專利名稱：電池內(nèi)壓在線測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池參數(shù)測量設(shè)備，尤其是涉及一種電池內(nèi)壓在線測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鎳氫電池在使用過程中，在過充的情況下，負極有H2產(chǎn)生，正極產(chǎn)生02，由于這些氣體的產(chǎn)生，使電池內(nèi)部的壓力增大。這一壓力隨著充電時間而逐漸累加，由于負極的儲氫合金對氫和氧合成水起催化作用，因此電池的內(nèi)壓最終達到某平衡值。如果這一平衡壓力大于電池安全壓力，那么電池就會漏氣，甚至漏液，損壞用電設(shè)備，并使電池內(nèi)部的電解液減少，內(nèi)阻增大，容量和壽命降低。因為儲氫合金性能的好壞決定了電池內(nèi)部的平衡壓高低，而決定鎳氫電池內(nèi)壓的 因素是儲氫合金，所以電池內(nèi)壓的測定對儲氫合金的性能研究具有重要意義。電池內(nèi)壓的測試一般采用開口法和形變法。開口法是將開口電池放于一裝有壓力傳感器的密閉容器中進行充放電，充放電過程中產(chǎn)生的壓力由壓力傳感器反映出來。由于密閉容器中除了電池外還有其它剩余空間，因此無法反映電池的真實內(nèi)壓。真實測量電池內(nèi)壓應(yīng)該采用形變法。形變法測量電池內(nèi)壓的工作原理是在一定區(qū)間內(nèi)電池殼體因內(nèi)部氣體壓力產(chǎn)生的應(yīng)變，與所受內(nèi)壓的聞低的有關(guān)，并存在著確定的關(guān)系；通過實驗可以測定電池外殼應(yīng)變與內(nèi)壓的關(guān)系曲線，采用精密的微小形變測量工具，可以準確測量電池殼體在內(nèi)壓作用下的微小形變進而在形變-壓力關(guān)系曲線上查出電池內(nèi)壓。中國專利CN1068190公開一種圓柱密封電池內(nèi)壓值的測量方法，主要是利用電阻應(yīng)變片，測量電池外殼由于電池內(nèi)壓變化而引起的微應(yīng)變量，計算出電池內(nèi)壓值。該發(fā)明測量與壓力表法相比，不僅保持了圓柱密封電池的原結(jié)構(gòu)和完整性，改變了已有技術(shù)中破壞性的測量方法，而且所測的壓力值可反映實際圓柱密封電池的內(nèi)壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電池內(nèi)壓在線測量系統(tǒng)。本發(fā)明設(shè)有電池夾具、電池頭夾具、電池正極螺釘、百分表、百分表固定螺釘和電池固定螺釘。所述電池夾具內(nèi)用于裝入被測電池，所述電池正極螺釘固定在電池頭夾具的中心接口并頂住電池正極安全帽，電池正極螺釘與電池頭夾具之間設(shè)有絕緣層；所述百分表插入電池夾具內(nèi)并與被測電池的底部接觸，百分表固定螺釘穿入電池夾具將百分表固定；電池正極螺釘和電池固定螺釘分別作為電池的正極和負極。與現(xiàn)有的電池內(nèi)壓測量設(shè)備相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I)用電池正極螺釘頂在電池正極安全帽上，安全帽不會因為內(nèi)壓超過其安全壓力而打開。由于電池夾具緊緊包住電池，電池內(nèi)壓只能使電池鋼殼底部形變。因此，測定的內(nèi)壓值可以超過電池的安全壓力，達到電池的平衡壓力。2)電池頭夾具采用螺帽旋在電池夾具上，使電池夾具和電池頭夾具形成一整體，電池被電池夾具和電池頭夾具緊緊包住，這樣更為牢固，承受力大，在進行壓力一形變曲線測量時，氣體壓力可以達到4. 5MPa (45大氣壓)，滿足測量安全壓力以上的內(nèi)壓所需。


圖I為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖2為用空鋼殼進行形變一壓力曲線測量時的結(jié)構(gòu)組成示意圖。圖3為鋼殼的形變一壓力曲線測量結(jié)果。在圖3中，橫坐標為形變(mm/100)，縱坐標為內(nèi)壓(atm)圖4為電池內(nèi)壓測量結(jié)果(電池安全閥的安全壓力是30atm，電池內(nèi)壓最終平衡壓力是36. 6atm)0在圖4中，橫坐標為充電時間(min),縱坐標為內(nèi)壓(atm)。
具體實施例方式以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。參見圖I和2，本發(fā)明實施例設(shè)有電池夾具I、電池頭夾具2、電池正極螺釘3、百分表4、百分表固定螺釘5和電池固定螺釘6。所述電池夾具I內(nèi)用于裝入被測電池A，所述電池正極螺釘3固定在電池頭夾具2的中心接口并頂住電池正極安全帽9，電池正極螺釘3與電池頭夾具2之間設(shè)有絕緣層7 ;所述百分表4插入電池夾具I內(nèi)并與被測電池A的底部接觸，百分表固定螺釘5穿入電池夾具I將百分表4固定；電池正極螺釘3和電池固定螺釘6分別作為電池的正極和負極。在進行形變-壓力曲線測定時，將電池換成電池空鋼殼B，電池正極螺釘換成管接頭8，管接頭8可接高壓氣體，對空鋼殼B充高壓。本發(fā)明采用不銹鋼制作，電池(電池鋼殼)放入內(nèi)壓測量裝置內(nèi)，電池(電池鋼殼)底部有一寬度為Imm的環(huán)形底筒支撐，使電池(電池鋼殼)底部有直徑為12mm的自由形變空間；電池頂部用帶有固定螺母的電池頭夾具壓緊，電池頭夾具中心有電池正極螺絲，正極螺絲與固定螺母之間是絕緣的，電池正極被正極螺釘頂緊，使電池正極安全閥無法開啟。因此，本發(fā)明測量的電池內(nèi)壓可達到45以上大氣壓。本發(fā)明可以測量電池內(nèi)部的平衡壓力，具體方法如下I)形變一壓力曲線的測量將電池鋼殼放置于電池夾具中(見圖2)，利用高壓氣體對電池殼進行充氣，使電池殼內(nèi)的壓力不斷增加，用百分表測量電池殼底部的微小形變，壓力測量范圍0 4. 5MPa，每個壓力值相應(yīng)有一形變量，繪制形變-壓力orign圖(見圖3)。由圖3可見，電池鋼殼底部形變量小于0. 135mm (對應(yīng)內(nèi)壓為20atm)時的形變是屬于彈性形變，形變量超過0. 135mm后就發(fā)生了塑性形變，電池內(nèi)部平衡壓力的測量過程中壓力與形變不存在確定的線性關(guān)系，因此，內(nèi)壓測量利用壓力-形變orign圖查出形變量e對應(yīng)的電池內(nèi)壓。2)電池放置于電池內(nèi)壓測量裝置(見圖I)中，用正極螺釘頂緊電池安全閥。充電設(shè)備的正極接正極螺釘，充電設(shè)備的負極接電池固定螺釘(電池的安全帽是正極、電池的鋼殼是負極)，對電池進行過量充電。3)通過測量電池在過充情況下電池底部的微小形變e ,從壓力-形變orign圖表(圖3)上查出e對應(yīng)的電池內(nèi)壓。
圖4是電池內(nèi)壓測量結(jié)果。由圖4可見，電池內(nèi)壓超過安全閥安全壓力的情況下 安全閥也不會打開。因此測量的電池內(nèi)壓可以達到它的平衡壓力。
權(quán)利要求
1.電池內(nèi)壓在線測量系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有電池夾具、電池頭夾具、電池正極螺釘、百分表、百分表固定螺釘和電池固定螺釘；所述電池夾具內(nèi)用于裝入被測電池，所述電池正極螺釘固定在電池頭夾具的中心接口并頂住電池正極安全帽，電池正極螺釘與電池頭夾具之間設(shè)有絕緣層；所述百分表插入電池夾具內(nèi)并與被測電池的底部接觸，百分表固定螺釘穿入電池夾具將百分表固定；電池正極螺釘和電池固定螺釘分別作為電池的正極和負極。
全文摘要
電池內(nèi)壓在線測量系統(tǒng)，涉及一種電池參數(shù)測量設(shè)備。設(shè)有電池夾具、電池頭夾具、電池正極螺釘、百分表、百分表固定螺釘和電池固定螺釘。電池夾具內(nèi)用于裝入被測電池，所述電池正極螺釘固定在電池頭夾具的中心接口并頂住電池正極安全帽，電池正極螺釘與電池頭夾具之間設(shè)有絕緣層；百分表插入電池夾具內(nèi)并與被測電池的底部接觸，百分表固定螺釘穿入電池夾具將百分表固定；電池正極螺釘和電池固定螺釘分別作為電池的正極和負極。測定的內(nèi)壓值可以超過電池的安全壓力，達到電池的平衡壓力。更為牢固，承受力大，在進行壓力—形變曲線測量時，氣體壓力可以達到4.5MPa，滿足測量安全壓力以上的內(nèi)壓所需。
文檔編號G01L7/00GK102706507SQ201210178069
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者張?zhí)烀? 郭善永, 魏麗英 申請人:廈門鎢業(yè)股份有限公司