CN108387448A - 电池焊接拉力测试方法及电池焊接拉力测试工装 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了电池焊接拉力测试方法及电池焊接拉力测试工装,属于电池测试技术领域,电池焊接拉力测试工装包括用于与极柱相连并与拉力机上夹头配合的顶部拉块和用于夹装电芯并与拉力机的下夹头配合的电芯夹具,顶部拉块具有用于与拉力机上夹头配合的上夹头夹持部和用于与极柱相连的极柱连接部,所述电芯夹具具有用于夹装电芯的电芯夹装部和用于与拉力机下夹头配合的下夹头夹持部,根据实际电芯正负极耳与正负软连接的受力情况设计该工装,使电芯夹具夹持电芯,顶部拉块连接极柱,解决了对电芯极耳与盖板软连接进行直接测试时极耳不便夹持的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池焊接拉力测试方法及电池焊接拉力测试工装。
背景技术
在电池生产过程中,检测电芯极耳与盖板软连接的焊接拉力是不可缺少的一道工序,目前常用的测试方法为:选取与电池内部同一批次的铜铝箔材及正负软连接,铜铝箔材分别与正负软连接进行模拟焊接,然后再对其进行拉力测试,测试结果用来评估实际生产过程中电芯极耳与盖板软连接间焊接质量。此种方法属于间接测量法,并不能真实有效的反映出电芯正负极耳与正负软连接间的焊接质量,但是采用直接测量的话,极耳不便夹持,并且本身箔材较薄夹持很容易撕裂,因此可能造成产出电芯出现批量虚焊、过焊等焊接不良质量问题,降低电池的质量和良品率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池焊接拉力测试方法,以解决对电芯极耳与盖板软连接进行直接测试时极耳不便夹持的问题;另外,本发明还提供了一种实施该方法的电池焊接拉力测试工装。
本发明的电池焊接拉力测试方法的第一种技术方案是:包括以下步骤:1)通过软连接将电池盖板上的极柱与电芯上的极耳连接起来,制成待测试样本;2)将盖板的极柱和电芯分别与测试工装保持相对固定,通过拉动极柱和电芯对软连接与极耳进行拉力测试,根据实际电芯正负极耳与盖板软连接的受力情况进行拉力测试,并采用拉动极柱而不是采用直接拉动极耳的方法,解决了对电芯极耳与盖板软连接进行直接测试时极耳不便夹持的问题。
本发明的电池焊接拉力测试方法的第二种技术方案是:在本发明的电池焊接拉力测试方法的第一种技术方案的基础上,步骤2)中,依次对电芯的两个极耳与对应的软连接进行拉力测试。
本发明的电池焊接拉力测试工装的第一种技术方案是:电池焊接拉力测试工装包括用于与极柱相连的顶部拉块和用于夹装电芯的电芯夹具,顶部拉块具有用于与拉力机上夹头配合的上夹头夹持部和用于与极柱相连的极柱连接部,所述电芯夹具具有用于夹装电芯的电芯夹装部和用于与拉力机下夹头配合的下夹头夹持部,使用电芯夹具夹持电芯、顶部拉块连接极柱进行拉力测试,解决了对电芯极耳与盖板软连接进行直接测试时极耳不便夹持的问题。
本发明的电池焊接拉力测试工装的第二种技术方案是:在本发明的电池焊接拉力测试工装的第一种技术方案的基础上,所述电芯夹装部与下夹头夹持部沿水平方向滑动配合,所述下夹头夹持部上设有与电芯夹装部挡止配合以限制下夹头夹持部向下移动时脱出电芯夹装部的挡止结构,便于根据需要测试的电芯极耳与盖板软连接的不同调整下夹头夹持部的位置,以实现采用同一工装分别对两个电芯极耳和盖板软连接进行测试。
本发明的电池焊接拉力测试工装的第三种技术方案是:在本发明的电池焊接拉力测试工装的第二种技术方案的基础上,所述电芯夹装部的底部设有长孔,所述下夹头夹持部通过电芯夹装部的长孔与电芯夹装部滑动配合,所述下夹头夹持部朝上延伸出长孔的一端设有用于挡止下夹头夹持部脱出电芯夹装部的挡板,所述挡板构成所述挡止结构,配合结构较简单,便于加工。
本发明的电池焊接拉力测试工装的第四种技术方案是:在本发明的电池焊接拉力测试工装的第三种技术方案的基础上,所述电芯夹装部呈U型,电芯夹装部包括两平行设置的用于夹持电芯的夹板和置于底部的底板,所述长孔设置在底板上,两夹板之间的间隔构成用于容纳电芯的容纳腔,对叠片电芯的夹装更牢固。
本发明的电池焊接拉力测试工装的第五种技术方案是:在本发明的电池焊接拉力测试工装的第四种技术方案的基础上,两所述夹板上设有缩小两夹板间隔以夹紧电芯的夹紧结构,提高夹紧力。
本发明的电池焊接拉力测试工装的第六种技术方案是:在本发明的电池焊接拉力测试工装的第五种技术方案的基础上,所述夹紧结构包括穿装在两夹板上的螺栓和与螺栓配合缩小两夹板间隔的螺母,便于操作。
本发明的电池焊接拉力测试工装的第七种技术方案是:在本发明的电池焊接拉力测试工装的第六种技术方案的基础上,所述夹紧结构还包括套装在螺栓上置于两夹板之间的张力弹簧,避免夹板的夹装对电芯造成的损坏。
本发明的电池焊接拉力测试工装的第八种技术方案是:在本发明的电池焊接拉力测试工装的第一种至第七种技术方案中任一种技术方案的基础上,所述极柱连接部上设有用于与极柱上的螺纹结构螺纹连接的拉块螺纹结构,所述顶部拉块通过置于极柱连接部的外螺纹用于与极柱连接,直接利用极柱上的结构对其进行连接,连接方便。
附图说明
图1为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的结构示意图;
图2为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的顶部拉块的主视图;
图3为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的顶部拉块的俯视图;
图4为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的电芯夹具的侧视图;
图5为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的电芯夹具的俯视图;
图6为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例2的结构示意图;
图7为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例3的结构示意图;
图8为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例4的结构示意图;
图9为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例5的结构示意图;
图10为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例6的结构示意图;
图11为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例7的结构示意图;
图12为本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例8的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1,本实施例中所采用的拉力测试机上设有上夹头和下夹头,上夹头和下夹头均为用于夹持片状工件的夹具,在其他实施例中上夹头和下夹头也可以是用于夹装棒状工件的夹具。如图1至图5所示,电池焊接拉力测试工装包括供上夹头夹持的顶部拉块1,顶部拉块1与上夹头的配合部分即顶部拉块1的上部为与上夹头相适配的板状结构,顶板拉块1的下部设有用于与极柱2上的螺纹孔相适配的外螺纹,其中,顶部拉块1的上部为顶部拉块1的上夹头夹持部101,顶部拉块1的下部为顶部拉块1的极柱连接部102,在其他实施例中,对于设有外螺纹的极柱2,极柱连接部102上也可以设置与极柱2的外螺纹段相适配的螺纹孔。
电池焊接拉力测试工装还包括供下夹头夹持用于夹持电芯4的电芯夹具,本实施例中针对的电芯4为叠片电芯,因此电芯夹具为与叠片电芯相适配的“U”形结构,电芯夹具由两部分组成,一部分为用于夹装电芯4的电芯夹装部6和用于与下夹头相适配供下夹头夹持的下夹头夹持部7,电芯夹装部6包括前后设置并相互平行的两夹板601和置于电芯夹具底部的底板602,电芯夹装部6的上端及左右两端均为开放端,电芯夹装部6的前后两夹板601之间的间隔构成电芯4的容纳腔,通过两夹板601对电芯4的夹持实现电芯4的装夹。
本实施例中,下夹头夹持部7供下夹头夹持的部分为与下夹头相适配的板状结构,为了使需要测试的电芯正极耳或负极耳与盖板软连接的焊接部分处于拉力机的拉力轴线上,因此,电芯夹装部6的底板602上设有供下夹头夹持部7滑动以调节下夹头夹持部7与电芯夹装部6的相对位置的长孔604,下夹头夹持部7与长孔604滑动配合。
本实施例中,为了防止下夹头夹持部7从长孔604向下脱出,因此,下夹头夹持部7与设有用于挡止下夹头夹持部7脱出电芯夹装部6的挡板701,挡板701置于下夹头夹持部7的上端与电芯夹装部6的底板602相贴合,且与下夹头夹持部7的板状结构垂直设置,其中挡板701与电芯夹装部6的底板602的上端面挡止配合,挡板701构成与电芯夹装部6挡止配合以限制下夹头夹持部7向下移动时脱出电芯夹装部6的挡止结构。
本实施例中,电芯夹装部6的两夹板601之间还设有用于夹紧电芯4的夹紧结构5,夹紧结构5包括螺栓502和螺母503,螺栓502穿过电芯夹装部6的前后两夹板601与置于夹板601的一侧的螺母503螺纹连接,随着螺栓502和螺母503的旋合,使电芯夹装部6的前后两夹板601之间的间隔逐渐缩小,进而夹紧电芯4实现电芯4的装夹。
优选的,螺母503焊接在夹板601上与夹板601止转固定,在进行电芯4夹装时只需旋转螺栓502即可实现电芯4的夹装,便于操作。
优选的,螺栓502的螺帽上设有便于螺栓旋拧的手柄501,便于进行手动操作。
优选的,为了避免电芯4在装夹时损坏,夹紧结构5还包括套装在螺栓502上置于电芯夹装部6的前后两夹板601之间的张力弹簧504及置于前后两夹板601内表面上的橡胶垫片603,为电芯4提供一定的缓冲。
本发明的电池焊接拉力测试方法,包括以下步骤:1)在对电芯极耳3和盖板软连接的焊接拉力测试时,先通过软连接将电池盖板与电芯极耳3连接起来,制成待测试样本;2)然后将电池盖板上的极柱2与顶部拉块1相连,并将顶部拉块1夹装在拉力机的上夹头,然后将下夹头夹持部7沿长孔604滑移到需要测试的电芯极耳与盖板软连接的正下方,使顶部拉块1和下夹头夹持部7处于同一竖直位置,启动拉力机完成对电芯极耳3与盖板软连接的焊接拉力测试,接着将另一个顶部拉块1夹持到上夹头上,将下夹头夹持部7移到对应的一侧,启动拉力机完成另一组电芯极耳3与盖板软连接的焊接拉力测试。
上述电池焊接拉力测试方法即为本发明的电池焊接拉力测试方法的具体实施例1。当然其他实施例中,也可采用其他专用的电池焊接拉力测试工装对不同类型的电池进行测试,比如:对于卷芯电池,电芯夹装部为筒状结构。
本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例2,与本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的区别仅在于:如图6所示,顶部拉块的极柱连接部2102上设有用于与极柱的外螺纹相适配的内螺纹2103。
本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例3,与本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的区别仅在于:如图7所示,上夹头夹持部3101为圆柱状结构,上夹头夹持部3101上设有用于与上夹头固定连接的销孔3104。
本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例4,与本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的区别仅在于:如图8所示,下夹头夹持部47为圆柱状结构,下夹头夹持部47上设有用于与下夹头固定连接的销孔4701。
本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例5,与本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的区别仅在于:如图9所示,电芯夹装部56上设有用于供下夹头夹持部57滑动的滑槽。
本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例6,与本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的区别仅在于:如图10所示,电芯夹装部的夹板6601上设有用于与螺母止转配合的凹槽6603。
本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例7,与本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的区别仅在于:如图11所示,电芯夹装部的其中一个夹板7601与电芯夹装部的其余部分为分体结构,夹紧结构75设有两个,两个夹紧结构75置于夹板7601的水平中轴线上。
本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例8,与本发明的电池焊接拉力测试工装的具体实施例1的区别仅在于:如图12所示,电芯夹装部的其中一个夹板8601与电芯夹装部的其余部分为分体结构,夹紧结构85设有四个,四个夹紧结构85围成矩形。
本发明的电池焊接拉力测试方法的具体实施例2,与本发明的电池焊接拉力测试方法的具体实施例1的区别仅在于:每次只对一组电芯极耳与盖板软连接进行焊接拉力测试。
本发明的电池焊接拉力测试方法的具体实施例3,与本发明的电池焊接拉力测试方法的具体实施例1的区别仅在于:可以不设置专用的测试工装,直接将电池焊接或采用销钉穿装的方式固定在拉力机上。
以上内容是结合具体的一种实施方式对本发明所作出的进一步详细说明,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,都应当视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.电池焊接拉力测试方法,其特征在于:包括以下步骤:1)通过软连接将电池盖板与电芯上的极耳连接起来,制成待测试样本;2)将盖板的极柱和电芯分别与测试工装保持相对固定,通过拉动极柱和电芯对软连接与极耳进行拉力测试。
2.根据权利要求1所述的电池焊接拉力测试方法,其特征在于:步骤2)中,依次对电芯的两个极耳与对应的软连接进行拉力测试。
3.实现如权利要求1的电池焊接拉力测试方法的电池焊接拉力测试工装,其特征在于:包括用于与极柱相连的顶部拉块和用于夹装电芯的电芯夹具,顶部拉块具有用于与拉力机上夹头配合的上夹头夹持部和用于与极柱相连的极柱连接部,所述电芯夹具具有用于夹装电芯的电芯夹装部和用于与拉力机下夹头配合的下夹头夹持部。
4.根据权利要求3所述的电池焊接拉力测试工装,其特征在于:所述电芯夹装部与下夹头夹持部沿水平方向滑动配合,所述下夹头夹持部上设有与电芯夹装部挡止配合以限制下夹头夹持部向下移动时脱出电芯夹装部的挡止结构。
5.根据权利要求4所述的电池焊接拉力测试工装,其特征在于:所述电芯夹装部的底部设有长孔,所述下夹头夹持部通过电芯夹装部的长孔与电芯夹装部滑动配合,所述下夹头夹持部朝上延伸出长孔的一端设有用于挡止下夹头夹持部脱出电芯夹装部的挡板,所述挡板构成所述挡止结构。
6.根据权利要求5所述的电池焊接拉力测试工装,其特征在于:所述电芯夹装部呈U型,电芯夹装部包括两平行设置的用于夹持电芯的夹板和置于底部的底板,所述长孔设置在底板上,两夹板之间的间隔构成用于容纳电芯的容纳腔。
7.根据权利要求6所述的电池焊接拉力测试工装,其特征在于:两所述夹板上设有缩小两夹板间隔以夹紧电芯的夹紧结构。
8.根据权利要求7所述的电池焊接拉力测试工装,其特征在于:所述夹紧结构包括穿装在两夹板上的螺栓和与螺栓配合缩小两夹板间隔的螺母。
9.根据权利要求8所述的电池焊接拉力测试工装,其特征在于:所述夹紧结构还包括套装在螺栓上置于两夹板之间的张力弹簧。
10.根据权利要求3-9中任一项所述的电池焊接拉力测试工装,其特征在于:所述极柱连接部上设有用于与极柱上的螺纹结构螺纹连接的拉块螺纹结构,所述顶部拉块通过置于极柱连接部的拉块螺纹结构与极柱连接。
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