CN104049115A - 聚合物软包电池检测夹具 - Google Patents

Abstract

本发明适用于大电流电池检测设备领域，提供了一种聚合物软包电池检测夹具，包括绝缘座和两个夹持装置，两个夹持装置间隔设置；每一夹持装置包括电压采集弹片、电流采集板、导向杆、压板和驱动压板沿导向杆移动的驱动机构；电流采集板安装于绝缘座上，电压采集弹片安装于绝缘座上，且电流采集板与绝缘座之间设有供电压采集弹片弹性移动的移动空间，压板上开设有滑孔，导向杆插装于滑孔中。通过设置压板和导向杆，压板沿导向杆移动，以配合电流采集板夹持电池极耳，可以使极耳的两侧同时受力，防止极耳倾斜，保证电流采集板和电压采集弹片与电池极耳良好接触。而使用电流采集板，可以通过大电流，进行大电流采集。

Description

聚合物软包电池检测夹具

技术领域

本发明属于大电流电池检测设备领域，尤其涉及一种聚合物软包电池检测夹具。

背景技术

聚合物软包电池是一种软性电池，电池的正负极的极耳一般为长条形钢带或镍带。在电池生产中，需要对电池进行质量检测，在检测设备上需要配备相应的电流、电压采集工具，以同时进行电池电压的检测。现有聚合物软包电池夹具大多采用由两块铰接的夹板构成的快速夹结构，在两块夹板上固定铜片，分别作为电压端子和电流端子。这种结构的夹具在夹持电池极耳时，夹板的夹持力通过铜片传至电池的极耳上时，极耳受力是一端先受力，然后逐渐传递到另一端，即极耳一端先受力，另一端后受力，容易使电池极耳倾斜，使得电池的极耳损坏，而造成接触不良，使得电流电压测试不准确。同时，由于电池的极耳一般较短，这种结构的夹具，过大电流的能力较差，特别是对于10A以上的电流的大电流采集，夹具易过热，而无法进行电流采集，并且会加速夹具的老化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚合物软包电池检测夹具，旨在解决现有电池检测夹具易损坏电池极耳，造成接触不良，使得电流电压测试不准确，且通过大电流时，易过热，老化快的问题。

本发明是这样实现的，一种聚合物软包电池检测夹具，包括绝缘座和分别用于夹持电池的两个极耳的两个夹持装置，两个所述夹持装置间隔设置；每一所述夹持装置包括用于抵触所述极耳且可弹性移动的电压采集弹片、用于抵触所述极耳的电流采集板、安装于所述电流采集板上的导向杆、用于配合所述电流采集板抵压夹持所述极耳的压板和驱动所述压板沿所述导向杆移动的驱动机构，所述电流采集板安装于所述绝缘座上，所述电压采集弹片安装于所述绝缘座上，且所述电流采集板与所述绝缘座之间设有供所述电压采集弹片弹性移动的移动空间，所述导向杆垂直于所述电流采集板，所述压板上开设有滑孔，所述导向杆插装于所述滑孔中，所述驱动机构安装于所述导向杆上。

进一步地，所述驱动机构包括安装于所述导向杆上的支撑板、用于推动所述压板的推杆和驱动所述推杆移动的驱动件；所述推杆滑动安装于所述支撑板上，且所述推杆平行于所述导向杆，所述支撑板上开设有用于安装所述推杆的通孔。

进一步地，所述电压采集弹片包括用于接触所述极耳的顶片和连接所述顶片的弹性连接片，所述顶片悬置于所述电流采集板的一侧，所述连接片位于所述绝缘座与所述电流采集板之间。

进一步地，所述连接片包括安装于所述绝缘座上的第一段和连接所述第一段与所述顶片的第二段，所述第二段倾斜于所述第一段，且所述第二段由所述第一段朝向所述电流采集板折弯延伸而出。

进一步地，所述移动空间为所述绝缘座上对应于所述第二段的位置开设的凹槽，所述连接片的第二段悬置于所述凹槽中。

进一步地，每一所述夹持装置还包括与所述顶片配合夹持所述极耳同一位置的相对两侧的抵压条，所述抵压条安装于压板的侧面。

进一步地，所述导向杆上还套设有弹簧，所述弹簧设于所述压板与所述电流采集板之间。

进一步地，所述电流采集板的相对两端分别开设有芽孔，所述芽孔中安装有电连接柱。

进一步地，所述绝缘座为两块，两个所述夹持装置分别安装于两块所述绝缘座上。

进一步地，还包括用于隔开两个所述夹持装置的绝缘隔板，所述绝缘隔板安装于所述绝缘座的一端面。

本发明通过设置导向杆，使压板沿导向杆移动，来与电流采集板配合夹持电池的极耳，可以使极耳的两侧同时受力，防止极耳倾斜，保证电流采集板和电压采集弹片与电池极耳良好接触。使用弹片作为电压采集弹片，可以减小对极耳的作用力，更好地防止极耳因受力不均而倾斜。使用电流采集板和压板配合夹持极耳，可以增加电流采集板与极耳的接触面积，同时使用板体作为电流采集板，便于大电流通过，减少发热，防止夹具老化，延长夹具的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种聚合物软包电池检测夹具的立体结构示意图；

图2是图1的聚合物软包电池检测夹具另一方向的立体结构示意图；

图3是图2中聚合物软包电池检测夹具的分解结构示意图；

图4是图2的聚合物软包电池检测夹具中一个夹持装置中部分结构的放大示意图；

图5是图4中绝缘座的放大结构示意图；

图6是图4中电压采集弹片的放大结构示意图；

图7是图6的电压采集弹片的侧视结构示意图；

图8是图4中电流采集板的放大结构示意图；

图9是图1的聚合物软包电池检测夹具夹持电池时的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2和图9，本发明实施例提供的一种聚合物软包电池检测夹具2。该夹具2包括绝缘座30和两个夹持装置40，夹持装置40安装在绝缘座30上。在该夹具2夹持待检测电池1时，两个夹持装置40分别用来夹持电池1的两个极耳11。为防止夹持电池1极耳11时短路，两个夹持装置40间隔设置。

请一并参阅图3，每个夹持装置40包括电压采集弹片41、电流采集板42、导向杆45、压板43和驱动机构46；其中，电流采集板42和电压采集弹片41均安装在绝缘座30上，电压采集弹片41设于电流采集板42的靠近绝缘座30的一侧，并且电流采集板42与绝缘座30之间设有移动空间31，以便电压采集弹片41能够弹性移动，从而减小电压采集弹片41对电池1极耳11的作用力。当夹持装置40夹持电池1的极耳11时，电压采集弹片41与极耳11相接触，以进行电压采集检测，电流采集板42与极耳11相连接触，以进行电流采集；另外，使用板体作为电流采集板42，以便通过大电流，减少电流采集时的发热量，减缓夹具2的老化。导向杆45垂直于电流采集板42并安装在电流采集板42上，压板43滑动安装在导向杆45上，具体为压板43上开设有滑孔431，导向杆45插装于滑孔431中，从而可以使压板43沿导向杆45朝向或远离电流采集板42移动。驱动机构46安装在导向杆45上，用来驱动压板43朝向电流采集板42移动，从而使压板43与电流采集板42配合夹持住电池1极耳11。导向杆45垂直于电流采集板42，压板43沿导向杆45移动，并与电流采集板42配合夹持电池1极耳11，可以使电池1极的相对两侧同时均匀受力，防止极耳11倾斜，保证电流采集板42和电压采集弹片41与电池1极耳11良好接触。使用可以弹性移动的电压采集弹片41，可以在电压采集弹片41与电池1极耳11接触时，减小对极耳11的作用力，更好地防止极耳11倾斜；另外，在压板43压动电池1时，电池1极耳11压动电压采集弹片41，使电压采集弹片41在移动空间31中弹性移动，并且与电流采集板42分开，保证测试夹具2的四个电极结构(两个电流采集板42和两个电压采集弹片41构成四个电极结构)，使电压、电流采集更精准。

通过设置导向杆45，使压板43沿导向杆45移动，来与电流采集板42配合夹持电池1的极耳11，可以使极耳11的两侧同时受力，防止极耳11倾斜，保证电流采集板42和电压采集弹片41与电池1极耳11良好接触。使用弹片作为电压采集弹片41，可以减小对极耳11的作用力，更好地防止极耳11因受力不均而倾斜。使用电流采集板42和压板43配合夹持极耳11，可以增加电流采集板42与极耳11的接触面积，同时使用板体作为电流采集板42，便于大电流通过，减少发热，防止夹具2老化，延长夹具2的使用寿命。

请参阅图3、图4和图9，驱动机构46包括安装于导向杆45上的支撑板461、用于推动压板43的推杆462和驱动推杆462移动的驱动件463。推杆462滑动安装于支撑板461上，且推杆462平行于导向杆45，支撑板461上开设有用于安装推杆462的通孔4611。设置支撑板461，以方便安装驱动件463。支撑板461与导向杆45固定相连，且压板43位于支撑板461与电流采集板42之间，这种方便推杆462推动压板43移动。在其它实施例中，在也可将支撑板461安装在其它位置，如安装在压板43的侧边，将推杆462与压板43相连，从而通过驱动推杆462移动，而带动压板43移动。

本实施例中，导向杆45为四个内六角螺栓，每个夹持装置40中使用两个导向杆45，电流采集板42上开设有安装孔423，导向杆45安装在电流采集板42的安装孔423中。压板43上滑孔431的孔径大于导向杆45的直径。支撑板461通过螺纹连接安装在导向杆45上。在其它实施例中，导向杆45也可以是直杆。每个夹持装置40可以使用至少一个导向杆45，导向杆45也可以焊接在电流采集板42上。导向杆45也可以穿过电流采集板42固定在绝缘座30上。

本实施例中推杆462为螺纹杆，驱动件463为转盘，如五星把手，支撑板461上开设的通孔4611为螺纹孔，通过转动推杆462，使推杆462在支撑板461上移动，以推动压板43。在其它实施例中，驱动件463也可以是步进电机等电动驱动件463，从而通过电机驱动推杆462转动，来推动压板43移动。另一些实施例中，推杆462也可以为直杆，通过电机直接推动直杆在支撑板461上移动，从而推动压板43移动。

该聚合物软包电池检测夹具2还包括用于检测压板43抵压电池1极耳11压力的压力传感器(图中未示出)，可以检测到电池1极耳11所受压力，一方面可以防止压坏电池1极耳11，另外可以清楚的确定电压采集弹片41和电流采集板42与电池1极耳11是否接触良好。支撑板461可以使用45#钢，以良好的支撑推杆462和驱动件463。支撑板461上还可以进行镀镍，以保护支撑板461。在其它实施例中，支撑板461也可以使用其它材料制作。当压力传感器与电动驱动件463结合使用时，还可以通过压力传感器来控制电动驱动件463的动作，更好的保证电压采集弹片41和电流采集板42与电池1极耳11是否接触良好，并且防止压坏电池1极耳11。本实施例中，压力传感器安装在推杆462的底部，当然在另一些实施例中，压力传感器也可以安装在压板43上。

导向杆45上还可以套设有弹簧47，弹簧47设于压板43与电流采集板42之间。设置弹簧47可以在压板43向电池1移动时，抵顶住压板43，使压板43保持平稳，从而使压板43与电流采集板42平稳地夹持住电池1极耳11，使电流采集板42与电池1极耳11更好的接触。在卸下电池1时，弹簧47可以将压板43与电流采集板42分离，方便拆卸电池1。弹簧47以螺柱为导轨，可实现顶板与电池1压板43自动回弹。

请参阅图6、图7和图9，电压采集弹片41包括用于接触极耳11的顶片411和连接顶片411的弹性连接片412，顶片411悬置于电流采集板42的一侧，连接片412位于绝缘座30与电流采集板42之间。连接片412安装在绝缘座30上，并将顶片411悬置于电流采集板42的侧边，从而当压板43与电流采集板42夹持电池1极耳11时，电池1极耳11会与顶片411接触，即使电压采集弹片41与极耳11接触，以便进行电压检测。另外，顶片411为悬置状态，当极耳11抵压顶片411时，顶片411会弹性移动，防止将极耳11顶变形。

连接片412包括安装于绝缘座30上的第一段4121和连接第一段4121与顶片411的第二段4122，第二段4122倾斜于第一段4121，且第二段4122由第一段4121朝向电流采集板42折弯延伸而出。将第二段4122与第一段4121倾斜设置，当第一段4121安装在绝缘座30上后，第二段4122可以在绝缘座30与电流采集板42之间的移动空间31中呈朝向电流采集板42的方向翘起，这样在没有夹持电池1时，电压采集弹片41与电流采集板42接触，可以使采集检测设备空载恒压输出，防止输出电压过高，防止采集到错误电压数据；装上电池1采集数据时，电压采集弹片41被下压，与电流采集板42分离，使电流、电压采集互不影响，以使采集数据更精确。

请参阅图1、图5和图7，本实施例中，移动空间31为绝缘座30上对应于电压采集弹片41的连接片412的第二段4122的位置开设的凹槽。电压采集弹片41的连接片412的第一段4121固定在绝缘座30中，从而将连接片412的第二段4122悬置于凹槽中，并且支撑电压采集弹片41的顶片411悬置在电流采集板42的侧边。当然，在其它实施例中，也可以通过支柱将电流采集板42支撑在绝缘座30上，并使电流采集板42与绝缘座30间隔开，从而在电流采集板42与绝缘座30之间形成移动空间31。

请一并参阅图3和图4，本实施例中，绝缘座30上对应电压采集弹片41的连接片412的第一段4121的位置还开设有容置槽32，连接片412的第一段4121安装在容置槽32中。这样可以方便定位和安装电压采集弹片41，同时也可以将连接片412的第一段4121与电流采集板42分隔开。更具体地，容置槽32的深度小于凹槽的深度。当然另一些实施例中，容置槽32的深度也可以等于或略大于凹槽的深度。

请一并参阅图8，对更方便地将电压采集弹片41与绝缘座30相连，同时防止电压采集弹片41的连接片412的第一段4121与电流采集板42接触，电流采集板42上对应于连接片412的第一段4121的位置开设有凹口422。

请参阅图1、图3、图4和图9，进一步地，各夹持装置40还包括与顶片411配合夹持极耳11同一位置的相对两侧的抵压条44，抵压条44安装于压板43的侧面。在压板43与电流采集板42配合夹持电池1极耳11时，电压采集弹片41会抵顶电池1极耳11，而在压板43上设置抵压条44，则可以与电压采集弹片41的顶片411配合抵顶极耳11的相对两侧，使极耳11的相对两侧受力更为平衡，以更好的保护电池1，同时更好的保证电压采集弹片41与电流采集板42分离开。另外，对于一些极耳11相对较软的聚合物软包电池1来说，电压采集弹片41抵顶极耳11也会造成极耳11弯曲变形，从而使得电压采集弹片41与极耳11接触不好，或者无法与电流采集板42分隔开，而通过在压板43上安装抵压条44，则可以通过抵压条44压动极耳11，进而压动电压采集弹片41的顶片411移动，从而使电压采集弹片41与电流采集板42分离开。

进一步地，压板43可以使用导电材料制作，如黄铜，以便在配合电流采集板42进行电流采集时，可以减小传输电流时的阻抗，增加导电性能。当然黄铜上还可以进行镀金以保护黄铜并降低其阻抗。其它实施例中，压板43也可以使用绝缘材料制作，这样使电流采集时，电流仅从电流采集板42上通过。

进一步地，压板43使用导电材料制作时，抵压条44可以是环氧树脂条，以保证良好地绝缘性能，也可以使用其它的绝缘材料制作。由于在大电流、高精度检测时，电池1的极耳11上电压采集点与电流采集点一般需要分隔开，以防止其之间的影响而降低测量精确性。故，如果抵压条44使用导电材料，电压采集弹片41的顶片411对应的极耳11处的另一侧则也会导电，并与压板43相连，进而与电流采集板42之间电性相连，从而会影响电压采集时的测量精确性。而抵压条44使用环氧树脂条等绝缘材料，则可以避免这种影响，使极耳11电压采集点与电流采集点分隔开，从而彻底分离电压采集与电流采集，使采集数据更精准。抵压条44可以通过螺钉固定在压板43的侧边。

另外，压板43上还可以设置温度传感器(图中未示出)，从而能及时检测电池1极耳11的温度，保证测试安全。而压板43使用黄铜等导电材料也可以更好的传递温度，保证温度测量的准确，保证温度安全。

电压采集弹片41可以使用弹性较好的导电材料制作，如使用磷铜片制作，可以实现夹持时，电压采集弹片41被弹性压动10万次而其弹力不受损，并保证在电压检测时，电压采集弹片41与极耳11更好的接触；同时，可以在抵压条44对电池1极耳11压力过大时，使极耳11所受压力进行转移，对电池1极耳11起到保护作用。电压采集弹片41可以相对较薄，从而在电池1极耳11较短的情况下，也可以保证电压、电流正常采集。

请参阅图3、图4和图8，电流采集板42为导电性能良好的材料制作，如采用铜板、黄铜镀金，以降低其阻抗，增加其导电性能，更好地通过大电流，减少发热。电流采集板42可以使用螺栓固定在绝缘座30上。

各个夹持装置40的电流采集板42的相对两端分别开设有芽孔421，芽孔421中安装有电连接柱。通过在电流采集板42上的相对两端开设两个芽孔421，在芽孔421上安装电连接柱48，在进行电流检测时，大电流经两个芽孔421至电连接柱48上再到检测设备的连接导线上，从而可以使电流在电流采集板42上通过时，分布更均匀，增加导电性能，降低输出阻抗，减少夹具2发热，提高夹具2通过电流的均匀性，提高电池1测试精确度。

芽孔421可以是螺纹孔，而电连接柱48可以为螺栓，从而既可以通过电连接柱48进行电传导，也可以通过电连接柱48将电流采集板42固定在绝缘座30上。

电流采集板42和压板43可以使用宽体设计，从而可以更好的兼容20A—300A的大电流聚合物软包电池1的测试。

请参阅图1、图3、图5和图9，本实施例中，绝缘座30为两块，两个夹持装置40分别安装于两块绝缘座30上。这样可以将两个夹持装置40分开，从而可以检测极耳11分开设置的电池1；如电池1的正负极耳11分别位于两端、两侧或一个在端部另一个在侧边，仍然可以使用该聚合物软包电池夹具2来夹持检测，提高该夹具2的适应能力和通用性。当然对于检测两个极耳11位于同一侧的电池1，也可以仅使用一个绝缘座30，并将两个夹持装置40间隔安装在该绝缘座30上。

进一步地，该聚合物软包电池夹具2还包括用于隔开两个夹持装置40的绝缘隔板50，绝缘隔板50安装于绝缘座30的一端面。对于成对的两个夹持装置40来说，至少一个绝缘座30的端面设有绝缘隔板50，且绝缘隔板50位于两个夹持装置40之间。这样对于两个极耳11位于同一侧的电池1来说，可以防止两个夹持装置40之间短路，保证检测的精准。绝缘隔板50可以使用环氧树脂等绝缘材料制作。绝缘隔板50可以使用螺钉固定在绝缘座30的侧边，绝缘座30的侧边可以对应开设螺纹孔33。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，包括绝缘座和分别用于夹持电池的两个极耳的两个夹持装置，两个所述夹持装置间隔设置；每一所述夹持装置包括用于抵触所述极耳且可弹性移动的电压采集弹片、用于抵触所述极耳的电流采集板、安装于所述电流采集板上的导向杆、用于配合所述电流采集板抵压夹持所述极耳的压板和驱动所述压板沿所述导向杆移动的驱动机构，所述电流采集板安装于所述绝缘座上，所述电压采集弹片安装于所述绝缘座上，且所述电流采集板与所述绝缘座之间设有供所述电压采集弹片弹性移动的移动空间，所述导向杆垂直于所述电流采集板，所述压板上开设有滑孔，所述导向杆插装于所述滑孔中，所述驱动机构安装于所述导向杆上。

2.如权利要求1所述的聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，所述驱动机构包括安装于所述导向杆上的支撑板、用于推动所述压板的推杆和驱动所述推杆移动的驱动件；所述推杆滑动安装于所述支撑板上，且所述推杆平行于所述导向杆，所述支撑板上开设有用于安装所述推杆的通孔。

3.如权利要求1所述的聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，所述电压采集弹片包括用于接触所述极耳的顶片和连接所述顶片的弹性连接片，所述顶片悬置于所述电流采集板的一侧，所述连接片位于所述绝缘座与所述电流采集板之间。

4.如权利要求3所述的聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，所述连接片包括安装于所述绝缘座上的第一段和连接所述第一段与所述顶片的第二段，所述第二段倾斜于所述第一段，且所述第二段由所述第一段朝向所述电流采集板折弯延伸而出。

5.如权利要求4所述的聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，所述移动空间为所述绝缘座上对应于所述第二段的位置开设的凹槽，所述连接片的第二段悬置于所述凹槽中。

6.如权利要求3所述的聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，每一所述夹持装置还包括与所述顶片配合夹持所述极耳同一位置的相对两侧的抵压条，所述抵压条安装于压板的侧面。

7.如权利要求1-6任一项所述的聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，所述导向杆上还套设有弹簧，所述弹簧设于所述压板与所述电流采集板之间。

8.如权利要求1-6任一项所述的聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，所述电流采集板的相对两端分别开设有芽孔，所述芽孔中安装有电连接柱。

9.如权利要求1-6任一项所述的聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，所述绝缘座为两块，两个所述夹持装置分别安装于两块所述绝缘座上。

10.如权利要求9所述的聚合物软包电池检测夹具，其特征在于，还包括用于隔开两个所述夹持装置的绝缘隔板，所述绝缘隔板安装于所述绝缘座的一端面。