眾所周知當電池充放電時(shí)，電池內部會(huì )持續升溫，活化過(guò)程中會(huì )所產(chǎn)生的氣體膨脹，致使電池體積變大，且當內部壓力達到一定程度時(shí)，如外殼有傷痕，即會(huì )破裂，引起膨脹、漏液、起火，甚至爆炸。

尤其是近年來(lái)新能源汽車(chē)的迅猛發(fā)展，電池安全問(wèn)題，電池續航問(wèn)題，電池壽命充放電次數等等，都倍受人們關(guān)注。膨脹力的出現，會(huì )給電芯和模組均會(huì )帶來(lái)危害。.對于電芯，其內部壓力變大，電芯的性能和壽命會(huì )衰減；對于模組，如果膨脹力應對不當，會(huì )造成模組尺寸超差，甚至破壞結構框。因此研究電池充放電膨脹力變化，對電池及系統的優(yōu)化具有重要意義，目前不少企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)測試電池膨脹力的設備。

實(shí)驗準備：

1， 自制的工裝夾具（與實(shí)驗電池模組相配套，預留安裝孔與電池充放電的孔）。

2， 被測試電池模組（水平放置工裝夾具中部位置，以鋁制定位柱進(jìn)行定位固定）

3， 測力傳感器FC系列（選用較大量程傳感器，最大量程為25KN，測量電池膨脹力變化）

4， 放大器，信號采集卡（將傳感器感受到的膨脹力以數據形式放大處理，最終傳輸到數顯儀表或電腦軟件，以數據形式形象具體的反饋給研究人員。

研究電池膨脹力與充放電循環(huán)次數關(guān)系

通過(guò)實(shí)驗將循環(huán)過(guò)程中的膨脹力進(jìn)行匯總分析，發(fā)現在不同SOC的變化規律略有不同: 將 0%SOC 的膨脹力定義為 F0，30%SOC的膨脹力定義為F30，以此類(lèi)推，30%SOC是膨脹力的第一個(gè)峰值，100%SOC是膨脹力又達到一個(gè)峰值。隨循環(huán)次數的增加，其膨脹力越來(lái)越大，循環(huán)次數為1500時(shí)膨脹力能達到將近16KN。

研究膨脹力與電池容量關(guān)系

    實(shí)驗數據表明把握好間隙和預緊力的相對關(guān)系：如果電芯被壓的太緊（模組殼體剛度太大），將會(huì )使隔膜也一并受到擠壓，這種情況可能會(huì )加速電芯容量的衰減，反之，如果電芯間間隙太大，一方面會(huì )造成空間體積的浪費，同時(shí)也會(huì )造成電芯厚度增加，從而增加電芯正負極之間的距離。根據大量實(shí)驗數據建議在最大20kN膨脹力條件下，電芯自身的伸長(cháng)度與電芯間的gap之和介于0.5mm到2mm。