一種用於檢測鋰離子電池內部空間體積的測試儀的製作方法

2023-09-13 23:53:20 1

本實用新型涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種用於檢測鋰離子電池內部空間體積的測試儀。

背景技術：

鋰離子電池是一種二次充電電池，它是由設在殼體內部的正、負極和電解液組成，主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，鋰離子 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌；充電時，鋰離子從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處於富鋰狀態；放電時則相反。鋰離子電池在組裝完成後，鋰離子電池殼體內部空間的大小直接關係到電解液量的需求，所以電解液在注液前需要對殼體內部空間進行測定，以最大限度地提高電池容量而降低無用空間。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種用於檢測鋰離子電池內部空間體積的測試儀，以最大限度地提高電池容量而降低電池內部的無用空間。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現：

一種用於檢測鋰離子電池內部空間體積的測試儀，包括刻度筒和設於刻度筒內部並與刻度筒筒壁密封接觸的橡膠塞，所述刻度筒頂端活動套設有旋轉筒，所述旋轉筒的中心通過螺紋連接有螺紋杆，所述螺紋杆的底端與所述橡膠塞固定連接；所述刻度筒的底端通過氣管與固定在支撐架上的錐形橡膠管連接，所述錐形橡膠管上連接有真空壓力表。

進一步方案，所述支撐架包括固定錐形橡膠管的上平臺，所述上平臺的兩端分別架設在開設有外螺紋的支柱上，通過固定螺母將它們連接固定。

進一步方案，所述刻度筒為透明的，其外表面的兩側分別設有從下往上計數和從上往下計數的刻度線。

進一步方案，所述刻度筒的頂端外周環設有一圈環形槽，所述旋轉筒的底端卡設在環形槽內自由轉動。

測試時將錐形橡膠管的埠插入鋰離子電池的注液孔中並密封，通過改變氣體的體積（增大或縮小）來計算出電池內部空間的體積。且測試儀的測試過程中都是在恆定的溫度下進行的。

本實用新型利用理想氣體狀態方程PV/T=C，在恆定溫度下等量氣體體積與壓力的近似對應關係P1V1/T=P2V2/T，通過改變體積來測量壓力的方法，計算出電池內部空間的體積。並通過加壓和抽真空兩種方式校正誤差。所以本實用新型的測試方法方便快捷，操作簡單，為鋰離子的設計研發提供了數據參考。

本實用新型通過橡膠塞和刻度筒密封組成注射器狀結構，通過螺紋杆帶動橡膠塞在刻度筒內升、降，由於螺紋杆和旋轉筒之間是螺紋連接，通過轉動旋轉筒即可實現螺紋杆的上升或下降，操作方便。另外，固設錐形橡膠的上平臺可通過固定螺母來調節其垂直高度，從而使錐形橡膠能插入鋰離子電池的注液孔，使本裝置適應各種型號的鋰離子電池，適應性強。

附圖說明

為了便於本領域技術人員理解，下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1是本實用新型結構示意圖。

圖2是本實用新型使用狀態示意圖。

圖中：1-刻度筒，2-螺紋杆，3-橡膠塞，4-氣管，5-環形槽，6-旋轉筒，7-底座，8-支柱，9-固定螺母，10-上平臺，11-錐形橡膠，12-真空壓力表，13-鋰離子電池。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示，一種用於檢測鋰離子電池內部空間體積的測試儀，包括刻度筒1和設於刻度筒1內部並與刻度筒1筒壁密封接觸的橡膠塞3，所述刻度筒1頂端活動套設有旋轉筒6，所述旋轉筒6的中心通過螺紋連接有螺紋杆2，所述螺紋杆2的底端與所述橡膠塞3固定連接；所述刻度筒1的底端通過氣管4與固定在支撐架上的錐形橡膠管11連接，所述錐形橡膠管11上連接有真空壓力表12。

進一步方案，所述支撐架包括固定錐形橡膠管11的上平臺10，所述上平臺10的兩端分別架設在開設有外螺紋的支柱8上，通過固定螺母9將它們連接固定。

進一步方案，所述刻度筒1為透明的，其外表面的兩側分別設有從下往上計數和從上往下計數的刻度線。

進一步方案，所述刻度筒1的頂端外周環設有一圈環形槽5，所述旋轉筒6的底端卡設在環形槽5內自由轉動。

其測試過程如下，測試時將錐形橡膠管11的埠插入鋰離子電池13的注液孔中並密封形成密封體（如圖2所示）：

（1）設定參數：在恆定溫度下，設一個標準大氣壓為P，設待測鋰離子電池內部空間的體積為V；調整橡膠塞3使其位於刻度筒1底端的0刻度線處，並設刻度筒1內部有效體積為Vb、從橡膠塞3底端到錐形橡膠管11埠之間的體積為Va，且Vb〉Va+V；

（2）調整上平臺10的位置，將錐形橡膠管11的埠插入鋰離子電池13的注液孔中並密封；

（3）通過轉動旋轉筒6使螺紋杆2帶動橡膠塞上升進行抽氣，當真空壓力表12上顯示壓力為P/2時，停止橡膠塞3上升並記錄橡膠塞3上升的體積V1；

（4）溫度恆定，根據理想氣體狀態方程（Va+V）P/T=（Va+V+V1）P/2T，得出V=V1-Va；

（5）拔出錐形橡膠管，調整橡膠塞使其位於刻度筒的頂端，然後將錐形橡膠管的埠插入鋰離子電池的注液孔中並密封；

（6）通過轉動旋轉筒使橡膠塞下降進行加壓，當真空壓力表上顯示壓力為2P時，停止橡膠塞（3）下降並記錄橡膠塞上升的體積V2；

（7）溫度恆定，根據理想氣體狀態方程（Va+V+Vb）P/T=2P（Va+V+Vb-V2）/T，得出V=2V2-Va-Vb；

（8）由於真實狀態與理想狀態存在差異，取步驟（4）、（7）所得的Vb值的平均值即為鋰離子電池內部空間的實際體積。

以上內容僅僅是對本實用新型測試儀的結構和測試方法所作的舉例和說明，所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本實用新型的保護範圍。