本發明專利技術公開一種電池熱電參數測試裝置，包括電池充放電設置模塊（1）、熱導式量熱測定模塊（2）、信號處理模塊（3）。把待測電池固定及接線器（21）置于量熱瓶（22），再置于量熱管（23）中；電池充放電模塊（1）通過電池固定及接線器（21）提供給待測電池不同的電學參數，使待測電池經歷充電，放電等不同過程，同時測定該過程的電流、電壓、熱流隨時間的變化曲線，通過分析器（31）獲得表征電池的充放電性能及安全性能的特征參數。本發明專利技術智能化程度高、測試方法簡便；通過測定熱、電參數和所建立的智能模型，在評價電池電氣性能的同時評價電池的安全性能，可以在不受人工干擾地對各種電池進行有效地檢測。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電池熱電參數測試裝置，尤其是電池充放電過程中，同時測定電壓、電流、熱流的測定裝置。
技術介紹
電池生產過程中，電池狀態參數檢測是保證電池出廠質量的關鍵。與鎳氫電池或鎳鎘電池相比，鋰電池更輕，沒有記憶效應，并且自放電速率更慢，被廣泛用作智能手機和筆記本電腦等現代電子設備的充電電池，以及電動汽車、電動工具和能量儲存等高功率應用中，但是鋰離子電池也存在突出的安全問題。隨著電池行業的快速增長，制造過程中使用的測試設備也變得非常重要。而目前電池測試設備的典型功能如下(1)激活和分級電池單元組裝完成后，各單元必須經歷至 少一個精確控制的充放電循環以激活工作材料，將其轉化成可用形式。利用此過程將電池單元分為不同的性能組別，以便根據可選規格進行銷售，這稱為“分級”。(2)循環和特征測試循環是指對電池單元和電池組進行多次充電和放電，以執行壽命和可靠性測試。為了縮短充電時間，多數用戶首先選擇恒流(CC)充電模式，然后切換到恒壓(CV)充電模式。特征是指測量電池的電壓、容量、比容量和內阻等技術特性。充電或放電過程中，如果電池的溫度超過額定值，電池壽命可能會縮短。最差情況下，過高的溫度可能會導致電池破裂，甚至起火。美國密特電子公司申請的專利技術專利(CN1142445C)僅接有一溫度傳感器來監測電池充放電過程。現有的電池測試設備，在充放電循環中，也僅僅監測鋰電池單元的溫度，不能評價其安全性能。因此，如何在評價電池的電氣性能的同時，準確評價其安全性能是一個亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于在測試電池電學特征參數，評價電池的電氣性能的同時，通過準確測量電池的發熱量，對其安全性能作出準確評價。本專利技術的目的通過下述技術方案予以實現。一種電池熱電參數測試裝置，包括 一個電池充放電設置模塊I ; 與電池充放電設置模塊I相連的待測電池固定及接線器21; 所述的待測電池固定及接線器21置于量熱瓶22內部，并緊密接觸； 與待測電池固定及接線器21相連的電信號處理模塊11; 與電信號處理模塊11相連的第一 A/D轉換器12; 與量熱瓶22配套并接觸的量熱管24 ； 與量熱管24相連的熱流信號處理模塊25 ； 與熱流信號處理模塊25相連的第二 A/D轉換器26 ；與熱流信號處理模塊25相連的第一 A/D轉換器12、第二 A/D轉換器26相連的分析器31。從上述的技術方案可以看出，本專利技術提供的電池熱電參數測試裝置，包括的電池充放電設置模塊I為多通道，多通道參數設置相互獨立；檢測時，電池充放電設置模塊I對每個通道分別按設計的充放電制度，向不同導熱式量熱測定模塊2中待測電池固定及接線器21中的待測電池提供電壓或設置負載，使待測電池分別處于充電或放電過程，該過程的電壓和電流等參數由具有多通道的電信號處理模塊11采集，經第一 A/D轉換器12轉換的數字信號由分析器31記錄，并保存為數據文件。所述待測電池由于發生電化學反應放出的熱量透過量熱瓶22由量熱管24內的熱電堆轉變為熱流信號，所述熱流信號由熱流信號處理模塊25處理后，經第二A/D轉換器26轉換的信號由分析器31記錄，并保存為數據文件。分析器31根據熱流與時間關系曲線，通過積分算出上述待測電池充放電過程的反應熱產生總量qtotal。利用電信號中時間與電流數據求出其積分面積即為其不同充電過程和放電過程的電量Q，再由公式(I)算出充放電過程的反應摩爾數n，根據已得出的反應熱 產生總量qt(rtal和反應摩爾數n，結合公式(2)即可求出摩爾反應焓變ΔΗ; n=Q/F= /F(I) AH=qtotal/n(2) 其中，η為反應的物質的量(mol)，Q為反應總電量(C)，F為法拉第常數，i (t)為充放電過程中電流隨時間的變化曲線，qtotal為反應熱產生總量(J)，ΔΗ為摩爾反應焓變(KJ · moΓ1),該摩爾反應i含變為反映上述待測電池安全性的熱力學特征參數。分析器31根據電信號計算出待測電池的容量，比容量，內阻等電特征參數。結合設置條件，根據智能模型判斷此次檢測的待測電池是否合格并進行分級。本專利技術結合了電池的熱特征參數與電特征參數，提高了判斷和分級的準確度。附圖說明圖I為本專利技術的結構原理圖。附圖I中1 一電池充放電設置模塊、2—熱導式量熱測定模塊、3—信號處理模塊、11—電信號處理模塊、12—第一 A/D轉換器、21—待測電池固定及接線器、22—量熱瓶、23—量熱瓶塞、24—量熱管、25—熱流信號處理模塊、26—第二 A/D轉換器、31—分析器。具體實施例方式本專利技術公開了一種電池熱電參數測試裝置，在測試電池電學特征參數的同時，通過準確測量電池的發熱量，評價電池的電氣性能同時對其安全性能作出準確評價，提高判斷準確度。下面將結合本專利技術實施例中的附圖1，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。請參閱圖1，圖I本專利技術實施例提供的電池熱電參數測試裝置的結構示意圖。本專利技術提供的電池熱電參數測試裝置，包括電池充放電模塊I、待測電池固定及接線器21，量熱瓶22，量熱管24，熱流信號處理模塊25、第二 A/D轉換器26，分析器31。首先，啟動電池充放電設置模塊I的電源，根據待測電池的尺寸大小和電池材料，對每個通道設定充放電制度，包括恒流充電持續時間、恒壓充電持續時間、靜置時間、恒流放電持續時間及相應的電壓、電流值，其中靜置時間必須大于熱流值回到基線的時間。然后開啟信號處理模塊3，按設置的記錄周期，記錄不同時間對應的熱流、電壓、電流值，由分析器31保存對應數據文件。電池的摩爾反應焓變ΔΗ可根據上述公式I和公式2計算出，其中η為反應的物質的量，Q為反應總電量，F為法拉第常數，i(t)為充放電過程中電流隨時間的變化曲線，qt()tai為反應熱產生總量，δη為摩爾反應i含變,該摩爾反應i含變為反映上述待測電池安全性的熱力學特征參數。根據電信號，通過分析器31計算出待測電池的容量，比容量，內阻等電特征參數，上述測試信號和計算結果均在分析器31的顯示器上顯示。分析儀31可預先引入有其它數據文件，該數據為反復試驗獲得的不同介質，不同 倍率，不同尺寸大小，不同材料的電池的試驗數據的平均結果，通過支持向量機及人工智能等方法建立模型。此模型更加有效地評價電池的性能，結合設置條件，判斷此次檢測的待測電池是否合格并進行分級。綜上所述，本專利技術智能化程度高、測試方法簡便；通過同時測定電壓、電流、熱流參數和所建立的智能模型，可以在不受人工干擾地對各種電池進行有效地檢測。本專利技術特別適用于鋰離子電池生產廠家對其產品進行檢測分級。權利要求1.一種電池熱電參數測試裝置，其特征在于，包括 一個電池充放電設置模塊(I)； 與電池充放電設置模塊相連的待測電池固定及接線器(21); 所述的待測電池置于其內部并緊密接觸的量熱瓶(22)； 與量熱瓶配套并接觸的量熱管(24)； 與量熱管相連的熱流信號處理模塊(25)； 與熱流信號處理模塊相連的第二 A/D轉換器(26)； 與第二 A/D轉換器(26)相連的分析器(31)。2本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電池熱電參數測試裝置，其特征在于，包括：一個電池充放電設置模塊（1）；與電池充放電設置模塊相連的待測電池固定及接線器（21）；所述的待測電池置于其內部并緊密接觸的量熱瓶（22）；與量熱瓶配套并接觸的量熱管（24）；與量熱管相連的熱流信號處理模塊（25）；與熱流信號處理模塊相連的第二A/D轉換器（26）；與第二A/D轉換器（26）相連的分析器（31）。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋劉斌，肖忠良，張鋒，謝崢璨，
申請(專利權)人：長沙理工大學，
類型：發明
國別省市：
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