本發(fā)明涉及新能源汽車行業(yè)電池系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種測量軟包電池內(nèi)部溫度的方法。
背景技術(shù):
鋰離子電池作為一種清潔能源,已經(jīng)在民用、動力等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其是在電動汽車上的應(yīng)用,近年出現(xiàn)井噴式增長。由于鋰離子電池能量密度低于汽油,提高能量密度的工作一直在進行,而電池技術(shù)的進步依賴于新體系的不斷開發(fā)、改善。同時,保證高能量密度鋰離子電池的安全,成為艱巨而又必須完成的任務(wù)。
開發(fā)新體系時,需要測試電池在充放電過程中的溫度變化;安全測試時,也需要測試電池的溫度變化。對上述過程進行精確的溫度測試,能夠更深刻的理解體系的放熱量、反應(yīng)速率等機理,采取相應(yīng)的體系優(yōu)化方案。
現(xiàn)有測量鋰離子電池內(nèi)部溫度的方法主要有三種。
(1)用溫度傳感器直接測試電池內(nèi)部溫度,如專利CN 204558611U。該專利中,在電池正極極柱與負極極柱之間留有孔眼,用于供溫度傳感器的引線導(dǎo)入電池;然后將孔眼用紫外光固化膠打膠固化密封。雖然該專利提到可用于鋁殼、鋼殼或鋁塑軟膜包裝,但實際上更適用于硬殼,用于鋁塑膜包裝風(fēng)險較大:一是在鋁塑膜上打孔后,鋁塑膜本身的材質(zhì)由外至內(nèi)分別是PET、鋁、PP,傳感器引線又是其他材質(zhì),很難找到與四種材質(zhì)粘接性都很好的膠;二是由于鋁塑膜薄、軟,補封的膠在后續(xù)會不斷受到形變應(yīng)力,膠與線、膠與鋁塑膜的連接處都很容易漏液。
(2)將測溫試紙放入電池內(nèi)部測量,如專利201610029727.1。該專利中,電池在注液后,將測溫試紙放入電池內(nèi)部,然后封口、充放電。在需要的時候拆開電池,通過感溫試紙的顏色變化評估電池內(nèi)部的溫度分布。該方法可宏觀參考不同區(qū)域的溫度分布,但無法提供實時的、精確的溫度數(shù)據(jù)。
(3)建立溫度模型,通過測試電池表面溫度預(yù)測內(nèi)部溫度,如專利201510547525.1。該專利中,先通過實驗數(shù)據(jù),建立內(nèi)部溫度與外部測試參數(shù)的關(guān)系模型。后續(xù)可以只測試電池表面溫度、電流等外部參數(shù),就能通過模型估算電池估算電池內(nèi)部溫度。該方法的局限性是在建立模型時需要采集大量數(shù)據(jù),而建立的模型只適用于比較固定的體系,而一旦電池體系發(fā)生變化,估算值就會產(chǎn)生較大的誤差。這就導(dǎo)致了該方法從建模工作量、估算精準度等方面不適用于開發(fā)中的實驗體系。
基于現(xiàn)有測量鋰離子電池內(nèi)部溫度的方法的諸多缺點,本發(fā)明提供了一種能夠使用溫度傳感器直接測試電池內(nèi)部溫度,適用于鋁塑膜軟包裝電池,材料易得,方法簡單。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明旨在提供一種能夠使用溫度傳感器直接并實時監(jiān)測電池內(nèi)部溫度,適用于鋁塑膜軟包裝電池,材料易得,方法簡單的測量軟包電池內(nèi)部溫度的方法。
為達到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種測量軟包電池內(nèi)部溫度的方法,包括如下步驟:
(1)制作一個操作平板,所述操作平板上有一個或一個以上的長條形凹槽,所述長條形凹槽的中間是矩形凹槽;
(2)根據(jù)測試點數(shù)需求,選取一根或一根以上的熱電偶,在熱電偶的預(yù)選封裝位處剝?nèi)ネ馄?,露出金屬線,剝開的長度比電池封邊寬度長,剝?nèi)ネ馄さ淖饔靡皇强梢詫⒎庋b處的熱電偶厚度控制到最小,利于封裝,二是聚丙烯極耳膠與金屬內(nèi)芯比與聚四氟乙烯表皮粘接更好,可以保證后期不會漏電解液;
(3)將適量極耳膠置于操作平板上的矩形凹槽內(nèi),用小頭控溫電烙鐵將極耳膠熔融,熔融后的極耳膠填滿矩形凹槽;
(4)將熱電偶固定在操作平板的長條形凹槽內(nèi),并將裸露的熱電偶金屬線置于熔融的極耳膠上,并將兩根金屬線分開,避免接觸到一起;
(5)繼續(xù)用小頭控溫電烙鐵加熱、按壓極耳膠,并且可以向矩形凹槽內(nèi)補極耳膠,直到極耳膠將裸露的金屬線完全包裹,極耳膠與熱電偶成為一體,待極耳膠冷卻變硬后,將熱電偶從操作平板上取下;
(6)電池封裝時,將熱電偶置于預(yù)選位置,極耳膠被封裝在封印處,熱電偶即可與電池牢固的封裝在一起;
(7)測試電池溫度時,將熱電偶連在相應(yīng)的溫度顯示儀器上即可。
進一步地,所述操作平板的材質(zhì)為不銹鋼。
進一步地,所述矩形凹槽的AB邊比電池封邊寬度長0.5~5mm。
進一步地,所述矩形凹槽比長條形凹槽深0~2mm。
進一步地,所述熱電偶的金屬內(nèi)芯直徑為0~2mm。
進一步地,所述熱電偶的外皮材質(zhì)為聚四氟乙烯。
進一步地,所述熱電偶的外皮剝開的長度比電池封邊寬度長0.5~5mm。
進一步地,將熱電偶封裝在非極耳側(cè),以避免影響極耳的封裝嚴密度。
進一步地,所述極耳膠為聚丙烯材質(zhì)。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
本發(fā)明能夠使用溫度傳感器直接并實時監(jiān)測電池內(nèi)部溫度,適用于鋁塑膜軟包裝電池,材料易得,方法簡單。
附圖說明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1為操作平板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為封裝了熱電偶的電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為長條形凹槽與矩形凹槽的剖視圖。
圖中:1、操作平板;2、長條形凹槽;3、矩形凹槽;4、電池封邊;5、熱電偶;6、電池。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“連接”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接連接,也可以通過中間媒介間接連接,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
如圖1-3所示,一種測量軟包電池內(nèi)部溫度的方法,包括如下步驟:
(1)制作一個不銹鋼材質(zhì)的操作平板1,操作平板1上有三個長條形凹槽2,長條形凹槽2的中間是矩形凹槽3,矩形凹槽3比長條形凹槽2深0.2mm,矩形凹槽3的AB邊比電池封邊4寬度長3.5mm;
(2)根據(jù)測試點數(shù)需求,選取兩根熱電偶5,熱電偶5的金屬內(nèi)芯直徑0.5mm,在熱電偶5的預(yù)選封裝位處剝?nèi)ゾ鬯姆蚁┎馁|(zhì)的外皮,露出金屬線,剝開的長度比電池封邊4寬度長3.5mm,剝?nèi)ネ馄さ淖饔靡皇强梢詫⒎庋b處的熱電偶厚度控制到最小,利于封裝,二是聚丙烯極耳膠與金屬內(nèi)芯比與聚四氟乙烯表皮粘接更好,可以保證后期不會漏電解液;
(3)將適量聚丙烯材質(zhì)的極耳膠置于操作平板1上的矩形凹槽3內(nèi),用小頭控溫電烙鐵將極耳膠熔融,熔融后的極耳膠填滿矩形凹槽3;
(4)將熱電偶固定在操作平板的長條形凹槽2內(nèi),并將裸露的熱電偶金屬線置于熔融的極耳膠上,并將兩根金屬線分開,避免接觸到一起;
(5)繼續(xù)用小頭控溫電烙鐵加熱、按壓極耳膠,并且可以向矩形凹槽3內(nèi)補極耳膠,直到極耳膠將裸露的金屬線完全包裹,極耳膠與熱電偶成為一體,待極耳膠冷卻變硬后,將熱電偶從操作平板1上取下;
(6)電池封裝時,將熱電偶5置于預(yù)選位置,極耳膠被封裝在封印處,熱電偶即可與電池6牢固的封裝在一起,將熱電偶5封裝在非極耳側(cè),以避免影響極耳的封裝嚴密度;
(7)測試電池溫度時,將熱電偶5連在相應(yīng)的溫度顯示儀器上即可。
本發(fā)明能夠使用溫度傳感器直接并實時監(jiān)測電池內(nèi)部溫度,適用于鋁塑膜軟包裝電池,材料易得,方法簡單。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。