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【专利揭秘】电池安全新突破:比亚迪电芯内压测试装置引领技术前沿 发布时间:2024-11-12 18:00:00

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前言


在新能源产业蓬勃发展的今天,锂离子电池作为关键的动力来源,其性能稳定性和安全性显得尤为重要。电芯作为锂离子电池的核心组件,其内部压力的变化直接影响电池的整体性能和寿命。为了深入了解和精准监测电芯内压的变化规律比亚迪股份有限公司和襄阳弗迪电池有限公司联合研发了一种新型电芯内压测试装置,并成功获得了实用新型专利(专利号:CN219830183U)。本文将对该专利进行深度解析,带您了解这一创新技术的详细信息。


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专利背景

锂离子电池在使用过程中不可避免地会产生气体,这些气体的产生源于电芯内部的各种反应,这些反应会导致电芯内压增大,进而对电芯性能产生重要影响。若电芯内压过大,会引起漏液、腐蚀或热失控等危害,严重影响电池的安全性和使用寿命。同时,电芯内压的变化也会影响电池的膨胀力,进而加速电芯的劣化。因此,如何精准监测电芯内压的变化,了解电芯全生命周期的内压和膨胀力变化规律,对于抑制异常产气、提高电芯使用寿命具有重要意义

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专利内容

以下是对该专利内容的详细解析:
(1) 装置结该电芯内压测试装置主要包括基座、压板、膨胀力传感器、气压传感器以及连接部和调节部等组件基座具有容纳腔,压板容纳于容纳腔中,并将容纳腔分为第一腔和第二腔。电芯放置于第一腔中,位于基座和压板之间。膨胀力传感器则放置于第二腔中,位于压板和基座之间。气压传感器通过连接部固定于电芯的顶盖,并与电芯的注液孔连通。
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(2)工作原理:在测试过程中,压板对电芯提供预紧力,模拟电芯在电芯模组中的实际受力状况。电芯的膨胀力通过压板传递至膨胀力传感器,膨胀力传感器实时监测电芯的膨胀力变化。同时,气压传感器通过注液孔实时监测电芯的气压变化。通过这两个传感器,可以获得电芯在全生命周期中各种工况下的内压变化规律和膨胀力变化规律。
(3)实施细节
a. 基座设计基座包括第一夹板和第二夹板,以及两个侧板和底板。第一夹板和第二夹板相对设置,形成第一腔和第二腔。两个侧板连接于第一夹板和第二夹板之间,用于固定电芯的两侧端面。底板则用于支撑电芯的底部。
b. 压板与调节部压板可在容纳腔内移动,通过调节部调节压板与第一夹板之间的距离,从而调节第一腔的宽度尺寸,以适应不同尺寸的电芯。
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c. 连接部设计连接部包括底座和固定体,以及贯通孔。底座固定于电芯的顶盖,覆盖注液孔。贯通孔与注液孔连通,气压传感器的探测器至少部分位于贯通孔中,用于实时监测电芯的气压。
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d. 膨胀力传感器与气压传感器膨胀力传感器和气压传感器分别实时监测电芯的膨胀力和气压变化,通过数据采集和分析,可以了解电芯在全生命周期中的内压和膨胀力变化规律。

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先进性分析

该电芯内压测试装置在设计和功能上具有显著的先进性,主要体现在以下几个方面:
(1) 实时监测与高精度通过集成膨胀力传感器和气压传感器,该装置能够实时监测电芯的膨胀力和内压变化,且具有较高的测试精度。这有助于及时发现电芯内部的异常变化,为电池质量控制提供有力支持。
(2) 模拟实际工况通过调节压板的位置和预紧力,该装置可以模拟电芯在实际使用中的受力状况。这有助于更准确地评估电芯在不同工况下的性能表现,为优化设计电芯服役工况提供数据支持。
(3) 易于操作与维护该装置结构紧凑、设计合理,易于操作和维护。同时,通过采用标准化和模块化设计,可以方便地更换和升级部件,以适应不同型号和规格的电芯测试需求。

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应用前景

该电芯内压测试装置在新能源产业中具有广泛的应用前景。它可以用于各种锂离子电池的电芯内压和膨胀力测试,为优化设计电芯服役工况提供有力支持。同时,该装置还可以用于锂离子电池的研发和生产过程中,对电池的性能稳定性和安全性进行评估和监测。

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结语

比亚迪股份有限公司和襄阳弗迪电池有限公司联合研发的电芯内压测试装置是一项具有创新性和实用性的技术成果。它通过实时监测电芯内压和膨胀力的变化,为优化设计电芯服役工况提供了有力支持。同时,该装置在测量精度、适应性和灵活性等方面也具有显著优势。
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川源科技介绍


川源科技(ACCFILM)成立于2017年3月,总部坐落于苏州,在杭州、厦门、广州等地设办事处,在美国、欧洲、东南亚设有服务中心。公司核心成员来自锂电池行业前卫企业,是一家聚焦于新能源领域,专业从事电池新型检测技术研究、开发、制造与检测服务的高新技术企业。

公司高度重视研发工作,研发人员占比60%以上,并积极与中科院、苏州大学、江苏科技大学等机构合作。公司先后荣获多项荣誉,包括苏州创业领军人才项目、江苏省科技型中小企业、江苏省民营科技企业、国家高新技术企业等。

公司以高品质新技术产品服务于全球企业,客户包括中国科学院、清华大学、中国航天、宁德时代、ATL、LG、SES、BEYONDER、香港科技大学、比亚迪、广汽集团、蔚来汽车、长安汽车等。