此外，本实用新型的使用的溢液收集容器可为自带精确刻度的量筒，量筒的精度可达零点几毫升，精确度高，不存在危险性。

由于该液体容槽的内部截面比较大，如果直接在该液体容槽上读取电池化成前后两次液面升高对应的体积值，会很容易造成较大的测量误差，精确度也不够，因此本实用新型是采用将排开的液体导出并汇集到一个测量精度可达零点几毫升的量筒中进行准确读数，从而提高测量的精确度。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例1的用于锂离子软包电池产气量的测量装置示意图。

图2为本实用新型较佳实施例2的用于锂离子软包电池产气量的测量装置中液体容槽的结构示意图。

【附图标记说明】

10-锂离子软包电池产气量的测量装置、2-悬挂装置、20-悬梁、21-吊绳、211-吊绳第一端、212-吊绳第二端、3-圆环、4-三角夹、5-液体容槽、51-开口、52-溢流口、6-导管、7-溢液收集容器、8-软包电池、81-极耳、511-汇流环形通道。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

实施例1

参见图1所示，为本实用新型实施例1的一种用于锂离子软包电池产气量的测量装置10，包括液体容槽5、溢液收集容器7及悬挂装置2。其中悬挂装置2包含悬梁20和吊绳21。吊绳21的数量为1根或2根以上，以能够平稳悬挂软包电池8为前提条件。如图1所示，本实施例中，吊绳21为2根。各吊绳21包括第一端211和第二端212，吊绳21第一端211连接圆环3，通过圆环3穿套于悬梁20上，吊绳21第二端212连接三角夹4，通过三角夹4夹住软包电池8的两个极耳81。通过该圆环3，使该吊绳21能够方便地从该悬梁20上取下或组装，且很容易地挪动吊绳21的位置，使保证软包电池8处于竖直方向。优选地，所述吊绳21可为弹簧绳。

液体容槽5内盛装有液体，包括开口51，该开口51较大，可供起吊软包电池8。液体容槽5的一侧壁上还有溢流口52。该液体容槽5内的液体为非导电液体，电导率低于10^-4/s，其盛装量为与该溢流口52平齐，具体地以刚好使液体不从溢流口52溢出为限。液体容槽5位于该悬梁20及吊绳21的下方。

溢液收集容器7与液体容槽5的溢流口52连接，用于收集从所述液体容槽5的溢流口52溢出的液体。具体地，溢流口52通过导管6连接溢液收集容器7，而溢液收集容器7为一个精度达零点几毫升的量筒，当液体容槽5溢流出来的液体汇集到该量筒时，可直接通过轻易地读取量筒中液面的高度获得溢流出来液体的体积。

其中，图1所绘的液体容槽5的溢流口52的数量为1个，而在其他实施例中，溢流口52的数量可为2个或2个以上，且多个溢流口52均设于该液体容槽5上，位于同一水平高度。当所述溢流口52的数量为2个以上时，每个所述溢流口52均通过导管6将从液体容槽5溢出的液体汇集到溢液收集容器7内。

本实用新型的工作原理是：

在用于锂离子软包电池8的产气量的测量时，包括步骤：

S1:在液体容槽5中装液体至恰好不从该溢流口52溢出为限，将未化成之前的待测软包电池8的极耳81与三角夹4连接，吊绳21的圆环3穿套于悬梁20上，调整该吊绳21的长度，使待测软包电池4浸没至液体内且使液体表面与待测软包电池8的极耳81底端平齐，液体从该溢流口52溢出，被汇集到溢液收集容器7(量筒)中，通过刻度读取液体的体积V1。取出该软包电池8送至化成工序。

S2:再次将该液体容槽5中装液体至恰好不从该溢流口52溢出为限，

将化成产气后的待测软包电池8的极耳81与三角夹4连接，吊绳21的圆环3穿套于悬梁20上，调整该吊绳21的长度，使待测软包电池4浸没至液体内且使液体表面与待测软包电池8的极耳81底端平齐，液体从该溢流口52溢出，被汇集到溢液收集容器7(量筒)中，通过刻度读取液体的体积V2。

S3:计算产气量，该待测软包电池8因化成造成的产气量＝V2-V1。

实施例2

在本实施例中，溢流口52的形式与实施例1有所不同。具体是，在本实施例中液体容槽5的开口51边缘构成所述溢流口52，即液体容槽5的槽壁上不再开设穿孔或缺口等结构。此时，为了让从该液体容槽5中溢流出来的液体都被收集到溢液收集容器7(量筒)中，本实施例可在液体容槽5的开口51边缘外部设有汇流环形通道511，汇流环形通道511将从开口51边缘溢出的液体汇集导出。优选地，汇流环形通道511具有一定的坡度，在该汇流环形通道511的最低处通过导管将液体导入溢液收集容器7(量筒)中。

另外，在一些实施例中，吊绳21的长度是不可调的，但是悬梁20的水平高度可以进行精确升降。如悬梁20设于悬挂装置2的竖直支架上，该竖直支架包含沿高度方向设置的轨道，悬梁20借助该竖直支架而处于一定的水平高度，且通过能够沿该轨道升降，由此使该悬梁20下方所悬吊的软包电池8能够从该液体容槽5中取出，或者没入液体容槽5中的液体至预定深度。

本实用新型的测量装置，是通过对化成前后的待测软包电池浸没于液体时所排开的液体体积之差，直接计算出该软包电池的产气量，不需要知晓该液体的密度，不需要进行质量体积的换算过程，也无需考虑环境温度对密度的影响等因素，能够更加直观地得到该待测软包电池的产气量。此外，本实用新型的使用的溢液收集容器7可设为自带刻度的量筒，量筒的精度可达零点几毫升，精确度高，不存在危险性。