的影响。
[0067]因此，可以通过在气体收集口 16连通气体体积测量装置20的方式测量电芯壳体10内部所产生的气体的体积，之后再通过理想气体状态方程PV = nRT计算出气体的物质的量。
[0068]气体体积测量装置20可以固定于气体收集口 16上，也可以与气体收集口 16可拆卸连接，平时将其拆下存放，在需要测量气体体积时再将其装在气体收集口 16上。
[0069]由于内压监测装置12在进行压强监测时需要与电芯壳体10内部的气体产生互动，因此一般都需要在电芯壳体10上开设一个用于气体或内压监测装置12互动的孔洞。同时，气体收集口 16也需要与电芯壳体10的内部相通。如果在电芯壳体10上开设过多的孔洞可能会影响其电芯壳体10的结构强度，进而对测试造成一定影响，同时，还会增加成本。如图5所示，本发明实施例六在实施例五的基础上采用设置三通管22的方式减少孔洞的开设数量；这种情况下，三通管22的三个端部分别与内压监测装置12、气体收集口 16以及电芯壳体10的内部相连；并将单向控制阀18设置在气体收集口 16所处的一端。
[0070]这样便可只在电芯壳体10上开设一个孔洞。当进行气体受力变化监测时，可以关闭单向控制阀18 ;而当需要收集气体时，便打开单向控制阀18进行气体收集作业。
[0071]在使用时，如果三通管22设置在电芯壳体10的可形变面上，若该可形变面是用于监测的可形变平面102，则三通管22可能会影响外压监测装置14的操作，这样会增加设备结构的复杂程度或降低监测结果的准确程度。若该可形变面是被限制形变的非监测面，则三通管22又会影响到移动与形变限制组件26中限制该可形变平面形变能力的部分，这样同样会增加设备结构的复杂程度或降低对该可形变平面的形变能力或者电芯壳体10移动的限制效果，同样会降低检测结果的准确程度。
[0072]而电芯壳体10上的不可形变面100既不用与外压监测装置14发生作用，又不与移动与形变限制组件26发生作用。因此，优选将三通管22设置在不可形变面100上。
[0073]内压监测装置12可以采用气压传感器，以监测气体的压强。而由于气体具有流动性，因此不必将内压监测装置12伸入到电芯壳体10内，只需在内压监测装置12与三通管22之间设置一根内压测试连接管24，使内压监测装置12与电芯壳体10的内部连通即可。
[0074]目前，随着计算机的普及，数据的记录、计算、分析过程已经全部可以通过计算机实现，因此，如图6所示，本申请的实施例七在实施例六的基础上将外压监测装置14和内压监测装置12连接上数据转换器，将他们所监测到的结果转换为计算机可识别的信号。由于外压监测装置14和内压监测装置12所监测的参数各不相同，因此可以分别通过外压数据转换器28以及内压数据转换器30对两者所获取的结果分别进行转换。
[0075]以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种监测锂离子电池膨胀的系统，所述锂离子电池包括电芯壳体；其特征在于:所述系统包括用于监测所述电芯壳体的内部的气体受力变化的内压监测装置以及用于监测所述电芯壳体因膨胀对外界的施力变化的外压监测装置； 所述内压监测装置与所述电芯壳体的内部相通； 所述外压监测装置设置在所述电芯壳体的一侧。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述电芯壳体包括多个可形变面，且多个所述可形变面中至少有一个为可形变平面；所述外压监测装置为测力装置； 所述系统还包括移动与形变限制组件；所述移动与形变限制组件将所述电芯壳体的位置固定； 所述外压监测装置监测一个所述可形变平面；且所述电芯壳体的多个所述可形变面中，除被监测的所述可形变平面之外，均与移动与形变限制组件贴合，并被所述移动与形变限制组件限制其形变能力。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于:所述电芯壳体仅具有相对的两个所述可形变平面； 所述移动与形变限制组件包括一块可移动阻挡物以及至少一块固定阻挡物；所述电芯壳体处于一块所述固定阻挡物以及所述可移动阻挡物之间，且其两个可形变平面中的一个与所述可移动阻挡物完全贴合，两个可形变平面中的另一个与所述固定阻挡物完全贴合； 所述固定阻挡物以及所述可移动阻挡物均为刚性材料制成，且所述固定阻挡物的位置始终保持固定不变； 所述外压监测装置设置在所述可移动阻挡物远离所述电芯壳体的一侧，并监测所述可移动阻挡物受到的与其贴合的所述可形变平面的推力。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于:所述外压监测装置为称重型压力传感器； 所述固定阻挡物为两块，且两块所述固定阻挡物相对设置；所述可移动阻挡物位于两块所述固定阻挡物之间； 所述外压传感器位于两块所述固定阻挡物中的一块以及所述移动阻挡物之间； 所述电芯壳体位于两块所述固定阻挡物中的另一块以及所述移动阻挡物之间； 两块所述固定阻挡物固定连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:还包括气体收集口以及单向控制阀；所述气体收集口与所述电芯壳体的内部以及所述单向控制阀连通；所述单向控制阀能够阻止外部气体经所述气体收集口进入到所述电芯壳体的内部。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于:所述气体收集口还连通有气体体积测量 目.ο
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于:还包括三通管； 所述三通管的三个端部分别与所述内压监测装置、所述气体收集口以及所述电芯壳体的内部相连；其中，所述单向控制阀设置在所述气体收集口所处的一端。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于:所述电芯壳体包括不可形变面；所述三通管设置在所述不可形变面上。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于:所述内压监测装置为气压传感器；所述内压监测装置与所述三通管之间通过一根内压测试连接管连接。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述外压监测装置和/或所述内压监测装置连接有数据转换器，用于将所监测到的结果转换为计算机可识别的信号。
【专利摘要】本申请涉及清洁能源领域，具体而言，涉及一种监测锂离子电池膨胀的系统。包括内压监测装置以及外压监测装置；内压监测装置与电芯壳体的内部相通，用于监测电芯壳体的内部的气体受力变化；外压监测装置设置在电芯壳体的一侧，用于监测电芯壳体因膨胀对外界的施力变化。本申请实施例所提供的监测锂离子电池膨胀的系统，能够通过内压监测装置以及外压监测装置分别监测电芯壳体的内部的气体受力变化以及电芯壳体因膨胀对外界的施力变化。通过该系统所获得的多项与电池膨胀过程相关的理化数据，能够使研究人员更加深入的了解与分析锂离子电池在使用过程中其膨胀过程与这些因素的关系，有助于改善锂离子电池的循环寿命及安全问题。
【IPC分类】H01M10-42, G01L11-00
【公开号】CN204575242
【申请号】CN201520245298
【发明人】曹福彪, 金海族, 魏西洁, 杨同欢, 郭小烛
【申请人】宁德时代新能源科技有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月22日