电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置制造方法及图纸

技术编号:41790220 阅读:2 留言:0更新日期:2024-06-24 20:16
本技术涉及一种电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,包括支撑定位组件、加压组件、气流加热组件及测量组件,支撑定位组件包括壳体和支撑体,壳体的敞开口用于密封连接电池隔膜的外边缘;支撑体用于支撑被测组件;加压组件用于压紧被测组件;气流加热组件用于在电池隔膜的其中一侧形成气流和对电池隔膜进行加热;测量组件包括流量、电阻、温度测量机构。因为高温下隔膜强度大幅下降,穿刺短路所需压力也大幅下降,所以压头可以设置地较小,热容较小,不影响电池隔膜的升温速度,检测耗时短,也可以避免极片与隔膜接触的一面出现微裂纹。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池,尤其是涉及一种电池隔膜闭孔温度和穿刺短路温度检测装置。


技术介绍

1、电池隔膜在电池的安全性能方面起到至关重要的作用。隔膜闭孔温度t闭孔是隔膜阻断液相离子导电的温度。隔膜闭孔是锂离子电池内部防止由于短路、过充等原因造成温度失控的有效方法。隔膜的闭孔温度和破膜温度是该性能的主要参数。由于非正常情况下电池短路使电池内部温度升高,当温度到达隔膜的闭孔温度时,隔膜内的微孔会坍塌,阻断电流通过,但热惯性会使温度进一步上升,有可能达到破膜温度而造成隔膜熔体破裂,造成电池内部短路。因此,闭孔温度和破膜温度相差越大越好(即安全窗口温度越高越好),此时电池的安全性越好。现有技术中,通常通过升温透气法检测隔膜闭孔温度。

2、隔膜还受到正负极片的挤压,可能被极片上的颗粒刺穿形成短路。混合穿刺强度(mix penetration strength)表征隔膜被颗粒刺穿的难易程度。《nasa/tm-2010-216099》中的测试方法:0.5英寸钢球挤压叠放的极片/隔膜/负极片,测量发生短路时的压力。其中,极片的材料、制造工艺对结果影响很大。电池厂家可以固定材料和工艺使极片的性质保持稳定,从而通过检测混合穿刺强度监控和比较隔膜强度。隔膜强度受温度影响。如果电池因为某种原因升温并且超过某一温度(穿刺短路温度t穿刺),隔膜强度大幅下降,在颗粒的挤压下逐渐变薄最终被颗粒刺穿形成短路。t穿刺由隔膜、极片、以及压力决定。如果固定极片和压力不变,t穿刺反映隔膜的耐热性能。一般情况下,t穿刺低于破膜温度,t闭孔和t穿刺之间差值越大,越有利于电池安全。如何在电池隔膜的t穿刺检测过程中,实现电池隔膜快速升温,减少检测耗时以及精确测量是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、为此,本技术提供一种电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,在电池隔膜的t穿刺检测过程中,实现电池隔膜快速升温,减少检测耗时以及精确测量。

2、为解决上述技术问题,本技术提供了一种电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,电池隔膜沿厚度方向的两侧夹持有极片以形成被测组件,上述闭孔及穿刺短路温度检测装置包括:

3、支撑定位组件,包括壳体和支撑体,所述壳体具有一端敞开的腔体,所述腔体的敞开口用于密封连接电池隔膜的外边缘;所述支撑体安装于所述腔体的内部,所述支撑体用于支撑被测组件;

4、加压组件,安装于所述腔体的外部,所述加压组件包括压头和活动件,所述压头用于与被测组件接触,所述活动件带动所述压头松开和压紧被测组件;

5、气流加热组件,安装于所述腔体的外部,所述气流加热组件用于在所述电池隔膜的一侧形成气流和对电池隔膜进行加热;

6、测量组件,所述测量组件包括流量测量机构、电阻测量机构及温度测量机构,所述流量测量机构用于检测所述腔体内的气流量;所述电阻测量机构用于检测被测组件的电阻,所述温度测量机构用于检测被测组件的温度;

7、机架,用于安装所述支撑定位组件、加压组件、气流加热组件以及测量组件。

8、进一步地,所述壳体为导电壳体,所述支撑体为低热导率支撑体,所述支撑定位组件还包括:

9、导电横梁,所述导电横梁的两端连接于所述壳体的内壁上,所述支撑体机械连接于所述导电横梁上;

10、导电箔材,所述导电箔材的一端设于所述支撑体和电池隔膜内侧的极片之间,所述导电箔材的另一端连接所述导电横梁;

11、所述壳体通过绝缘件连接所述机架,所述电阻测量机构电连接所述壳体。

12、进一步地,所述支撑体为聚酰亚胺支柱,所述导电箔材为铜箔,电池隔膜内侧的极片通过导电双面胶连接所述导电箔材。

13、进一步地,电池隔膜的环形外边缘粘接式密封连接一环形密封件的环形内边缘,所述环形密封件的环形外边缘粘接式密封连接所述腔体的敞开口。

14、进一步地,所述支撑定位组件还包括支撑网,所述支撑网设于所述腔体的内部,所述支撑网用于支撑环形密封件。

15、进一步地,所述活动件为压杆,所述压杆的一端铰接连接于所述机架上。

16、进一步地,所述加压组件还包括弹性件,所述弹性件的一端连接于所述机架上,所述弹性件的另一端设有用于与所述压杆的另一端连接的卡扣,所述弹性件的弹性复位力使所述压头弹性压紧在电池隔膜外侧的极片上。

17、进一步地,所述机架设有用于嵌设所述压杆另一端的卡槽。

18、进一步地,所述气流加热组件包括风机、导风筒以及加热机构,所述加热机构设于所述风机的出风口和所述导风筒的进风口之间,所述导风筒的出风口用于朝向电池隔膜。

19、进一步地,所述机架包括一可移动支架,所述气流加热组件位置可调的安装于所述可移动支架上。

20、本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:

21、(1)本技术所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,通过设置支撑定位组件、加压组件、气流加热组件、测量组件,将电池隔膜的闭孔温度检测装置和电池隔膜的穿刺短路温度检测装置结合在一起,由于气流加热组件的加热作用,高温下的电池隔膜强度大幅下降,使电池隔膜穿刺短路所需压力也大幅下降,所以测试过程中压头可以设置地较小,压头与隔膜接触区域相对于整体隔膜较小,使得隔膜温度主要受气流的影响,而不受压头的影响,且由于压头较小,也可以避免极片与电池隔膜接触的一面出现微裂纹;

22、(2)本技术所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,通过将支撑体设置为低热导率,以减少热传导,使电池隔膜的实际温度更接近温度测量机构检测到的温度,将壳体设置为导电壳体,在导电壳体内设置导电横梁,在低热导率支撑体设置导电箔材,实现被测组件与电阻测量机构的电连接,上述电连接方式结构紧凑且导电可靠性高;

23、(3)本技术所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,支撑体为聚酰亚胺支柱,聚酰亚胺支柱的热导率低且力学性能满足支撑被测组件的要求;导电箔材为铜箔,铜箔导电性能好;极片通过导电双面胶连接导电箔材,既实现了极片与支撑体的相对固定,也实现了极片与导电箔材的电连接;

24、(4)本技术所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,通过设置环形密封件,电池隔膜、环形密封件以及壳体依次粘接式密封连接,密封可靠性高,壳体只通过电池隔膜与外界通气;

25、(5)本技术所述的电池隔膜闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,通过设置支撑网,支撑网可以对环形密封件进行支撑,保证环形密封件在气流作用下不会从壳体脱落;

26、(6)本技术所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,活动件为压杆压杆与机架铰接连接并作为压头的安装基础和带动压头运动,加压组件与机架可靠连接且可相对运动,该加压组件结构简单,操作容易;

27、(7)本技术所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,加压组件还包括弹性件,弹性件与压杆连接,使得压头弹本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,电池隔膜(11)沿厚度方向的两侧夹持有极片(12)以形成被测组件(1),所述闭孔及穿刺短路温度检测装置包括:

2.根据权利要求1所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述壳体(21)为导电壳体,所述支撑体(22)为低热导率支撑体,所述支撑定位组件还包括:

3.根据权利要求2所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述支撑体(22)为聚酰亚胺支柱,所述导电箔材(25)为铜箔,电池隔膜(11)内侧的极片通过导电双面胶(13)连接所述导电箔材(25)。

4.根据权利要求1所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,电池隔膜(11)的环形外边缘粘接式密封连接一环形密封件(14)的环形内边缘,所述环形密封件(14)的环形外边缘粘接式密封连接所述腔体(23)的敞开口。

5.根据权利要求4所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述支撑定位组件还包括支撑网(26),所述支撑网(26)设于所述腔体的内部,所述支撑网(26)用于支撑环形密封件(14)。

6.根据权利要求1所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述活动件(32)为压杆,所述压杆的一端铰接连接于所述机架上。

7.根据权利要求6所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述加压组件还包括弹性件(33),所述弹性件(33)的一端连接于所述机架上,所述弹性件(33)的另一端设有用于与所述压杆的另一端连接的卡扣(34),所述弹性件(33)的弹性复位力使所述压头(31)弹性压紧在电池隔膜(11)外侧的极片(12)上。

8.根据权利要求6所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述机架设有用于嵌设所述压杆另一端的卡槽(612)。

9.根据权利要求1所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述气流加热组件(4)包括风机(41)、导风筒(42)以及加热机构(43),所述加热机构(43)设于所述风机(41)的出风口和所述导风筒(42)的进风口之间,所述导风筒(42)的出风口用于朝向电池隔膜(11)。

10.根据权利要求1所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述机架包括一可移动支架(62),所述气流加热组件(4)位置可调的安装于所述可移动支架(62)上。

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【技术特征摘要】

1.一种电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,电池隔膜(11)沿厚度方向的两侧夹持有极片(12)以形成被测组件(1),所述闭孔及穿刺短路温度检测装置包括:

2.根据权利要求1所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述壳体(21)为导电壳体,所述支撑体(22)为低热导率支撑体,所述支撑定位组件还包括:

3.根据权利要求2所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述支撑体(22)为聚酰亚胺支柱,所述导电箔材(25)为铜箔,电池隔膜(11)内侧的极片通过导电双面胶(13)连接所述导电箔材(25)。

4.根据权利要求1所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,电池隔膜(11)的环形外边缘粘接式密封连接一环形密封件(14)的环形内边缘,所述环形密封件(14)的环形外边缘粘接式密封连接所述腔体(23)的敞开口。

5.根据权利要求4所述的电池隔膜的闭孔温度和穿刺短路温度检测装置,其特征在于,所述支撑定位组件还包括支撑网(26),所述支撑网(26)设于所述腔体的内部,所述支撑网(26)用于支撑环形密封件(14)。

6.根据权利要求1所述的电池隔膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员:董童明魏建良臧运凯
申请(专利权)人:江苏正力新能电池技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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