CN107571279A

CN107571279A - 一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器

Info

Publication number: CN107571279A
Application number: CN201710676988.7A
Authority: CN
Inventors: 张斌; 林斌; 杨彦彰; 罗静; 赵阳; 陈静; 杨东平; 文萃; 周永生
Original assignee: Shenzhen Academy Of Metrology & Quality Inspection
Current assignee: Shenzhen Academy Of Metrology & Quality Inspection
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2018-01-12
Anticipated expiration: 2037-08-09
Also published as: CN107571279B

Abstract

本发明提供了一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，包括手柄、与所述手柄连接的杆体，与所述杆体连接的可拆卸可安装的复合式夹头，所述杆体为中空杆体且质轻、耐高温，所述杆体内设有驱动所述复合式夹头的夹头驱动机构，所述夹头驱动机构与所述复合式夹头连接。本发明的有益效果是：可有效实现在试验前后摄取电池样品，具有智能化、多样化、省力、高效、洁净、环保的优点。

Description

一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器

技术领域

本发明涉及电池摄取器，尤其涉及一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器。

背景技术

电池作为储能设备给人们的生活甚至生产活动带来了极大的便利，其应用领域非常广阔，涵盖了智能手机、智能手表、笔记本电脑、数码相机、军事设备、航空航天、水下作业、户外运动、工业和民用储能等众多领域。

近几年，随着绿色环保意识席卷全球，新能源产业，特别是电动汽车产业发展迅猛，进一步推动了电池产业的发展。电池产业成为新能源产业的动力心脏，影响着其发展的脉搏。正是因为电池的重要性使其来到聚光灯下，成为研究者、使用者们关注的焦点。

在电池被投放国内外市场服役之前，都需要对其进行性能检测，以确保其电化学性能和安全性能能够满足各种执行标准的要求，包括国际标准、国家标准、地方标准、行业标准等。在性能检测过程中，尤其是安全性能检测，基本都是破坏性的试验，如重物冲击、针刺、挤压、火烧、跌落等，试验前后，操作人员都需要用简易的夹子或者配戴手套的手转移电池样品。电池的形状林林总总，包括方形、叠片型、圆柱形、纽扣型等，简易的夹子夹头形状都是固定的，不能替换，难以适应电池形状的多样化，使用起来很不方便；用戴手套的手直接接触试验前后的电池样品，一是存在安全性问题，二是不卫生、不环保、费时费力。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器。

本发明提供了一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，包括手柄、与所述手柄连接的杆体，与所述杆体连接的可拆卸可安装的复合式夹头，所述杆体为中空杆体，所述杆体内设有驱动所述复合式夹头的夹头驱动机构，所述夹头驱动机构与所述复合式夹头连接。

作为本发明的进一步改进，所述杆体内设有至少二个独立的耐高温框架，所述的杆体材质为耐高温的轻质材料或者复合材料，所述夹头驱动机构包括电源和与所述电源连接的电机，所述电源、电机分别设置在二个所述耐高温框架之内，所述耐高温框架为耐高温的网格状高分子材料或复合材料框架。

作为本发明的进一步改进，所述杆体靠近所述复合式夹头的一端设有照明灯，所述照明灯镶嵌在所述杆体的侧壁上。

作为本发明的进一步改进，所述复合式夹头包括金属骨架和包裹所述金属骨架的柔软绝缘胶皮，所述柔软绝缘胶皮的外表面设有防滑纹理。

作为本发明的进一步改进，所述复合式夹头由硬质高分子材料或复合材料注塑成型，所述复合式夹头的外表面设有防滑纹理。

作为本发明的进一步改进，所述复合式夹头包括圆柱形电池夹头，所述圆柱形电池夹头包括夹头与杆体连接口、传动部件、横梁、夹齿固定螺栓、摄取夹齿，其中，所述夹头与杆体连接口与所述杆体通过螺纹或者卡扣连接，所述传动部件与所述夹头驱动机构连接，所述摄取夹齿两两对称设置，所述摄取夹齿与所述横梁通过夹齿固定螺栓铰接，所述摄取夹齿与所述传动部件连接。

作为本发明的进一步改进，所述复合式夹头包括圆柱形电池及方形电池复合式夹头，所述圆柱形电池及方形复合式夹头包括夹头与杆体连接口、传动部件、横梁、夹齿固定螺栓、摄取夹齿、固定挡板、转轴、可活动铲板，所述夹头与杆体连接口与所述杆体通过螺纹或者卡扣连接，所述传动部件与所述夹头驱动机构连接，所述摄取夹齿与所述传动部件连接，所述横梁的一侧通过夹齿固定螺栓与所述摄取夹齿铰接，所述横梁的另一端与所述固定挡板的上端连接，所述固定挡板的下端通过所述转轴与所述可活动铲板铰接。

作为本发明的进一步改进，所述复合式夹头包括扣式电池类微型电池夹头，所述扣式电池类微型电池夹头包括夹头与杆体连接口、传动部件、横梁、夹齿固定螺栓、摄取夹齿、固定挡板、转轴、可活动铲板、微型电池收纳槽，所述夹头与杆体连接口与所述杆体通过螺纹或者卡扣连接，所述传动部件与所述夹头驱动机构连接，所述摄取夹齿与所述传动部件连接，所述横梁的一侧通过夹齿固定螺栓与所述摄取夹齿铰接，所述横梁的另一端与所述固定挡板的上端连接，所述固定挡板的下端通过所述转轴与所述可活动铲板铰接，所述可活动铲板上设有微型电池收纳槽。

作为本发明的进一步改进，所述复合式夹头包括叠片式及方形电池复合夹头，所述叠片式及方形电池复合夹头包括夹头与杆体连接口、传动部件、横梁、夹齿固定螺栓、摄取夹齿、固定挡板、转轴、可活动铲板、伸缩杆固定螺栓、伸缩杆，所述夹头与杆体连接口与所述杆体通过螺纹或者卡扣连接，所述传动部件与所述夹头驱动机构连接，所述摄取夹齿与所述传动部件连接，所述横梁的一侧通过夹齿固定螺栓与所述摄取夹齿铰接，所述横梁的另一端与所述固定挡板的上端连接，所述固定挡板的下端通过所述转轴与所述可活动铲板铰接，所述伸缩杆通过伸缩杆固定螺栓与所述横梁连接，所述伸缩杆位于所述固定挡板、摄取夹齿之间。

作为本发明的进一步改进，所述手柄为防滑手柄，所述防滑手柄内部空心，材质为轻质高分子材料或者复合材料，表面饰有防滑纹理并嵌有机械动作按钮，与所述杆体相连接的端口设有螺纹或者卡扣；所述杆体上嵌有照明灯开关、电源开关、电源电量显示器、时间显示面板、电源充电插口；所述杆体两端端口均设有螺纹或者卡扣。

本发明的有益效果是：通过上述方案，可有效实现在试验前后摄取电池样品，具有智能化、多样化、省力、高效、洁净、环保的优点。

附图说明

图1是本发明一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器的杆体示意图。

图2是本发明一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器的圆柱形电池夹头的示意图。

图3是本发明一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器的圆柱形电池及方形电池复合式夹头的示意图。

图4是本发明一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器的扣式电池类微型电池夹头的示意图。

图5是本发明一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器的叠片式及方形电池复合夹头的示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，主要应用于电池性能检测前后电池样品的摄取，包括防滑手柄1、轻质杆体13、各式可替换夹头（图2~5）、电源10及电源开关4、微型电机11、传动部件14、机械动作按钮2、照明灯16及照明灯开关5。其中，轻质杆体13可有效减少摄取器的整体重量，为使用者减轻负担，同时又可耐高温；各式可替换夹头（图2~5）可实现针对不同形状、大小的电池样品的摄取，以此扩展本发明所述的轻质智能电池摄取器的适用范围，相对于普通夹子具有非常大的优势；电源10、微型电机11、传动部件14、机械动作按钮2联合作用，可实现本发明所述的电池摄取器的智能化、半自动化，节省人力；在杆体与夹头连接的一段设计照明灯16，有利于试验人员在没有灯光或者昏暗的环境和角落对电池样品进行摄取。本发明所述的摄取器自动化、智能化程度高，本体重量轻，适用范围广，可实现省力、高效、洁净、环保，提高工作效率和安全性。

如图1所示，所述防滑手柄1由高强度、低密度的高分子材料或者复合材料制成，如改性PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PEEK（聚醚醚酮）、改性PI（聚酰亚胺）、改性PP（聚丙烯）、改性PVC（聚氯乙烯）、PHB（聚苯脂）、聚苯、PMMA（聚丙烯酸甲脂）、PTFE（聚四氟乙烯）、聚偏二氟乙烯PVDF、聚对苯二酰对笨二胺（聚芳脂）、改性PU（聚氨酯）、改性尼龙、改性环氧树脂、苯并噁嗪树脂、PAI（TORLON）、PPS、聚醚酰亚胺PEI（ULTEM）、PES、聚醚砜PSU、聚甲醛POM、聚碳酸酯PC、PBT、PET-P、UPE、HDPE、MC-NYLON、ABS、改性发泡高分子复合材料、碳纤维复合材料、复相陶瓷材料、无机植物纤维复合材料、金属铝/高分子复合材料、碳/高分子复合材料、橡塑复合材料、木塑复合材料；防滑手柄1内部空心，具有一定的厚度（3~12mm），其表面饰有各种防滑纹理，如，菱形、圆形、点状、螺纹状、正方形、长方形、鱼鳞状等凸起；防滑手柄1与杆体相连接端的表面嵌有机械动作按钮2，控制夹头的一系列机械动作。

如图1所示，机械动作按钮2位于防滑手柄1上，其两个按钮，一个通过控制传动部件对夹头（图2~5）进行收紧，另一个通过控制传动部件对夹头（图2~5）进行松弛，机械动作按钮2通过导线与微型电机11相连。

如图1所示，杆体与手柄连接口3带有螺纹或者卡扣，便于轻质杆体13和防滑手柄1的牢固衔接和分离。

如图1所示，电源10位于轻质杆体13的空心处，并用耐高温的网格状高分子材料或复合材料框架9固定于杆体内壁上，可为摄取器提供能量；电源10为一个小系统，由充放电电芯、保护板、电源电量显示器7、电源充电插口6组成，其中，电芯为可充电电芯，如，锂离子电芯（Li-lon）、锂离子聚合物电芯（Li-polymer）、镍镉电芯（Ni-Cd）、镍氢电芯（Ni-MH）等，保护板具有防过充、过放、短路等危险情况发生的功能；电源电量显示器7为液晶显示板，显示电池形状和格数以及剩余电量百分数，显示的颜色可设置；电源充电插口6位于轻质杆体13的外壁，为三插口，表面进行绝缘处理。电源开关4位于轻质杆体13的外壁，为推拉式（一开一关）或者压按式（一开一关）。

如图1所示，时间显示面板8位于轻质杆体13的外壁，为液晶显示板，显示形式分两种，一种是12小时制，一种是24小时制，可相互切换。

如图1所示，微型电机11位于轻质杆体13的空心处，并用耐高温的网格状高分子材料或复合材料框架9固定于杆体内壁上，可将电源的电能转化成机械能通过传动部件14传送给夹头（图2~5），其关键参数如额定转速（5000~30000rpm）、额定电压（0.5~12V）、额定转矩（0.0015NM）、额定功率（0.5W）、额定电流（0.02~0.08A）、效率（80%）等。

如图1所示，传动部件14位于轻质杆体13的空心处，并用耐高温的网格状高分子材料或复合材料框架9固定于杆体内壁上，可将机械能传递给夹头（图2~5），使夹头实现对电池样品的摄取。

如图1所示，耐高温的网格状高分子材料或复合材料框架9与轻质杆体13相连于杆体内壁，其材质皆为轻质的耐高温高分子材料或复合材料，如改性PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PEEK（聚醚醚酮）、改性PI（聚酰亚胺）、改性PP（聚丙烯）、改性PVC（聚氯乙烯）、PHB（聚苯脂）、聚苯、PMMA（聚丙烯酸甲脂）、PTFE（聚四氟乙烯）、聚偏二氟乙烯PVDF、聚对苯二酰对笨二胺（聚芳脂）、改性PU（聚氨酯）、改性尼龙、改性环氧树脂、PAI（TORLON）、PPS、聚醚酰亚胺PEI（ULTEM）、PES、聚醚砜PSU、聚碳酸酯PC、PBT、PET-P、UPE、HDPE、MC-NYLON、ABS、碳/高分子复合材料、木塑复合材料等。

如图1所示，杆体与夹头连接口15带有螺纹或者卡扣，便于轻质杆体13和夹头（图2~5）的牢固衔接和分离。

如图1所示，照明灯16位于轻质杆体13和夹头（图2~5）的连接处，为内置的微型LED灯，由电源10直接提供能源；照明灯开关5位于轻质杆体13外壁上。

如图2所示，圆柱形电池夹头由夹头与杆体连接口17、传动部件14、横梁18、夹齿固定螺栓19、摄取夹齿20组成，其中，夹头与杆体连接口17带有螺纹或者卡扣，传动部件14与杆体内的传动部件14作用相同，横梁18和夹齿固定螺栓19材质为硬质高分子材料或者复合材料（如，改性PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PEEK（聚醚醚酮）、改性PI（聚酰亚胺）、改性PP（聚丙烯）、改性PVC（聚氯乙烯）、PMMA（聚丙烯酸甲脂）、PTFE（聚四氟乙烯）、聚偏二氟乙烯PVDF、聚对苯二酰对笨二胺（聚芳脂）、改性环氧树脂、PAI（TORLON）、PPS、聚醚酰亚胺PEI（ULTEM）、PES、聚醚砜PSU、聚碳酸酯PC、PBT、PET-P、UPE、HDPE、MC-NYLON、ABS、碳/高分子复合材料、木塑复合材料等），摄取夹齿20的材质包含两类，一类是由金属骨架（如铝合金）、柔软绝缘胶皮构成，胶皮的外表面饰有防滑纹理，另一类是由硬质高分子材料或复合材料注塑成型，并带有防滑纹理。

如图3所示，圆柱形电池及方形电池复合式夹头由夹头与杆体连接口17、传动部件14、横梁18、夹齿固定螺栓19、摄取夹齿20、固定挡板21、转轴22、可活动铲板23组成，其中，夹头与杆体连接口17带有螺纹或者卡扣，传动部件14与杆体内的传动部件14作用相同，横梁18、夹齿固定螺栓19、固定挡板21、转轴22和可活动铲板23的材质为硬质高分子材料或者复合材料（如，改性PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PEEK（聚醚醚酮）、改性PI（聚酰亚胺）、改性PP（聚丙烯）、改性PVC（聚氯乙烯）、PMMA（聚丙烯酸甲脂）、PTFE（聚四氟乙烯）、聚偏二氟乙烯PVDF、聚对苯二酰对笨二胺（聚芳脂）、改性环氧树脂、PAI（TORLON）、PPS、聚醚酰亚胺PEI（ULTEM）、PES、聚醚砜PSU、聚碳酸酯PC、PBT、PET-P、UPE、HDPE、MC-NYLON、ABS、碳/高分子复合材料、木塑复合材料等），可活动铲板23可以通过转轴22进行一定角度的旋转（如0~180度），摄取夹齿20的材质包含两类，一类是由金属骨架（如铝合金）、柔软绝缘胶皮构成，胶皮的外表面饰有防滑纹理，另一类是由硬质高分子材料或复合材料注塑成型，并带有防滑纹理。

如图4所示，扣式电池等微型电池夹头由夹头与杆体连接口17、传动部件14、横梁18、夹齿固定螺栓19、摄取夹齿20、固定挡板21、转轴22、可活动铲板23、微型电池收纳槽24组成，其中，夹头与杆体连接口17带有螺纹或者卡扣，传动部件14与杆体内的传动部件14作用相同，横梁18、夹齿固定螺栓19、固定挡板21、转轴22和可活动铲板23的材质为硬质高分子材料或者复合材料（如，改性PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PEEK（聚醚醚酮）、改性PI（聚酰亚胺）、改性PP（聚丙烯）、改性PVC（聚氯乙烯）、PMMA（聚丙烯酸甲脂）、PTFE（聚四氟乙烯）、聚偏二氟乙烯PVDF、聚对苯二酰对笨二胺（聚芳脂）、改性环氧树脂、PAI（TORLON）、PPS、聚醚酰亚胺PEI（ULTEM）、PES、聚醚砜PSU、聚碳酸酯PC、PBT、PET-P、UPE、HDPE、MC-NYLON、ABS、碳/高分子复合材料、木塑复合材料等），可活动铲板23可以通过转轴22进行一定角度的旋转（如0~180度），摄取夹齿20的材质包含两类，一类是由金属骨架（如铝合金）、柔软绝缘胶皮构成，胶皮的外表面饰有防滑纹理，另一类是由硬质高分子材料或复合材料注塑成型，并带有防滑纹理，微型电池收纳槽24配合摄取夹齿20对电池样品进行摄取。

如图5所示，叠片式及方形电池复合夹头由夹头与杆体连接口17、传动部件14、横梁18、夹齿固定螺栓19、摄取夹齿20、固定挡板21、转轴22、可活动铲板23、伸缩杆固定螺栓25、伸缩杆26组成，其中，夹头与杆体连接口17带有螺纹或者卡扣，传动部件14与杆体内的传动部件14作用相同，横梁18、夹齿固定螺栓19、固定挡板21、转轴22和可活动铲板23、伸缩杆固定螺栓25的材质为硬质高分子材料或者复合材料（如，改性PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PEEK（聚醚醚酮）、改性PI（聚酰亚胺）、改性PP（聚丙烯）、改性PVC（聚氯乙烯）、PMMA（聚丙烯酸甲脂）、PTFE（聚四氟乙烯）、聚偏二氟乙烯PVDF、聚对苯二酰对笨二胺（聚芳脂）、改性环氧树脂、PAI（TORLON）、PPS、聚醚酰亚胺PEI（ULTEM）、PES、聚醚砜PSU、聚碳酸酯PC、PBT、PET-P、UPE、HDPE、MC-NYLON、ABS、碳/高分子复合材料、木塑复合材料等），可活动铲板23可以通过转轴22进行一定角度的旋转（如0~180度），伸缩杆26和摄取夹齿20的材质包含两类，一类是由金属骨架（如铝合金）、柔软绝缘胶皮构成，胶皮的外表面饰有防滑纹理，另一类是由硬质高分子材料或复合材料注塑成型，并带有防滑纹理。

本发明提供的一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，可有效实现试验前后摄取电池样品的智能化、多样化，且省力、高效、洁净、环保。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：包括手柄、与所述手柄连接的杆体，与所述杆体连接的可拆卸可安装的复合式夹头，所述杆体为中空杆体，所述杆体内设有驱动所述复合式夹头的夹头驱动机构，所述夹头驱动机构与所述复合式夹头连接。

2.根据权利要求1所述的具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：所述杆体内设有至少二个独立的耐高温框架，所述的杆体材质为耐高温的轻质材料或者复合材料，所述夹头驱动机构包括电源和与所述电源连接的电机，所述电源、电机分别设置在二个所述耐高温框架之内。

3.根据权利要求1所述的具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：所述杆体靠近所述复合式夹头的一端设有照明灯，所述照明灯镶嵌在所述杆体的侧壁上。

4.根据权利要求1所述的具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：所述复合式夹头包括金属骨架和包裹所述金属骨架的柔软绝缘胶皮，所述柔软绝缘胶皮的外表面设有防滑纹理。

5.根据权利要求1所述的具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：所述复合式夹头由硬质高分子材料或复合材料注塑成型，所述复合式夹头的外表面设有防滑纹理。

6.根据权利要求1所述的具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：所述复合式夹头包括圆柱形电池夹头，所述圆柱形电池夹头包括夹头与杆体连接口、传动部件、横梁、夹齿固定螺栓、摄取夹齿，其中，所述夹头与杆体连接口与所述杆体通过螺纹或者卡扣连接，所述传动部件与所述夹头驱动机构连接，所述摄取夹齿两两对称设置，所述摄取夹齿与所述横梁通过夹齿固定螺栓铰接，所述摄取夹齿与所述传动部件连接。

7.根据权利要求1所述的具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：所述复合式夹头包括圆柱形电池及方形电池复合式夹头，所述圆柱形电池及方形复合式夹头包括夹头与杆体连接口、传动部件、横梁、夹齿固定螺栓、摄取夹齿、固定挡板、转轴、可活动铲板，所述夹头与杆体连接口与所述杆体通过螺纹或者卡扣连接，所述传动部件与所述夹头驱动机构连接，所述摄取夹齿与所述传动部件连接，所述横梁的一侧通过夹齿固定螺栓与所述摄取夹齿铰接，所述横梁的另一端与所述固定挡板的上端连接，所述固定挡板的下端通过所述转轴与所述可活动铲板铰接。

8.根据权利要求1所述的具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：所述复合式夹头包括扣式电池类微型电池夹头，所述扣式电池类微型电池夹头包括夹头与杆体连接口、传动部件、横梁、夹齿固定螺栓、摄取夹齿、固定挡板、转轴、可活动铲板、微型电池收纳槽，所述夹头与杆体连接口与所述杆体通过螺纹或者卡扣连接，所述传动部件与所述夹头驱动机构连接，所述摄取夹齿与所述传动部件连接，所述横梁的一侧通过夹齿固定螺栓与所述摄取夹齿铰接，所述横梁的另一端与所述固定挡板的上端连接，所述固定挡板的下端通过所述转轴与所述可活动铲板铰接，所述可活动铲板上设有微型电池收纳槽。

9.根据权利要求1所述的具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：所述复合式夹头包括叠片式及方形电池复合夹头，所述叠片式及方形电池复合夹头包括夹头与杆体连接口、传动部件、横梁、夹齿固定螺栓、摄取夹齿、固定挡板、转轴、可活动铲板、伸缩杆固定螺栓、伸缩杆，所述夹头与杆体连接口与所述杆体通过螺纹或者卡扣连接，所述传动部件与所述夹头驱动机构连接，所述摄取夹齿与所述传动部件连接，所述横梁的一侧通过夹齿固定螺栓与所述摄取夹齿铰接，所述横梁的另一端与所述固定挡板的上端连接，所述固定挡板的下端通过所述转轴与所述可活动铲板铰接，所述伸缩杆通过伸缩杆固定螺栓与所述横梁连接，所述伸缩杆位于所述固定挡板、摄取夹齿之间。

10.根据权利要求1所述的具有复合式夹头的轻质智能电池摄取器，其特征在于：所述手柄为防滑手柄，所述防滑手柄内部空心，材质为轻质高分子材料或者复合材料，表面饰有防滑纹理并嵌有机械动作按钮，与所述杆体相连接的端口设有螺纹或者卡扣；所述杆体上嵌有照明灯开关、电源开关、电源电量显示器、时间显示面板、电源充电插口；所述杆体两端端口均设有螺纹或者卡扣。