电池内短路测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电池内短路测试装置，包括电池、设置于该电池内部的内短路触发元件，以及设置于该电池外部的加热装置；该电池包括隔膜；该内短路触发元件为片状结构，包括支撑部和多个形变部，该多个形变部与该支撑部为一体结构，该多个形变部相对于该支撑部相互对称设置，该形变部具有尖端；该加热装置与该内短路触发元件对应设置，并能够将该内短路触发元件加热至该内短路触发元件的触发温度，使该形变部向该隔膜的方向发生形变并使该尖端将该隔膜刺穿，从而引发该电池内短路。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电池
，具体涉及电池内短路测试装置。
技术介绍
锂离子动力电池的多数安全问题都可以通过电气管理或温度管理等外部措施进行控制或缓解。当今多数电动汽车厂家都在自己的动力电池模块中应用了此类措施以提高安全性。然而，由内短路引起的热失控是所有安全问题中最为棘手难解的课题，造成内短路的成因很多，各种不同情况或原因可能引发不同程度的内短路和危险性，它并不能通过现有的电气管理或温度管理等外部措施进行有效的控制和缓解。而多数在电池正常使用过程中的安全问题都与内短路相关，不仅在电动汽车领域如此，在其他使用锂离子电池的领域也是如此，如数码产品、飞机等。目前，内短路的发现和预测依然是电池安全问题中的一个难点。许多标准中的内短路测试方法，如挤压、针刺、外短路等，由于会在测试过程中破坏电池的完整性，使电池发生严重的损毁，从而与实际使用过程发生的内短路具有根本的区别，不能真切模拟电池的内短路状态。因此，当今内短路测试与研究的主要困难就在于找到合适的方法触发内短路。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种能真切模拟电池的内短路状态的电池内短路测试装置。一种电池内短路的测试装置，包括电池、设置于该电池内部的内短路触发元件，以及设置于该电池外部的加热装置；该电池包括隔膜；该内短路触发元件为片状结构，包括支撑部和多个形变部，该多个形变部与该支撑部为一体结构，该多个形变部相对于该支撑部相互对称设置，该形变部具有尖端；该加热装置与该内短路触发元件对应设置，并能够将该内短路触发元件加热至该内短路触发元件的触发温度，使该形变部向该隔膜的方向发生形变并使该尖端将该隔膜刺穿，从而引发该电池内短路。本技术所提供电池内短路的测试装置及触发方法通过温度变化触发该内短路触发元件发生形变将电池隔膜刺穿而引发电池内短路，该方法简单、方便而且容易操作，该内短路触发元件不会对该电池的完整性造成破坏，能更真切模拟电池实际使用过程中的内短路状态，这为电池安全问题研究和电池设计时的安全性能评估、对比提供了一种可靠、高效的内短路触发方式，对于电池内短路领域的研究，以及电池设计研发和性能对比中的安全性能评估具有关键作用。附图说明图1为本技术第一实施例电池内短路测试装置的结构示意图。图2为本技术一实施例的内短路触发元件的俯视图。图3为本技术另一实施例的内短路触发元件的俯视图。图4为本技术又一实施例的内短路触发元件的俯视图。图5为本技术一实施例的内短路触发元件发生形变前后的侧视图。图6为本技术第一实施例的内短路触发元件触发正极材料-负极材料类型内短路的示意图。图7为本技术第一实施例的内短路触发元件触发负极材料-正极集流体类型内短路的示意图。图8为本技术第二实施例电池内短路测试装置的结构示意图。图9为本技术第二实施例的内短路触发元件触发正极材料-负极集流体类型内短路的示意图。图10为本技术第二实施例的内短路触发元件触发正极集流体-负极集流体类型内短路的示意图。图11为本技术第三实施例的内短路触发元件触发正极材料-负极材料类型内短路的示意图。主要元件符号说明测试装置10电池100正极集流体110正极材料层120隔膜130负极材料层140负极集流体150内短路触发元件200形变部210尖端212支撑部220加热装置300如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式以下将结合附图详细说明本专利技术一种电池内短路测试装置。请参阅图1，本技术第一实施例提供一种电池内短路测试装置10，包括电池100、设置于该电池100内部的至少一内短路触发元件200，以及设置于该电池100外部的加热装置300。该电池100包括隔膜130，该内短路触发元件200为片状结构，包括支撑部220和多个形变部210，该多个形变部210与该支撑部为一体结构。该多个形变部210相对于该支撑部220相互对称设置。每个形变部210具有至少一尖端212。该加热装置300与该内短路触发元件200对应设置，并能够将该内短路触发元件200加热至该内短路触发元件200的触发温度。当该内短路触发元件200的温度等于或高于该触发温度时，该形变部210向该隔膜130的方向发生形变并使该尖端212将该隔膜130刺穿，从而引发该电池100内短路，该支撑部220不发生形变。该多个形变部210设置在该支撑部220周围，并对称设置，优选为具有相同的形状，使该支撑部220受力均匀，在该电池100中保持位置固定，为该形变部210在形变过程中刺穿该隔膜130时提供支撑力。该加热装置300能够局部加热该电池100，具体是仅使该内短路触发元件200所在位置加热，防止电池100的整体升温，减小对电池100整体性能的影响。该加热装置300可以为激光器、微波发射器、或红外线发射器，向该内短路触发元件200定向传送能量使该内短路触发元件200的温度升高至该触发温度，从而引起该形变部210的形变。该加热装置200的设置位置可仅与该形变元件300的形变部310在未被触发时在所述电池100的位置在所述电池100各个部件的层叠方向上重叠，从而进一步减小对所述电池100整体性能的影响。在一实施例中，该加热装置300为激光器，该激光器输出功率可控，并可通过调节该激光器的出射镜组来改变该激光器的焦点位置，从而改变照射在电池100表面上的光斑大小，即改变所述加热位置的面积大小与该内短路触发元件200的面积大小基本对应。该内短路触发元件200为一体成型的多边形片状结构，与该隔膜130可平行设置。在本实施例中，该隔膜130与该隔膜130直接接触并层叠设置。该内短路触发元件200的具有温度记忆效应，可在该触发温度使该形变部210发生形变。该形变部210发生形变时，该形变部210具有该尖端212的一侧向该隔膜130的方向进行弯曲，并使该尖端212将该隔膜刺穿，从而引发该电池100发生内短路。该内短路触发元件200具备能刺穿隔膜130或其他电池100内部元件的强度。该形变部210的长度大于该隔膜130的厚度。可以理解，由于隔膜130的厚度较薄，该形变部210的长度可以较小，如0.5mm~1mm。请参阅图2，在一实施例中，该内短路触发元件200的支撑部220为矩形。该形变部210为三角形，数量为4个，分别设置在该支撑部220矩形的四条边上，并且与该支撑部220连接的边与该矩形的边长相等。该形变部210向外的角具有该尖端212。优选地，该支撑部220为正方形，该形变部210为等腰三角形或等边三角形。请参阅图3，在另一实施例中，该内短路触发元件200的支撑部220为中心对称的12边形。该形变部210为三角形，数量为4个，分别设置在该支撑部220的12边形中呈中心对称的四条边上。该形变部210向外的角具有该尖端212。优选地，该形变部210为等腰三角形或等边三角形。该形变部210向外的角优选为锐角，如30°。请参阅图4，在又一实施例中，该内短路触发元件200的支撑部220为矩形，该形变部210为直角三角形，数量为4个，分别设置在该支撑部220的四个角上。该形变部210的直角设置在该支撑部220的角上，该形变部210的一条直角边与该支撑部220的一条边对齐。在一实施例中，该内短路触发元件200为记忆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池内短路测试装置，包括电池，该电池包括隔膜，其特征在于，进一步包括设置于该电池内部的内短路触发元件，以及设置于该电池外部的加热装置；该内短路触发元件为片状结构，包括支撑部和多个形变部，该多个形变部与该支撑部为一体结构，该多个形变部相对于该支撑部相互对称设置，该形变部具有尖端；该加热装置与该内短路触发元件对应设置，并能够将该内短路触发元件加热至该内短路触发元件的触发温度，使该形变部向该隔膜的方向发生形变并使该尖端将该隔膜刺穿，从而引发该电池内短路。

【技术特征摘要】
1.一种电池内短路测试装置，包括电池，该电池包括隔膜，其特征在于，进一步包括设置于该电池内部的内短路触发元件，以及设置于该电池外部的加热装置；该内短路触发元件为片状结构，包括支撑部和多个形变部，该多个形变部与该支撑部为一体结构，该多个形变部相对于该支撑部相互对称设置，该形变部具有尖端；该加热装置与该内短路触发元件对应设置，并能够将该内短路触发元件加热至该内短路触发元件的触发温度，使该形变部向该隔膜的方向发生形变并使该尖端将该隔膜刺穿，从而引发该电池内短路。2.如权利要求1所述的电池内短路测试装置，其特征在于，该多个形变部设置在该支撑部周围，并且该多个形变部具有相同的形状。3.如权利要求2所述的电池内短路测试装置，其特征在于，其特征在于，该内短路触发元件的支撑部为矩形，该形变部为三角形，数量为4个，分别设置在该支撑部矩形的四条边上，并且与该支撑部连接的边与该矩形的边长相等。4.如权利要求2所述的电池内短路测试装置，其特征在于，其特征在于，该内短路触发元件的支撑部为中心对称的12边形，该形变部为三角形，数量为4个，分别设置在该支撑部的12边形中呈中心对称的四条边上。5.如权利要求2所述的电池内短路测试装置，其特征在于，该内短路触发元件的支撑部为矩形，该形变部为直角三角形，数量为4个，该形变部的直角设置在该支撑部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明轩，欧阳明高，卢兰光，何向明，刘力硕，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11