一種鋰離子電池內部電池熱測試裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及電池生產技術領域，特別公開了一種鋰離子電池內部電池熱測試裝置。該鋰離子電池內部電池熱測試裝置，包括線路板，其特征在于：所述線路板為并列設置的兩個，雙線路板包夾固定熱敏電阻在鑲嵌孔上，熱敏電阻為9個且其厚度大于雙線路板的厚度；線路板上的鑲嵌孔為27個，且在安裝熱敏電阻位置上有且只有一個線路板上設置有鑲嵌孔；熱敏電阻的端頭連接有導線A，線路板上錫焊有導線B。本發明專利技術可靈活調整整個測試部件在芯包中的位置，根據需要靈活測試電池內部不同深度的溫度信息。

Internal battery thermal test device for lithium ion battery

The invention relates to the technical field of battery production, in particular to a battery thermal test device of a lithium ion battery. The lithium ion battery internal battery thermal testing device, which comprises a circuit board, which is characterized in that the circuit board two is arranged in parallel, double circuit board is clamped and fixed by thermistor in the embedding hole, the thermistor is 9 and the thickness is more than double the thickness of the plate; inserting holes on the circuit board for 27, and in the installation position of the thermistor and only a circuit board is provided with inserting holes; the end of the thermistor is connected with a circuit board soldering wire A, wire B. The invention can flexibly adjust the position of the whole test component in the core package, and flexibly test the temperature information in different depths of the battery according to the requirements.

【技術實現步驟摘要】
（一）
本專利技術涉及電池生產
，特別涉及一種鋰離子電池內部電池熱測試裝置。（二）
技術介紹
單體鋰離子軟包電池由正極、負極、隔膜以及電解液組成。電池的充放電過程的電化學反應是可逆反應。以三元材料電池為例：2Li0.5CoO2+LiC6?2Li0.5+xCoO2+Li1-2xC6。放電過程，電池從左至右發生可逆反應，產生反應熱。其主要產熱反應包括：SEI膜分解，電解液分解，正極分解，負極與電解液反應，負極與粘結劑反應；還有電池內阻的存在也會產熱。當前研究電池的熱管理系統，為了使電池組各單體電池之間溫度差異較小，溫度分布均勻，對于改善電池電化學性能，提高充放電能力和使用壽命。當前電池產熱分布使用方法，是使用絕熱加速量熱儀測量，使用有限元AnSys和流體力學軟件進行模擬計算。在絕熱環境和恒溫環境條件下，電池表面一般設為絕熱條件，把電池表面的測量值與計算值進行比較。有研究表明，使用有限元模擬計算電池放電熱分布：（1）電池放電產熱初始溫度分布較均勻，隨時間的增加電池表面與電池內部會出現溫差，最高溫度出現在放電末期電池的中間部位。（2）電池表面溫度隨放電深度的增加而不斷增大。該機構裝置可以直接實現在電池內部的溫度測試，可以更加準確地反映電池熱分布，來解決表面溫度測量具有的局限性。為了準確測量電池內部產熱分布，作為補充，可以使用直接在電池內部進行溫度測量，直接獲取電池內部反應熱的第一時間的溫度反饋。避免電池內部熱量無法及時散出而堆積而產生的滯后性誤差，鋰離子電池內部電池熱測試裝置就是依此理論設計。（三）
技術實現思路
本專利技術為了彌補現有技術的不足，提供了一種結構簡單、檢測高效準確的鋰離子電池內部電池熱測試裝置。本專利技術是通過如下技術方案實現的：一種鋰離子電池內部電池熱測試裝置，包括線路板，其特征在于：所述線路板為并列設置的兩個，雙線路板包夾固定熱敏電阻在鑲嵌孔上，熱敏電阻為9個且其厚度大于雙線路板的厚度；線路板上的鑲嵌孔為27個，且在安裝熱敏電阻位置上有且只有一個線路板上設置有鑲嵌孔；熱敏電阻的端頭連接有導線A，線路板上錫焊有導線B。本專利技術測試裝置包括線路板、熱敏電阻和導線，線路板的材質為奶電解液腐蝕塑料或合金材質，或是其外層涂耐電解液腐蝕的絕緣膠、絕緣膜等其他絕緣材料；而雙線路板的厚度及熱敏電阻的數量和分布可根據實際需要調整。本專利技術的更優技術方案為：所述熱敏電阻的一端鑲嵌在其中一個線路板的鑲嵌孔內，另一端錫焊在另一個線路板上，與線路板電路相通。所述導線B去除外層絕緣外皮并做絕緣處理，導線B的長度≥10mm；絕緣處理可在裝置組裝的不同階段進行，材料可以是各種耐電解液腐蝕的絕緣膠和絕緣膜。線路板為單板厚度0.5-6.5mm的PCB板或單板厚度0.1-0.3mm的FPC板；熱敏電阻材質為半導體材料或過渡金屬材料，鑲嵌孔半徑大于熱敏電阻半徑0.1-0.6mm；熱敏電阻優先選用NTC，其尺寸根據線路板厚度進行調整，熱敏電阻鑲嵌孔的數量（≥3個/d㎡）根據線路板尺寸變化而修正；熱敏電阻也可用熱電偶代替。所述雙線路板不安裝熱敏電阻的鑲嵌孔為打穿狀態；在不影響正常測量的前提下，裝置的厚度越小，打穿的鑲嵌孔越多，對電池反應的影響就越小，測試效果也會更佳；線路板尺寸以及鑲嵌孔分布由芯包的尺寸決定，即線路板尺寸要大于正極片，對于單板測試裝置鑲嵌孔數量對正負極片鋰離子交換影響關鍵。鑲嵌孔在雙板的分布有兩種形式：第一種形式是鑲嵌孔全部分布在一個板上，而相應的熱敏電阻通過錫焊固定在另一板的相應電路電位上，剩余的鑲嵌孔在雙板上可以打穿，以減少對正負極片的反應的影響；第二種形式是兩板各分配一半的鑲嵌孔數量，每個板的鑲嵌孔對應另一板都有一個未打鑲嵌孔的電位，電位用來錫焊熱敏電阻，來連通熱敏電阻和線路板電路，兩板上剩余的鑲嵌孔要全部打穿，兩種方式各有適用性。所述導線A和導線B為銅、鋁等金屬材料，線芯為單芯或多芯，線芯直徑≤3mm，導線A和相應的熱敏電阻配對后編號，作為數據收集的編號，編號可以是數字、字母和漢字等。單板測試裝置，技術要求和成本都較高，線路板材質PCB和FPC都可選擇，優選FPC，熱敏電阻要鑲嵌在鑲嵌孔中，熱敏電阻厚度每一側大于線路板0.05-0.1mm，用錫焊連接線路板電路，線路板的鑲嵌孔數量要多且分布均勻。導線B與線路板錫焊連接處以及熱敏電阻錫焊連接處絕緣處理同導線B的絕緣處理相同，最后可用耐腐蝕絕緣膜固定。本專利技術的有益效果：（1）使用線路板鑲嵌熱敏電阻測量電池內部溫度，不影響電池組裝及平壓，原因是測試部件的簡單的平板結構設計和靈活的導線輸出設計；（2）線路板和熱敏電阻的尺寸設計可以隨芯包的主體尺寸變活而靈活調整；（3）通過調整熱敏電阻的鑲嵌線路板位置可靈活測試電池不同部位的溫度；（4）可靈活調整整個測試部件在芯包中的位置，根據需要靈活測試電池內部不同深度的溫度信息。（四）附圖說明下面結合附圖對本專利技術作進一步的說明。圖1為本專利技術的主視結構示意圖；圖2為本專利技術的俯視結構示意圖；圖3為本專利技術的測試狀態示意圖。圖中，1導線A，2導線B，3熱敏電阻，4線路板，5鑲嵌孔，6芯包，7膠帶。（五）具體實施方式本專利技術涉及一種可準確測量電池內部溫度的裝置，下面將結合本專利技術實施方式，對本專利技術實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本專利技術的一部分實施方式，而不是全部的實施方式。實施例：本專利技術提供了一種可準確測量電池內部溫度的裝置，測試裝置如附圖所示。將熱敏電阻3嵌入相應線路板鑲嵌孔5，熱敏電阻3型號選擇NTC-5D-5，直徑d=5mm，厚度2mm，鑲嵌孔5直徑d=6mm，熱敏電阻3大小相同共9個鑲入鑲嵌孔5，對準位置后錫焊連接線路板4，鑲嵌孔5為27個，剩余18個鑲嵌孔5在這里不用雙層線路板打穿；熱敏電阻3在鑲嵌孔5的排布不同就代表了所測極片相應不同部位的溫度。雙層線路板4的材質是PCB-0.5mm，兩層線路板4包夾熱敏電阻3固定在一個板鑲嵌孔5內，熱敏電阻3錫焊在另一個板面上，與線路板4電路相通；雙層線路板4的鑲嵌孔5全部分布在一個板上，而相應的熱敏電阻3通過錫焊固定在另一板的相應電路電位上，剩余的鑲嵌孔5在雙板上可以打穿，以減少對正負極片的反應的影響；雙硬板4包夾固定后厚度≤2.5mm，熱敏電阻3高出鑲嵌孔5≤0.5mm；若使用軟單板，軟單板厚度≤0.3mm，熱敏電阻3高出鑲嵌孔5≤0.3mm，在這里我們不使用軟單板。導線B2接頭采用錫焊連接線路板線4路，焊接位置隨所選熱敏電阻鑲嵌孔5所在線路端錫焊，導線B2去除外層絕緣外皮來保證軟包頂側封的順利進行，對于EV10AH軟包，導線B2的長度為≥10mm已然足夠，即這個長度大于電池側封裝處的封裝寬度。導線A1是連接對應熱敏電阻3連接的線路板電路末端，每根導線A1都與相應的熱敏電阻3錫焊連接成通路，為了方便記錄，可以選擇對導線A1和熱敏電阻3統一編號，可以使用數字編號1號、2號、3號…。保證各個熱敏電阻3通路并保證雙線路板4的厚度的整體平整穩固，雙硬板間不留空隙為目標。以軟包EV10AH電池測量為例，熱敏電阻3排布在熱敏電阻鑲嵌孔5上，選擇測試溫度的部位為電池內部中間位置的整體分布。電芯的組裝方式選擇雙芯包6夾逼測試裝置，在這里測試裝置在雙芯包6中間位置，注意用終本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋰離子電池內部電池熱測試裝置，包括線路板（4），其特征在于：所述線路板（4）為并列設置的兩個，雙線路板（4）包夾固定熱敏電阻（3）在鑲嵌孔（5）上，熱敏電阻（3）為9個且其厚度大于雙線路板（4）的厚度；線路板（4）上的鑲嵌孔為27個，且在安裝熱敏電阻（3）位置上有且只有一個線路板（4）上設置有鑲嵌孔（5）；熱敏電阻（3）的端頭連接有導線A（1），線路板（4）上錫焊有導線B（2）。

【技術特征摘要】
1.一種鋰離子電池內部電池熱測試裝置，包括線路板（4），其特征在于：所述線路板（4）為并列設置的兩個，雙線路板（4）包夾固定熱敏電阻（3）在鑲嵌孔（5）上，熱敏電阻（3）為9個且其厚度大于雙線路板（4）的厚度；線路板（4）上的鑲嵌孔為27個，且在安裝熱敏電阻（3）位置上有且只有一個線路板（4）上設置有鑲嵌孔（5）；熱敏電阻（3）的端頭連接有導線A（1），線路板（4）上錫焊有導線B（2）。2.根據權利要求1所述的鋰離子電池內部電池熱測試裝置，其特征在于：所述熱敏電阻（3）的一端鑲嵌在其中一個線路板（4）的鑲嵌孔（5）內，另一端錫焊在另一個線路板（4）上，與線路板（4）電路相通。3.根據權利要求1所述的鋰離子電池內部電池熱測試裝置，其特征在于：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：竇燕蒙，曹建建，王瑛，趙成龍，薛嘉漁，
申請(專利權)人：山東玉皇新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37