【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固态电池分析，尤其是一种全固态电池压力检测装置及检测方法
技术介绍
1、全固态锂电池是一种新型的锂离子电池技术，采用固态电解质取代传统液态电解质。固态锂电池使用固态电解质，大大降低了发生热失控的风险，提高了电池的安全性，尤其在高温、冲击等极端条件下更为稳定。相比传统液态电解质的电池，全固态锂电池有望实现更高的能量密度，能够存储更多的能量，提高电池容量和电池工作时间。全固态锂电池的关键是固态电解质材料，这种材料必须具有高离子导电性、高化学稳定性和良好的界面特性。
2、目前全固态电池应力检测的方法以压阻式传感器测量为主，但是，压阻式传感器测量存在一定的缺点：1、压阻式传感器的精度和灵敏度受到制造工艺、环境条件以及机械结构等因素的影响。2、压阻式传感器对温度敏感，温度的变化可能会影响传感器的输出。高温或低温环境可能会导致传感器性能下降或不稳定。3、与某些其他类型的传感器相比，压阻式传感器可能较大，这在一些对尺寸要求较为严格的应用中可能不太适用。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种全固态电池压力检测装置及检测方法，能够快速检测全固态电池循环过程中体积变化所引起的压力载荷。
2、为了解决上述问题，本专利技术采用如下技术：
3、一种全固态电池压力检测装置，包括底座，所述底座包括上底座和下底座，所述上底座和下底座均包括三个螺纹孔，三个圆孔以及一个中心圆孔，所述螺纹孔用于与长螺栓连接，长螺栓穿过下底座圆孔内的绝缘套管后与上底座相连，绝缘套管中部
4、进一步的方案是，所述绝缘套筒材料为聚四氟乙烯、氧化铝、氧化锆的一种。
5、进一步的方案是，所述下顶头头部的材料为不锈钢材质，用于与绝缘套筒相连，下顶头中部的材料为pvc软管，下顶头中部包括三根斜圆柱pvc软管和三根直圆柱pvc软管，三根斜圆柱pvc软管中心打有1.2mm通孔，通孔用于固定光纤布拉格光栅传感器，下顶头尾部的材料为不锈钢材质，与下底座中心圆孔相连。
6、进一步的方案是，所述光纤布拉格光栅传感器以圆周阵列分布，以70°角插入所述斜圆柱pvc软管。
7、根据如上任一项所述检测装置的一种全固态电池压力检测方法，具体包括以下步骤：
8、步骤s1、组装压力检测装置以及数据分析平台，将o型密封圈分别套入上顶头和下顶头头部的槽口中，分别将上顶头和下顶头的底端固定在上底座和下底座的中心圆孔内，将下顶头头部套上绝缘套筒，将光纤布拉格光栅传感器的一端穿设在斜圆柱pvc软管中，另一端与数据分析平台相连接；
9、步骤s2、利用数显推拉力计对绝缘套筒多次施加压力，使得斜圆柱pvc软管发生形变，特定波长的光信号会被光纤布拉格光栅传感器反射回来，反射回来的光信号通过连接的光谱解调仪进行处理，以得到对应压力的光信号波长，基于多组记录的压力和光信号的波长得到压力与波长的拟合直线；
10、步骤s3、提取固态电解质及电极材料并进行压片处理，将固态电池填充进绝缘套筒，将上顶头插入到绝缘套筒中，对材料进行密封并压紧；
11、步骤s4、密封完成后，将绝缘套管分别套入下底座的外侧圆孔，依次将三根长螺栓穿过绝缘套管后与上底座的螺纹孔螺纹连接；
12、步骤s5、将上底座和下底座分别通过导线与充放电装置的正极和负极相连接，对固态电解质及电极材料进行循环充放电处理，使之发生体积变化，使得下顶头头部在绝缘套筒中滑动，以挤压下顶头中部，使得斜圆柱pvc软管发生形变，特定波长的光信号会被光纤布拉格光栅传感器反射回来，通过光谱解调仪进行处理，以得到光信号波长。
13、步骤s6、基于压力与波长的拟合直线，以得到全固态电池循环过程中压力载荷变化曲线。
14、相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
15、1、设置绝缘套管隔离上下底座电流传导，使得电流传导在全固态电解质及电极材料；
16、2、上下底座参数规格完全相同，不需进行区分安装；
17、3、将三根光纤布拉格光栅传感器安置在下顶头节省装置空间；
18、4、三根光纤布拉格光栅传感器可检测多维度的压力；
19、5、光纤布拉格光栅传感器具有准确度、灵敏度高，响应迅速以及抗电磁干扰、耐腐蚀和防爆等特点，相比于其他压力传感器而言，可以适合强压的工作环境，数值更准确，成本更低；
20、6、本专利技术的光纤布拉格光栅传感器波长的变化是由于pvc软管的形变而不是固态电池的材料体积变化对光纤的直接施压带来的，从而避免固态电池材料充放电反应过程压强过大与光纤直接接触时会对光纤产生损伤，此外光纤布拉格光栅传感器穿设在斜圆柱pvc软管中，在斜圆柱pvc软管受到压力挤压时，会导致斜圆柱pvc软管增加径向形变，将轴向的变形转换为径向的变形，进一步避免压强过大对光纤造成损伤；
21、7、本专利技术避免固态电池材料与光纤直接接触，从而避免固态电池材料的温度变化对光纤的波长变化带来影响，从而控制影响光纤的波长变化的自变量。
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1.一种全固态电池压力检测装置，其特征在于：包括底座，所述底座包括上底座（1）和下底座(8)，所述上底座（1）和下底座（8）均包括三个螺纹孔，三个圆孔以及一个中心圆孔，所述螺纹孔用于与长螺栓(9)螺栓连接，长螺栓（9）穿过下底座(8)圆孔内的绝缘套管(10)后与上底座(1)相连，绝缘套管(10)中部镂空，所述上底座（1）和下底座（8）通过绝缘套管(10)隔离电流传导，所述上底座（1）或下底座（8）的圆孔内设置有绝缘套管(10)，所述上底座（1）和下底座（8）之间包含绝缘套筒(3)，所述上顶头（2）和下顶头（11）均开槽后套设有O型密封圈，所述上底座（1）的中心圆孔与上顶头(2)的一端相适配，所述下底座（8）的中心圆孔与下顶头(11)的底端相适配，所述下顶头(11)分为三部分，包括下顶头头部（4）、下顶头中部（5）和下顶头尾部（6），下顶头头部(4)套设O型密封圈后与绝缘套筒(3)连接，下顶头中部(5)分布三根斜软管并插入光纤布拉格光栅传感器(7)，下顶头尾部(6)与下底座（8）的中心圆孔相连，所述上顶头（2）和下顶头（11）与绝缘套筒(3)组合使用保证良好的气密性，所述绝缘套筒（
2.根据权利要求1所述的一种全固态电池压力检测装置，其特征在于：所述绝缘套筒(3)材料为聚四氟乙烯、氧化铝、氧化锆的一种。
3.根据权利要求1所述的一种全固态电池压力检测装置，其特征在于：所述下顶头头部（4）的材料为不锈钢材质，用于与绝缘套筒(3)相连，下顶头中部（5）的材料为PVC软管，下顶头中部（5）包括三根斜圆柱PVC软管和三根直圆柱PVC软管，三根斜圆柱PVC软管中心打有1.2mm通孔，通孔用于固定光纤布拉格光栅传感器，下顶头尾部（6）的材料为不锈钢材质，与下底座（8）中心圆孔相连。
4.根据权利要求1所述的一种全固态电池压力检测装置，其特征在于：所述光纤布拉格光栅传感器(7)三根以圆周阵列分布，以70°角插入所述斜圆柱PVC软管。
5.根据权利要求1-4任一项所述检测装置的一种全固态电池压力检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种全固态电池压力检测装置，其特征在于：包括底座，所述底座包括上底座（1）和下底座(8)，所述上底座（1）和下底座（8）均包括三个螺纹孔，三个圆孔以及一个中心圆孔，所述螺纹孔用于与长螺栓(9)螺栓连接，长螺栓（9）穿过下底座(8)圆孔内的绝缘套管(10)后与上底座(1)相连，绝缘套管(10)中部镂空，所述上底座（1）和下底座（8）通过绝缘套管(10)隔离电流传导，所述上底座（1）或下底座（8）的圆孔内设置有绝缘套管(10)，所述上底座（1）和下底座（8）之间包含绝缘套筒(3)，所述上顶头（2）和下顶头（11）均开槽后套设有o型密封圈，所述上底座（1）的中心圆孔与上顶头(2)的一端相适配，所述下底座（8）的中心圆孔与下顶头(11)的底端相适配，所述下顶头(11)分为三部分，包括下顶头头部（4）、下顶头中部（5）和下顶头尾部（6），下顶头头部(4)套设o型密封圈后与绝缘套筒(3)连接，下顶头中部(5)分布三根斜软管并插入光纤布拉格光栅传感器(7)，下顶头尾部(6)与下底座（8）的中心圆孔相连，所述上顶头...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊鹏文，吴然皓，卢鑫，欧阳建刚，黄宇轩，韦琦，黄黎明，权略，廖玮，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：
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