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CN115602900A - 电池组装装置、样品振动系统及磁性检测系统 - Google Patents

电池组装装置、样品振动系统及磁性检测系统 Download PDF

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CN115602900A CN202110777320.8A CN202110777320A CN115602900A CN 115602900 A CN115602900 A CN 115602900A CN 202110777320 A CN202110777320 A CN 202110777320A CN 115602900 A CN115602900 A CN 115602900A
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electrode lead
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Abstract

本申请实施例公开了一种电池组装装置、样品振动系统及磁性检测系统，所述装置包括：第一结构体和第二结构体；第一结构体上设有第一电极槽，第一电极槽用于容置第一电极；第一结构体内还设有第一电极引线，第一电极引线的一端用于连接第一电极，第一电极引线的另一端用于伸出第一结构体；第二结构体上设有第二电极槽，第二电极槽用于容置第二电极；第二结构体内还设有第二电极引线，第二电极引线的一端用于连接第二电极，第二电极引线的另一端用于伸出第二结构体；其中，当第一结构体和第二结构体装配连接时，第一电极槽和第二电极槽形成密闭的容置腔。采用本申请实施例提供的技术方案，可以原位检测电池化学反应过程中的磁性变化，提高测试精度。

Description

电池组装装置、样品振动系统及磁性检测系统
技术领域
本申请涉及测试技术领域，特别是涉及一种电池组装装置、样品振动系统及磁性检测系统。
背景技术
为了设计出高性能的电池，通常需要通过各种测试手段，对电池进行测试，了解电池电化学反应过程的作用机理，进而对电池进行改进，提高电池的性能。
但是，磁性测试过程中，现有技术中的电池测试方法很难直观的、实时的反映电化学反应过程中的磁性变化，测试精度较低。
发明内容
本申请实施例中提供了一种电池组装装置、样品振动系统及磁性检测系统，以利于解决现有技术磁性测试过程中，很难直观的、实时的反映电化学反应过程中的磁性变化，测试精度较低的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池组装装置，包括：相匹配的第一结构体和第二结构体；
所述第一结构体上设有第一电极槽，所述第一电极槽用于容置第一电极；所述第一结构体内还设有第一电极引线，所述第一电极引线的一端用于连接所述第一电极，所述第一电极引线的另一端用于伸出所述第一结构体；
所述第二结构体上设有第二电极槽，所述第二电极槽用于容置第二电极；所述第二结构体内还设有第二电极引线，所述第二电极引线的一端用于连接所述第二电极，所述第二电极引线的另一端用于伸出所述第二结构体；
其中，当所述第一结构体和所述第二结构体装配连接时，所述第一电极槽和所述第二电极槽形成密闭的容置腔，所述容置腔还用于容置电解液和隔膜。
优选地，还包括垫片和弹片，所述第二电极用于依次通过所述垫片和所述弹片与所述第二电极引线相连。
优选地，当所述第一结构体和所述第二结构体装配连接时，所述第一结构体和所述第二结构体组成的装配体为柱状结构，或者所述装配体的一端为柱状结构。
优选地，所述第一电极引线和所述第二电极引线伸出所述柱状结构的一端。
优选地，还包括电池插管，所述电池插管内设有与所述柱状结构相匹配的空腔，以及与所述第一电极引线和所述第二电极引线相匹配的第一通孔和第二通孔；
所述柱状结构用于插入所述电池插管的空腔，当所述柱状结构插入所述电池插管的空腔时，所述第一电极引线和所述第二电极引线分别在所述第一通孔和所述第二通孔内伸出所述电池插管。
优选地，所述柱状结构为圆柱体，所述电池插管为圆管。
第二方面，本申请实施例提供了一种样品振动系统，包括驱动单元和样品杆，所述驱动单元用于驱动所述样品杆沿所述样品杆的轴向往复运动，所述样品杆内设有第一导线和第二导线，所述第一导线和所述第二导线的第一端用于连接电流源，所述第一导线和所述第二导线的第二端分别用于连接被测试电池的第一电极和第二电极。
优选地，所述被测试电池为采用第一方面任一项所述的装置制备的组装电池，所述样品杆的一端设有与所述组装电池相匹配的空腔，所述组装电池插入所述样品杆，与所述样品杆固定连接，且当所述组装电池插入所述样品杆时，所述样品杆组件的第一导线和第二导线的第二端分别与所述组装电池的第一电极和第二电极相连。
优选地，所述被测试电池为软包电池，所述第一导线和所述第二导线的第二端分别与所述软包电池的第一电极和第二电极连接。
第三方面，本申请实施例提供了一种磁性检测系统，包括：电流源、电磁铁系统、第二方面任一项所述的样品振动系统和信号检测系统；
所述电流源用于连接所述样本杆内第一导线和第二导线的第一端，进而控制所述待测试电池充电和/或放电；
所述电磁铁系统用于提供磁场；
所述样品振动系统用于驱动样本杆带动待测试电池在所述磁场内振动；
所述信号检测系统用于在所述待测试电池充电和/或放电过程中，对所述待测试电池的磁性进行检测。
采用本申请实施例提供的技术方案，可以原位检测电池化学反应过程中的磁性变化，提高测试精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电池组装装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种电池组装装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种磁性检测系统的结构示意图；
图中的符号表示为：101-第一结构体，102-第二结构体，103-第一电极槽，104-第二电极槽，105-第一电极引线，106-第二电极引线，107-垫片，108-弹片，109-密封圈，110-螺孔，201-电池插管，202-第一通孔，203-第二通孔，310-电流源，320-电磁铁系统，330-样品振动系统，331-驱动单元，332-样本杆，3321-第一导线，3322-第二导线，333-被测试电池，340-信号检测系统。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
针对现有技术中，磁性测试过程中，很难直观的、实时的反映电化学反应过程中的磁性变化，测试精度较低的问题，本申请实施例提供了一种电池组装装置、样品振动系统及磁性检测系统，以下结合附图进行详细说明。
参见图1，为本申请实施例提供的一种电池组装装置的结构示意图。如图1所示，该电池组装装置包括相匹配的第一结构体101和第二结构体102；第一结构体101上设有第一电极槽103，第一电极槽103用于容置第一电极；第一结构体101内还设有第一电极引线105，第一电极引线105的一端用于连接第一电极，第一电极引线105的另一端用于伸出第一结构体101；第二结构体102上设有第二电极槽104，第二电极槽104用于容置第二电极；第二结构体102内还设有第二电极引线106，第二电极引线106的一端用于连接第二电极，第二电极引线106的另一端用于伸出第二结构体102；其中，当第一结构体101和第二结构体102装配连接时，第一电极槽103和第二电极槽104形成密闭的容置腔，容置腔还用于容置电解液和隔膜。
另外，在第一结构体101和第二结构体102上还设有螺孔110，当第一结构体101和第二结构体102装配连接时，可以通过螺丝穿过螺孔110，将第一结构体101和第二结构体102固定连接。
为了提高第一电极槽103和第二电极槽104形成的容置腔的密封性，在第一电极槽103和第二电极槽104的外缘还设有密封圈109。
在一些可能的实现方式中，该电池组装装置还包括垫片107和弹片108，第二电极用于依次通过垫片107和弹片108与第二电极引线106相连。该垫片107和弹片108可以为不锈钢材质，当然本申请实施例对此不作具体限制。
在一些可能的实现方式中，当第一结构体101和第二结构体102装配连接时，第一结构体101和第二结构体102组成的装配体为柱状结构，或者装配体的一端为柱状结构。第一电极引线105和第二电极引线106伸出柱状结构的一端，便于与其它模块连接，为电池组装装置组装的电池充电或放电。
参见图2，为本申请实施例提供的另一种电池组装装置的结构示意图。如图2所示，其在图1所示实施例的基础上还包括电池插管201，电池插管201内设有与柱状结构相匹配的空腔，以及与第一电极引线105和第二电极引线106相匹配的第一通孔202和第二通孔203。第一结构体101和第二结构体102组成的装配体的柱状结构用于插入电池插管201的空腔，当柱状结构插入电池插管201的空腔时，第一电极引线105和第二电极引线106分别在第一通孔202和第二通孔203内伸出电池插管201。
在一些可能的实现方式中，该柱状结构为圆柱体，电池插管201为圆管。当然，本领域技术人员可以根据实际需要将柱状结构和电池插管201设置为相匹配的其它形状。例如，将柱状结构设置为方柱体，将电池插管201设置为相匹配的方管。或者，还可以设置为其它形状，本申请实施例对此不作具体限制。
为了便于本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面以锂离子电池为例对电池组装装置的使用过程进行说明。其主要包括以下步骤。
步骤S101：将锂离子电池的第一电极放置在第一电极槽103内，然后依次放置隔膜、第二电极、垫片107和弹片108。
步骤S102：在第二电极槽104内放置电解液，将第一电极槽103扣在第二电极槽104上，注意保证第一电极槽103和第二电极槽104的两个密封圈109对齐，然后通过螺丝将第一结构体101和第二结构体102固定。为了进一步增加电池密封性，可以在胶圈四周均匀涂抹硅胶。
步骤S103：将组装完成后的装配体插入电池插管201，此时，第一电极引线和第二电极引线分别在第一通孔202和第二通孔203内伸出电池插管201。
与上述电池组装装置相对应，本申请实施例还提供了一种磁性检测系统，该磁性检测系统可以实时原位检测电池化学反应过程中的磁性变化。以下结合附图进行详细说明。
参见图3，为本申请实施例提供的一种磁性检测系统的结构示意图。如图3所示，该磁性检测系统包括：电流源310、电磁铁系统320、样品振动系统330和信号检测系统340。
其中，电流源310用于连接样本杆内第一导线3321和第二导线3322的第一端，进而控制被测试电池333充电和/或放电；电磁铁系统320用于提供磁场；样品振动系统330用于驱动样本杆带动被测试电池333在磁场内振动；信号检测系统340用于在被测试电池333充电和/或放电过程中，对被测试电池333的磁性进行检测。
具体地，本申请实施例提供的磁性检测系统可以基于振动样品磁强计(VibratingSample Magnetometer，VSM)来实现，电磁铁系统320和信号检测系统340的具体工作原理可以参考VSM，本申请实施例不再赘述。下面，对磁性检测系统中的样品振动系统330进行详细说明。
本申请实施例提供的样品振动系统330，包括驱动单元331和样品杆332，驱动单元331用于驱动样品杆332沿样品杆332的轴向往复运动，样品杆332内设有第一导线3321和第二导线3322，第一导线3321和第二导线3322的第一端用于连接电流源310，第一导线3321和第二导线3322的第二端分别用于连接被测试电池333的第一电极和第二电极。
在一些可能的实现方式中，该被测试电池333为图1或图2的装置制备的组装电池，样品杆332的一端设有与组装电池相匹配的空腔，组装电池插入样品杆332，与样品杆332固定连接，且当组装电池插入样品杆332时，样品杆332组件的第一导线3321和第二导线3322的第二端分别与组装电池的第一电极和第二电极相连。
为了便于本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面对磁性检测系统的测试过程进行说明。其主要包括以下步骤。
步骤S201：将采用图1和/或图2所述的装置组织的被测试电池333插入样品杆332，将样品杆332放入电磁铁系统320的腔体内，置于恒定磁场下；
步骤S202：将样品杆332内的第一导线3321和第二导线3322分别与电流源310相连；
步骤S203：通过电流源310控制被测试电池333在一定电压区间内进行可逆充放电，通过信号检测系统340采集电化学信号，保证磁性测试以及电化学测试同时启动，实时同步采集磁信号以及电化学信号。
在一些可能的实现方式中，被测试电池333还可以为软包电池，第一导线3321和第二导线3322的第二端分别与软包电池的第一电极和第二电极连接。
需要指出的是，本申请实施例提供的电池组装装置、样品振动系统及磁性检测系统除了适用于离子电池外，还可以适用于其他类型的电池，本申请实施例对此不再赘述。
采用本申请实施例提供的技术方案，可以原位检测电池化学反应过程中的磁性变化，提高测试精度。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种电池组装装置，其特征在于，包括：相匹配的第一结构体和第二结构体；
所述第一结构体上设有第一电极槽，所述第一电极槽用于容置第一电极；所述第一结构体内还设有第一电极引线，所述第一电极引线的一端用于连接所述第一电极，所述第一电极引线的另一端用于伸出所述第一结构体；
所述第二结构体上设有第二电极槽，所述第二电极槽用于容置第二电极；所述第二结构体内还设有第二电极引线，所述第二电极引线的一端用于连接所述第二电极，所述第二电极引线的另一端用于伸出所述第二结构体；
其中，当所述第一结构体和所述第二结构体装配连接时，所述第一电极槽和所述第二电极槽形成密闭的容置腔，所述容置腔还用于容置电解液和隔膜。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括垫片和弹片，所述第二电极用于依次通过所述垫片和所述弹片与所述第二电极引线相连。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述第一结构体和所述第二结构体装配连接时，所述第一结构体和所述第二结构体组成的装配体为柱状结构，或者所述装配体的一端为柱状结构。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一电极引线和所述第二电极引线伸出所述柱状结构的一端。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括电池插管，所述电池插管内设有与所述柱状结构相匹配的空腔，以及与所述第一电极引线和所述第二电极引线相匹配的第一通孔和第二通孔；
所述柱状结构用于插入所述电池插管的空腔，当所述柱状结构插入所述电池插管的空腔时，所述第一电极引线和所述第二电极引线分别在所述第一通孔和所述第二通孔内伸出所述电池插管。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述柱状结构为圆柱体，所述电池插管为圆管。
7.一种样品振动系统，其特征在于，包括驱动单元和样品杆，所述驱动单元用于驱动所述样品杆沿所述样品杆的轴向往复运动，所述样品杆内设有第一导线和第二导线，所述第一导线和所述第二导线的第一端用于连接电流源，所述第一导线和所述第二导线的第二端分别用于连接被测试电池的第一电极和第二电极。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述被测试电池为采用权利要求1-6任一项所述的装置制备的组装电池，所述样品杆的一端设有与所述组装电池相匹配的空腔，所述组装电池插入所述样品杆，与所述样品杆固定连接，且当所述组装电池插入所述样品杆时，所述样品杆组件的第一导线和第二导线的第二端分别与所述组装电池的第一电极和第二电极相连。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述被测试电池为软包电池，所述第一导线和所述第二导线的第二端分别与所述软包电池的第一电极和第二电极连接。
10.一种磁性检测系统，其特征在于，包括：电流源、电磁铁系统、权利要求7-9任一项所述的样品振动系统和信号检测系统；
所述电流源用于连接所述样本杆内第一导线和第二导线的第一端，进而控制所述待测试电池充电和/或放电；
所述电磁铁系统用于提供磁场；
所述样品振动系统用于驱动样本杆带动待测试电池在所述磁场内振动；
所述信号检测系统用于在所述待测试电池充电和/或放电过程中，对所述待测试电池的磁性进行检测。
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