本實(shí)用新型屬于鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種電池內(nèi)部溫度測試裝置。

背景技術(shù)：

鋰離子電池因具有工作電壓高、能量密度大、無記憶效應(yīng)、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、動(dòng)力電池或儲(chǔ)能電池領(lǐng)域。鋰離子電池主要由陰極膜片、陽極膜片、隔膜和電解液構(gòu)成，不同材料的搭配，其熱穩(wěn)定和電化學(xué)穩(wěn)定性存在較大的差別，因此電池的安全性能也各有千秋。

現(xiàn)在一般通過測量鋰離子電池外部的溫度來判斷電池的安全性能，但是由于電池具有一定的體積，在電池正常使用或?yàn)E用時(shí)，電芯不同位置的溫度會(huì)有較大的差異，而且電池特別是厚度較大的電池內(nèi)部中心溫度普遍高于電池外部測得的溫度。

當(dāng)電池處于濫用過程中，電芯內(nèi)部的溫度可能比電池外部測得的溫度高40℃～100℃，如此大的偏差，如果單純依靠電池外部所測量的溫度來指導(dǎo)研究，將導(dǎo)致結(jié)果有很大的偏離，同時(shí)，電池內(nèi)部溫度傳到外部也需要一定的時(shí)間，故測量電池內(nèi)部的溫度更具有實(shí)時(shí)性，同時(shí)對研究電芯安全性能顯得非常的重要。

目前，普遍采用的方法是，首先在電池金屬外殼上打孔，測溫元件通過此孔插入電芯內(nèi)部，最后用AB膠把測溫元件和外殼孔洞堵住。此方法存在的缺點(diǎn)為：當(dāng)電芯處于熱濫用或者過充測試過程中，電芯內(nèi)部產(chǎn)生相當(dāng)于大氣壓壓力1～9倍的氣體，AB膠、測溫元件、金屬外殼接觸處或其內(nèi)部將出現(xiàn)微孔，導(dǎo)致在熱濫用研究過程中氣體逐漸溢出，防暴閥或過充保護(hù)結(jié)構(gòu)推遲動(dòng)作，因此，此方法所測得的數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)存在一定的偏差，不能為電芯安全設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，對電芯的濫用研究產(chǎn)生了不利的影響。

有鑒于此，確有必要提供一種能真實(shí)測量電芯內(nèi)部溫度并能保持密封性的電池內(nèi)部溫度測試裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：提供一種能真實(shí)測量電芯內(nèi)部溫度并能保持密封性的電池內(nèi)部溫度測試裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種電池內(nèi)部溫度測試裝置，其包括：設(shè)有通孔的電池殼體，密封安裝于通孔中并延伸至電池殼體內(nèi)的半封閉延伸管，以及設(shè)置于延伸管中的測溫元件。

作為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的一種改進(jìn)，所述延伸管的敞口端套設(shè)有密封管，密封管密封安裝于通孔中并至少部分延伸出通孔。

作為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的一種改進(jìn)，所述密封管為錐形，密封管頂端尺寸小于通孔的尺寸，底端尺寸大于通孔的尺寸。

作為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的一種改進(jìn)，所述密封管伸出電池殼體外的部分套設(shè)有卡環(huán)。

作為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的一種改進(jìn)，所述卡環(huán)為中間設(shè)有圓孔的方形板，所述方形板的尺寸大于通孔的尺寸，所述圓孔的尺寸大于密封管頂端尺寸，小于密封管底端尺寸。

作為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的一種改進(jìn)，所述密封管上套設(shè)有密封圈，密封圈位于電池殼體和密封管之間。密封圈用于對密封管與通孔的連接處進(jìn)行密封。密封圈的材質(zhì)選自氟橡膠、硅橡膠或氯橡膠，可在溫度低于250℃的情況下正常使用，因此完全滿足電池濫用測試的使用要求，進(jìn)而保證電池具有良好的密封性能。

作為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的一種改進(jìn)，所述密封管的底端設(shè)有折邊，用于防止密封圈滑落。

作為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的一種改進(jìn)，所述延伸管為圓管、方管或扁平管。

作為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的一種改進(jìn)，所述延伸管和密封管的材質(zhì)選自鋼、鋁或銅。

延伸管、密封管和密封圈要求耐電解液的腐蝕，以保證正常使用，本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置可應(yīng)用于含有過充保護(hù)裝置或防爆閥的電池，電池殼體可為圓柱形鋁殼、方形鋁殼和鋼殼。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置具有以下有益技術(shù)效果：

通過延伸管、密封管、卡環(huán)和密封圈的設(shè)計(jì)，可以使測溫元件置于電芯內(nèi)部，使得電池在過充和熱濫用過程中產(chǎn)生的高溫或高壓下仍然能保持良好的密封性能，并能真實(shí)測量電池內(nèi)部溫度，為電芯安全設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，同時(shí)對電池的濫用研究起到了良好的指導(dǎo)作用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置進(jìn)行詳細(xì)說明，其中：

圖1為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置各部件拆分示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及其技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本實(shí)用新型，并非為了限定本實(shí)用新型。

請參照圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種電池內(nèi)部溫度測試裝置，其包括：設(shè)有通孔12的電池殼體10、密封安裝于通孔12中并延伸至電池殼體10內(nèi)的半封閉延伸管20，以及設(shè)置于延伸管20中的測溫元件30。

電池殼體10上設(shè)有一個(gè)通孔12，延伸管20為下端封閉上端敞口的鋁管，延伸管20密封安裝于通孔12中，下端延伸至電池殼體10內(nèi)部。延伸管20可以為圓管、方管或扁平管，要求其厚度不能破壞電池內(nèi)電芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

測溫元件30置于延伸管20底部用于測試電池內(nèi)部溫度。

本實(shí)用新型可使測溫元件30置于電池內(nèi)部，測得電池內(nèi)部真實(shí)溫度，同時(shí)又由于延伸管20與通孔12密封配合，不會(huì)對電池的密封性產(chǎn)生影響。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，延伸管20的敞口端套設(shè)有密封管40，密封管40為錐形鋁管。密封管40下端套設(shè)于延伸管20的敞口端，上端密封安裝于電池殼體10的通孔12內(nèi)并部分伸出電池殼體10外，密封管40頂端尺寸小于電池殼體10上通孔12的尺寸，底端尺寸大于電池殼體10上通孔12的尺寸，如此設(shè)計(jì)使得密封管40插入通孔12內(nèi)可以卡住固定。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，密封管40伸出電池殼體10外的部分套設(shè)有卡環(huán)50。卡環(huán)50為中間開具圓孔的方形板，卡環(huán)50套設(shè)于密封管40伸出電池殼體10外的部分上，方形板的尺寸大于通孔12的尺寸，方形板中間圓孔的尺寸大于密封管40頂端尺寸，小于密封管40底端尺寸，因此卡環(huán)50可以對密封管40進(jìn)行卡住密封，而又不滑落進(jìn)通孔12內(nèi)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式，密封管40上套設(shè)有密封圈60，密封圈60位于電池殼體10和密封管40之間，用于對密封管40與通孔12的連接處進(jìn)行密封，密封管40底部設(shè)有向外的折邊42，用于防止密封圈60滑落，密封圈60的材質(zhì)可選擇氟橡膠、硅橡膠或氯橡膠。

需要說明的是，延伸管20和密封管40還可為鋼管或銅管，延伸管20、密封管40和密封圈60要求耐電解液的腐蝕，以保證正常使用，本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置可應(yīng)用于含有過充保護(hù)裝置或防爆閥的電池，以測試電池濫用測試過程中的全程電池內(nèi)部溫度。

在安裝過程中，首先在電池殼體10上設(shè)一個(gè)通孔12，將測溫元件30置入延伸管20中，將密封管40套設(shè)于延伸管20的敞口端并進(jìn)行固定，然后把密封圈60套設(shè)于密封管40上，密封管40密封安裝在電池殼體10上的通孔12內(nèi)，并部分伸出電池殼體10之外，密封圈60對密封管40與通孔12的連接處進(jìn)行進(jìn)一步密封，卡環(huán)50套設(shè)于伸出電池殼體10之外的那部分密封管40上并進(jìn)行卡住密封，至此本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置安裝完成，在裝配電池時(shí)，將本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置中的延伸管20插入電芯中間，組裝成電池，即可對電池內(nèi)部溫度進(jìn)行測量。

需要說明的是，本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置的安裝還可以先將密封管40套設(shè)于延伸管20的敞口端并進(jìn)行固定，然后把密封圈60套設(shè)于密封管40上，密封管40密封安裝在電池殼體10上的通孔12內(nèi)，并部分伸出電池殼體10之外，卡環(huán)50套設(shè)于伸出電池殼體10之外的那部分密封管40上并進(jìn)行卡住密封，最后將測溫元件30從密封管40頂部送入到延伸管20中。

實(shí)施例

實(shí)施例1

應(yīng)用于方形鋁殼電池，電池容量20-100AH，工作電壓范圍在2.8-4.2V，保護(hù)裝置為CID(電流切斷裝置)和防暴閥結(jié)構(gòu)。

在方形鋁殼的頂蓋設(shè)一個(gè)尺寸約7mm的通孔，密封管套設(shè)于延伸管敞口端，把測溫元件置入延伸管中，將密封圈套設(shè)于密封管上，密封管上端從電池殼體內(nèi)部插入通孔密封連接，卡環(huán)套設(shè)于伸出電池殼體的那部分密封管，進(jìn)行密封固定，電池內(nèi)部溫度測試裝置即組裝完成，在裝配電池時(shí)，把延伸管插入電芯中間，組裝成電池。

對比例1

對比例1與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：未設(shè)置電池內(nèi)部溫度測試裝置，正常在方形鋁殼內(nèi)裝配電芯組裝成電池。

對比例2

對比例2與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于：在方形鋁殼的頂蓋設(shè)一個(gè)尺寸約7mm的通孔，把測溫元件從通孔插入方形鋁殼內(nèi)電芯中間，用AB膠水對測溫元件與通孔的連接處進(jìn)行普通密封，然后組裝成電池。

性能測試

對實(shí)施例1、對比例1和對比例2的電池在相同條件下進(jìn)行熱濫用測試，熱濫用測試條件為：2℃/min升至120℃，保持2h，2℃/min升至150℃保持2h。具體測試結(jié)果請參見表1中數(shù)據(jù)。

表1為熱濫用測試的數(shù)據(jù)，從表1可以看出，對比例1電池在熱濫用過程中，電池內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生大量的氣體，當(dāng)爐溫到達(dá)150℃時(shí)，氣體達(dá)到一定壓力并引發(fā)CID動(dòng)作，電壓下降為0V，由于自產(chǎn)熱，電芯溫度將繼續(xù)上升，氣體壓力也繼續(xù)上升并導(dǎo)致防暴閥發(fā)生動(dòng)作，氣體從電芯內(nèi)部噴出，溫度迅速下降，隨后溫度逐漸下降，全程無失效，但是對比例1電池?zé)o法測試其電池內(nèi)部溫度，無法對電池的濫用研究產(chǎn)生指導(dǎo)性作用。

表1熱濫用測試數(shù)據(jù)表

實(shí)施例1電池采用本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置，其測試結(jié)果與對比例1電池的CID動(dòng)作時(shí)間、防暴閥動(dòng)作時(shí)間和溫度相差不大，而且實(shí)施例1能在熱濫用測試過程中全程測試電池內(nèi)部溫度變化。

而對比例2電池，采用AB膠水普通方法密封，相對于實(shí)施例1，防暴閥動(dòng)作時(shí)間推遲約27min(對比例2防爆閥動(dòng)作時(shí)間為70min，實(shí)施例1防爆閥動(dòng)作時(shí)間為39min)，最高溫度高出約18℃(對比例2的最高溫度為179℃，實(shí)施例1的最高溫度為161℃)，因此對比例2測得的數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)存在較大偏差，不能對電池的濫用研究產(chǎn)生有益的指導(dǎo)作用。

以上數(shù)據(jù)說明實(shí)施例1測得數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)幾乎相同，可見采用本實(shí)用新型電池內(nèi)部溫度測試裝置在熱濫用過程中產(chǎn)生的高溫或高壓下仍然能使電池保持良好的密封性能，不僅能準(zhǔn)確測出全程電池內(nèi)部溫度，而且對測試結(jié)果未產(chǎn)生不利影響，可為電芯安全設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

結(jié)合以上對本實(shí)用新型的詳細(xì)描述可以看出，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型至少具有以下有益技術(shù)效果：

通過延伸管20、密封管40、卡環(huán)50和密封圈60的設(shè)計(jì)，可以使測溫元件30置于電芯內(nèi)部，使得電池在過充和熱濫用過程中產(chǎn)生的高溫或高壓下仍然能保持良好的密封性能，并能真實(shí)測量電池內(nèi)部溫度，為電芯安全設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)支持，同時(shí)對電池的濫用研究起到了良好的指導(dǎo)作用。

根據(jù)上述原理，本實(shí)用新型還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。