应用背景

电池膨胀是对电池续航、寿命和安全都有重大影响的特性。电池的膨胀包括快速膨胀与缓变膨胀、充放电可逆膨胀与系统性不可逆膨胀。电池膨胀超过一定限度后会大大降低电池续航性能，影响电池寿命，或者带来漏液、起火、爆炸等风险。

针对锂电池膨胀的测试方法有很多，其中最经典的方法是测试电芯的外部压力。宾凯腾科技根据不同的电芯外形与尺寸，提供成熟的传感器、定制化测试夹具、便携式的测试仪器、灵活稳定的上位机测试软件，可根据客户需求提供一站式解决方案。

 

传感器选型

 

根据电芯外形的差异提供不同规格的压力传感器选型。对于方壳电池，多采用单个圆柱形传感器和夹具组成测试工装，而软包、刀片电池更多采用多个方形传感器安装在夹具内。

传感器的输出方式也有多种。宾凯腾科技可提供普通的电压输出型传感器，或更便捷的智能传感器：即传感器输出RS485或CAN报文，用户可以选配我司采集器通过USB连接电脑，一个采集器可以支持几十上百路传感器，从而大大节约成本，也方便集中管理。用户还可以将传感器输出连接到充放电机，从而节约采集器的花销。 

圆柱形传感器，适用方壳电池

方形传感器，适用软包/刀片电池

 

夹具设计

根据电芯的尺寸来定制化夹具，配合不同数量、外形与量程的压力传感器，通过专用测试设备来采集电芯充放电过程中的膨胀压力数据。采用三层或四层夹板设计，配合宾凯腾自研的压力传感器实现电芯膨胀力的高精度测量。

软包/刀片电池夹具图示

方壳电池夹具图示

目前膨胀力测试夹具的主流材质有铝材和钢材。传统钢材硬度高不容易发生形变，但较为笨重，测试大尺寸电芯时不便于搬运；铝材轻便，但价格昂贵，且容易发生形变，大规模测试成本高且测试精度不如钢材。宾凯腾根据多年的测试经验，提供兼具成本优势和轻便特质的新型材质的夹具，让膨胀力测试变得更为简单。

测试现场效果图

系统架构

根据用户使用场景，宾凯腾科技提供2种连接方式：台式仪器连接、PC上位机连接。 

台式仪器连接

可根据客户需求定制通道数，8CH、12CH、16CH任选，仪器内置存储卡，可实时保存测试数据，也可将仪器的测试数据上传至PC。

↑8ch台式仪器连接示意图

 

PC上位机连接

传感器采取串联或并联的方式连接至PC，由PC上位机采集、存储压力数据。

方式1：并联型

多个传感器通过总线将力值数据传输给接线板（通道数可定制），多个接线板通过并联方式连接至转接器，转接器通过USB连接至PC机器，如下图：

方式2：串联型

多个传感器之间通过一根总线依次串联，经由转接盒将压力数据上传至PC上位机，该方式线缆数量更少，也无需集线盒，布线简单，也成本更优，如下图：

  

方式3：串并混合型

多个传感器通过并联方式连接至接线板，接线板之间串联后通过转接器连接至PC，在分区段的场景中较为常见，如下图：

 

PC上位机

上位机可支持120个通道电芯压力数据甚至更多，可实现压力数据实时显示、阈值报警、历史波形查看、压力数据保存等功能。

软件功能图示 

压力数据实时显示

 

历史波形显示

 

 

数据存储

 

我们的优势

• 提供定制化夹具设计与制造的服务；
• 打破业内常规思维，采用新材料设计测试夹具，让测试更简单；
• 提供多种外形、量程的压力传感器，适配不同类型的电芯测试要求；
• 设备可独立运行，实时显示并存储数据；也可以将数据上传至PC端或云端；
• 可灵活配置数据存储间隔、采集频率、存储目录、采集的触发条件等