电池注液量测试装置的制作方法

本实用新型属于电池领域，更具体地说，本实用新型涉及一种电池注液量测试装置。

背景技术：

在锂离子电池制造过程中，电芯注液是其核心工序之一：注液量偏少，会严重影响电芯功率性能和寿命；注液量过多，则在化成过程中会产气膨胀，给电池带来安全风险。

目前，业界测定电池注液量的方法主要有两种，一种是将卷绕裸电芯放置在盛满电解液的玻璃池中，静置吸附足够长时间(一般是12h)，最后取出称重，通过比较裸电芯吸液前后的重量变化得到注液量；另外一种方法是先将电解液玻璃池放置在天平称上，再把裸电芯悬挂起来浸入电解液中，此时裸电芯禁止触底，静置吸附足够长时间(一般是12h)，通过比较裸电芯吸液前后电解液玻璃池的重量变化得到注液量。

但是，这两种电池注液量测定方法存在以下缺点：首先，裸电芯未模拟实际装配中受到的夹具压力，只是以一个较自由松散的状态吸附电解液，会造成过量吸液，将给后续化成工序带来隐患。其次，由于没有成熟完善的测定装置，无法得知裸电芯在吸液过程中吸液量的变化规律，不能给今后设计电芯提供有效参考。最后，由于未提供保护罩，容易导致电解液挥发损失并对称重带来误差影响。

有鉴于此，确有必要提供一种能够精确测定裸电芯的电解液吸收量的电池注液量测试装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种能够精确测定裸电芯的电解液吸收量的电池注液量测试装置。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种电池注液量测试装置，包括：

天平系统，包括天平底座、设置于天平底座上的天平支架和安装于天平支架上的载物架，天平支架装设有重量传感器；

电解液池，设置于载物架的正下方；

裸电芯系统框架，用于放置裸电芯系统，其装设于载物架上且设置成使至少部分裸电芯系统浸入电解液池中；

数据采集输出系统，其包括天平数据连接线和电脑，电脑通过天平数据连接线连接重量传感器。作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述天平系统还包括天平保护罩，电解液池位于天平保护罩内。

作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述天平系统还包括天平保护罩，电解液池位于天平保护罩内。

作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述天平支架的高度可调。

作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述载物架靠近电解液池的一端设有载物开口，载物开口的宽度可调。

作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述裸电芯系统包括两块固定板、固定螺钉和裸电芯，裸电芯通过固定螺钉夹紧于两块固定板之间。

作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述天平底座上设有凹槽，所述电解液池设于凹槽中。

作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述裸电芯系统框架的下表面与电解液池底面的距离保持在4mm-10mm，且裸电芯系统框架与电解液池不接触。

作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述电解液池内电解液的液面高度与裸电芯的中部位置相持平。

作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述电脑用于存储采集数据以及实时输出吸液量与时间规律曲线。

作为本实用新型电池注液量测试装置的一种改进，所述载物架通过连接销可转动连接于所述天平支架上。

相对于现有技术，本实用新型电池注液量测试装置中的裸电芯处于与实际装配压力相当的夹紧状态，且整个测试过程在封闭的天平保护罩内完成，通过重量传感器实时测试输出裸电芯的吸液量，能够模拟裸电芯的实际装配状态并避免电解液的挥发误差，使得对裸电芯电解液吸收量的测试更加精确，有利于准确设定电芯注液量以及后续化成工序的进行。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型电池注液量测试装置进行详细说明，其中：

图1所示为本实用新型电池注液量测试装置的结构示意图，其中，为了方便显示，天平保护罩已移除。

图2所示为本实用新型电池注液量测试装置中天平保护罩的结构示意图。

图3为图1所示电池注液量测试装置中天平系统的结构示意图。

图4为图1所示电池注液量测试装置中裸电芯系统的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

10-天平系统 100-天平底座 102-天平支架

104-载物架 106-天平保护罩 1000-凹槽

1020-固定端 1022-连接端 1040-转动端

1042-悬挂端 20-电解液池 30-裸电芯系统框架

40-裸电芯系统 400-固定板 402-固定螺钉

404-裸电芯 50-数据采集输出系统 500-天平数据连接线

502-电脑

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参阅图1所示，本实用新型电池注液量测试装置包括：

天平系统10，包括天平底座100、设置于天平底座100上的天平支架102和安装于天平支架102上的载物架104，天平支架102装设有重量传感器(图中未示出)；

电解液池20，设置于载物架104的正下方；

裸电芯系统框架30，用于放置裸电芯系统40，其装设于载物架104上且设置成使至少部分裸电芯系统40浸入电解液池20中；

数据采集输出系统50，其包括天平数据连接线500和电脑502，电脑502通过天平数据连接线500连接重量传感器。

请参阅图2所示，天平系统10还包括天平保护罩106，电解液池20位于天平保护罩106内。在图示实施方式中，天平底座100、天平支架102和载物架104都位于天平保护罩106内，天平保护罩106可以防止测试过程中电解液的挥发，避免电解液挥发损失对称重带来的误差影响。

请参阅图3所示，天平底座100上设有凹槽1000，凹槽1000为位于载物架104正下方的长方形凹槽，电解液池20设于凹槽1000中，作为本实用新型的一种实施方式，电解液池20的材料为玻璃等透明材料制成且其上设有刻度。

天平支架102的高度可调，其包括固连于天平底座100上的支撑套筒(图中未示出)和连接于支撑套筒上的升降套筒(图中未示出)，升降套筒可根据需要调整相对于支撑套筒的高度，并通过锁紧螺钉相对于支撑套筒固定。天平支架102底部的固定端1020在天平底座100边缘处的中间位置固定连接于天平底座100上，使得天平支架102与凹槽1000相互对中垂直；天平支架102顶端的连接端1022，位于凹槽1000中间位置的正上方。载物架104一端为转动端1040，通过连接销(图中未示出)可转动连接于天平支架102的连接端1022，使得载物架104的载物开口宽度可调。载物架104靠近电解液池20的一端为悬挂端1042，悬挂端1042设有向内弯曲的挂钩。

作为本实用新型的一种实施方式，重量传感器安装于天平支架102顶端的连接端1022内，用于测量裸电芯系统40内的吸液量。

请参阅图4所示，裸电芯系统40包括两块固定板400、固定螺钉402和裸电芯404，裸电芯404的大面通过固定螺钉402夹紧于两块固定板400之间，三者中心重合，并使得两块固定板400施加于裸电芯404的夹紧力与裸电芯404实际装配时的受力大小相当。对于不同型号的裸电芯404，其所受到的夹紧力不同；对于同一型号的裸电芯404，可以通过固定螺钉402的旋松或旋紧调整压力。作为本实用新型的一种实施方式，固定板400的材料为不锈钢。

裸电芯系统框架30的底部为镂空的结构，以作为裸电芯404吸收电解液的通道；裸电芯系统框架30的侧面和大面也为镂空的结构，这样的设计能够减轻测试装置的整体重量。

装配时，首先，固定完成卷绕后的裸电芯404：将固定板400平放于试验台上，将裸电芯404平放在固定板400的中心位置，然后在裸电芯404上再加一块固定板400，并使用固定螺钉402拧紧两块固定板400使裸电芯404承受与实际装配时受力大小相当的压力，完成裸电芯系统40的装配；

其次，将裸电芯系统40从裸电芯系统框架30顶部的开口处垂直放至裸电芯系统框架30的中心位置。裸电芯系统框架30为镂空的框架结构，既能减轻测试装置的重量，也有利于裸电芯404对电解液的吸收；

再次，固定裸电芯系统框架30，将裸电芯系统框架30平稳悬挂于载物架104的悬挂端1042之间；

最后，固定电解液池20，将电解液池20平放在天平底座100的凹槽1000内。

测试时，首先，调整天平支架102的高度，逐渐降低天平支架102，并观察透明的电解液池20上设置的刻度线，当裸电芯系统框架30上表面低于电解液池20上表面且裸电芯系统框架30下表面与电解液池20底部的距离在4mm-10mm之间时，固定天平支架102。此时，裸电芯系统框架30与电解液池20的四周不接触；

其次，使用天平数据连接线500将天平系统10和电脑502连接，并启动电脑502工作界面，确认电池注液量测量装置状态正常；

再次，快速给电解液池20添加电解液，并保证液面高度与裸电芯404的中部位置相持平，待注液结束，马上盖上天平保护罩106，以防电解液挥发；

最后，完成注液且盖上天平保护罩106后，迅速启动重量传感器，初始化清零后，启动电脑502界面采集重量数据，此时，重量传感器上测得数值即为裸电芯404吸收的电解液重量。观察电脑502采集存储的数据以及实时输出的吸液量与时间规律曲线，当吸液量曲线不再随时间变化时，说明在本测试条件下，裸电芯404吸液达到饱和，最终显示的重量数值为有效注液量，停止测试。

结合以上对本实用新型实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本实用新型电池注液量测试装置中的裸电芯404处于与实际装配压力相当的夹紧状态，且整个测试过程在封闭的天平保护罩106内完成，通过重量传感器实时测试输出裸电芯404的吸液量，能够模拟裸电芯404的实际装配状态并避免电解液的挥发误差，使得对裸电芯404电解液吸收量的测试更加精确，有利于准确设定电芯注液量以及后续化成工序的进行。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。