一种深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统的制作方法

本发明涉及一种鼓胀监测装置，具体为一种深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，属于鼓胀监测。

背景技术：

1、锂离子电池实际上是li+的浓差电池。充电时，li+自正极材料的晶格中脱出，通过电解液迁移到负极，嵌入至负极材料的层状结构（或晶格）中或者是形成合金；放电时，li+的迁移方向相反，俗称锂离子的脱嵌。由于li+在正负极材料中嵌入和脱出引起的晶胞体积膨胀不一致，所以锂离子电池的工作过程伴随着电极材料体积的变化，表现为极片的厚度变化。此外，动力电池循环使用过程中会逐渐老化，产生气体导致电池膨胀。

2、因此，出于电池安全、可靠性和寿命考虑，动力电池在模组装配时都要进行固定约束。模组装配时用多大的力约束极具研究价值，因为约束的好坏直接关系到电池的性能和寿命。而且每种化学体系材料体系的锂离子脱嵌行为在每个反应区间表现不尽相同，这些细节可以直观的反应在膨胀力的差异之中，准确测量电池膨胀力的变化对于材料的筛选和体系的选择亦具有指导作用。但是现有的锂电池搭配的鼓胀监测装置在应用时，只是对锂电池的鼓胀进行监测，功能较为单一，只能够监测膨胀是否发生，对膨胀的外在因素无法判断。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，以解决现有技术中准确测量电池膨胀力的变化对于材料的筛选和体系的选择亦具有指导作用。但是现有的锂电池搭配的鼓胀监测装置在应用时，只是对锂电池的鼓胀进行监测，功能较为单一，只能够监测膨胀是否发生，对膨胀的外在因素无法判断的问题。

2、技术方案

3、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，包括电池箱和锂电池，所述电池箱与锂电池之间设置有温度传感器、气压传感器、红外位置感应器和压力感应器，所述电池箱内部固定连接有控制器，所述控制器顶部安装有信号发生器，所述信号发生器顶部设置有信号放大器，所述电池箱内部两侧分别设置有三通电磁阀、气泵、加热器、电磁阀和制冷片。

4、优选地，所述控制器外侧固定套设有屏蔽箱，所述屏蔽箱固定连接于电池箱内部，所述信号发生器顶部贯穿屏蔽箱，屏蔽箱将控制器与锂电池进行隔离屏蔽，可以避免控制器的工作影响锂电池的工作，保证控制器和锂电池工作的安全，所述信号放大器设置于信号发生器顶部并与电池箱固定连接。

5、优选地，所述屏蔽箱一侧固定连接有插接座，所述插接座与控制器电性连接，所述控制器与温度传感器、气压传感器、红外位置感应器和压力感应器之间电性连接有安装架，电池箱内部设置有压力感应器，用于检测电池箱内部安装的锂电池是否发生鼓胀，当锂电池发生的膨胀时，锂电池会向压力感应器施加压力。

6、优选地，所述温度传感器、气压传感器、红外位置感应器和压力感应器均固定连接于电池箱内部，电池箱内部安装有温度传感器，通过温度传感器监测电池箱内部的温度情况，红外位置感应器和压力感应器配合对锂电池的膨胀进行实时监测，所述温度传感器、气压传感器、红外位置感应器和压力感应器均设置于电磁阀与气泵之间，电池箱内部设置有红外位置感应器，通过红外位置感应器检测锂电池膨胀的距离，并且红外位置感应器将锂电池膨胀的距离发送给控制器，所述温度传感器、气压传感器、红外位置感应器和压力感应器均设置于制冷片与制冷片之间。

7、优选地，所述制冷片设置于电磁阀底部并与电池箱固定连接，所述加热器设置于气泵底部并与电池箱固定连接，工作的制冷片制冷对电池箱内部的温度进行降低，工作的加热器工作对电池箱内部进行加热。

8、优选地，所述三通电磁阀固定连接于气泵与电池箱之间，所述气泵与电池箱之间固定连接有两个安装板，气泵可以通过三通电磁阀和导气管抽取电池箱内部的气体进行工作，三通电磁阀和气泵工作增加电池箱内部的气体流动，增快加热器和制冷片对电池箱内部温度进行调整的速度，所述三通电磁阀常开进气口安装有导气管。

9、优选地，所述电磁阀和三通电磁阀一侧均设置有保护管，所述保护管与电池箱固定连接，所述保护管内部固定连接有支撑限位环，所述支撑限位环内部设置有密封塞，所述密封塞设置为t形，通过保护管、密封塞、电动推杆和支撑限位环配合，增加电池箱内部的密封性，对电磁阀和三通电磁阀进行保护，所述密封塞与电池箱之间固定连接有电动推杆。

10、一种深海充油锂电池用鼓胀监测系统，控制器内部设置有数据收集模块、数据分类模块、处理器、对比模块、数据输入端、计算函数、数据存储模块、判断模块、指令模块、计算模拟模块、时间控制模块和信息储存模块。

11、优选地，温度传感器、气压传感器、红外位置感应器和压力感应器输出端与数据收集模块输入端电性连接，插接座输出端与数据输入端电性连接，控制指令模块向制冷片或加热器发送控制指令，使制冷片和加热器进行相应的时间的工作，对电池箱内部的温度进行调整，指令模块输出端与制冷片、加热器、气泵、三通电磁阀和电磁阀电性连接。

12、优选地，信息储存模块设置于与信号发生器之间，时间控制模块输出端与指令模块输出端电性连接，设置有时间控制模块与指令模块配合，根据温度压力需要调整的数值，在时间控制模块和指令模块的配合下控制电磁阀、三通电磁阀、气泵、加热器、制冷片等零件的工作时间，制冷片和加热器将工作数据反馈给处理器。

13、本发明提供了一种深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，其具备的有益效果如下：

14、该深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，通过红外位置感应器和压力感应器配合对锂电池的膨胀进行实时监测，当红外位置感应器和压力感应器均监测到锂电池的膨胀超出预设范围后，需要及时的对锂电池进行处理，通过红外位置感应器和压力感应器配合，保证对锂电池膨胀监测的准确性，减少误判的情况出现。

15、该深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，通过温度传感器、气压传感器和控制器配合，监测判断电池箱内部锂电池膨胀的外在因素，并且控制器通过温度传感器和气压传感器监测收集的数据，控制电磁阀、三通电磁阀、气泵工作，对电池箱内部的气压进行调整。通过控制器控制气泵、加热器和制冷片配合，对电池箱内部的温度进行调整。通过控制器、电磁阀、三通电磁阀、气泵、加热器、制冷片等零件的配合，对电池箱内部的气压温度进行调整控制，对影响锂电池鼓胀的外部因素进行控制，可以自动对锂电池的鼓胀进行控制，减少经济损失，保证快速的对锂电池的鼓胀进行控制。

16、该深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，控制器控制三通电磁阀、气泵和电磁阀工作，工作的三通电磁阀使气泵内部抽取外界的气体向电池箱内部灌输，对电池箱内部的气压进行调整，使电池箱内部气压达到控制器内部预设的范围后，三通电磁阀、气泵、电磁阀停止工作，完成对电池箱内部气压调整。

17、该深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，电池箱内部温度影响锂电池的鼓胀时，控制器控制加热器或制冷片工作，工作的制冷片制冷对电池箱内部的温度进行降低，工作的加热器工作对电池箱内部进行加热。在加热器或制冷片工作的同时，使电磁阀、三通电磁阀和气泵配合工作，对电池箱内部进行换气，保证电池箱内部的湿度不变，减少外在因素对锂电池的影响，保证对锂电池鼓胀控制的稳定高效，降低锂电池从外部维修的频率，减少锂电池使用的成本投入。

18、该深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，电磁阀和三通电磁阀一侧均设置有保护管，并且保护管内部通过支撑限位环安装有密封塞，当电磁阀和三通电磁阀进行工作时，使电动推杆同步工作推动密封塞移动离开支撑限位环内部，此时电磁阀和三通电磁阀才能够与电池箱外界连通。通过保护管、密封塞、电动推杆和支撑限位环配合，增加电池箱内部的密封性，对电磁阀和三通电磁阀进行保护。

19、该深海充油锂电池用鼓胀监测装置及其监测系统，判断模块判断出数值差，根据数值差控制信息储存模块储存的内部不同的信息通过信号发生器和信号放大器配合发送给工作人员，判断模块根据气压传感器收集的气压数据与数据存储模块内部储存的标准气压的气压差，控制指令模块向电磁阀、三通电磁阀和气泵控制指令，使电磁阀、三通电磁阀和气泵进行相应的时间的工作，对电池箱内部的气压进行调整。并且设置有时间控制模块与指令模块配合，根据温度压力需要调整的数值，在时间控制模块和指令模块的配合下控制电磁阀、三通电磁阀、气泵、加热器、制冷片等零件的工作时间，对电池箱内部的温度气压进行相应的调整。