CN109974600A - 软包电池厚度的测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种软包电池厚度的测量装置，包括固定板、活动板、压力测试装置及驱动装置；所述固定板上放置待测量的软包电池；所述压力测试装置连接所述活动板且所述压力测试装置用于测量所述活动板的压力，所述压力测试装置内预设第一压力值；所述驱动装置连接所述活动板；所述驱动装置驱动所述活动板向靠近所述固定板的方向移动，当所述活动板与所述固定板上的待测量的软包电池接触且所述压力测试装置测量的压力为第一压力值时，所述驱动装置输出所述活动板的位移。本发明还提供一种软包电池厚度的测量方法。

Description

软包电池厚度的测量装置及方法

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包电池厚度的测量装置及方法。

【背景技术】

近年来，软包电池以其能量密度高，循环寿命好等特性而受到市场的青睐，在能量密度方面，由于软包电池在外壳包装采用的是铝塑膜，较金属壳、塑壳在体积、质量方面具有较大优势。

由于软包电池的表面是软的，因此在电池化成后分选前没有合适的方法检测厚度。现有的软包电池厚度测量通常是用游标卡尺进行测量，但非刚性的电池表面无法提供固定的游标卡尺卡紧面，对电池表面施加不同的力去测量厚度，会有不同的检测值，难以明确卡尺应卡紧到何种程度才能获取电池的真实厚度参数，因此测量结果是不准确的，很难发现厚度超标的不良品，不良品便会流入模组线进行装配，最后造成电池模组厚度超标，模组塑料支架鼓起变形，影响电池模组整体性能。

鉴于此，实有必要提供一种新型的软包电池厚度的测量装置及方法以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种避免采用游标卡尺测试时不同的卡紧程度对测量的厚度值的影响、软包电池的厚度测量更精确、提高电池模组整体性能的软包电池厚度的测量装置及方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种软包电池厚度的测量装置，包括固定板、活动板、压力测试装置及驱动装置；所述固定板上放置待测量的软包电池；所述压力测试装置连接所述活动板且所述压力测试装置用于测量所述活动板的压力，所述压力测试装置内预设第一压力值；所述驱动装置连接所述活动板；所述驱动装置驱动所述活动板向靠近所述固定板的方向移动，当所述活动板与所述固定板上的待测量的软包电池接触且所述压力测试装置测量的压力为第一压力值时，所述驱动装置输出所述活动板的位移。

在一个优选实施方式中，所述固定板与所述活动板间隔相对且分别具有相对的平面，所述固定板与所述活动板平行，所述固定板的面积大于所述待测量的软包电池与所述固定板的接触面的面积，所述活动板的面积大于所述待测量的软包电池与所述活动板的接触面的面积。

在一个优选实施方式中，还包括操作平台，所述固定板固定于所述操作平台上；所述操作平台上还垂直设置有滑轨，所述驱动装置及所述活动板的一端沿所述滑轨滑动。

在一个优选实施方式中，还包括光栅尺，所述光栅尺安装于所述操作平台上，所述光栅尺用于测量并输出所述活动板的位移。

在一个优选实施方式中，还包括电压测试装置，所述待测量的软包电池的正极极耳及负极极耳连接所述电压测试装置，所述电压测试装置用于测量所述待测量的软包电池的电压；所述压力测试装置内还预设第二压力值，当所述压力测试装置测量的压力为第二压力值时，所述电压测试装置输出所述待测量的软包电池的电压。

在一个优选实施方式中，还包括控制装置，所述控制装置与所述驱动装置、压力测试装置、光栅尺及电压测试装置进行信号传输；所述控制装置用于控制所述压力测试装置内的第一压力值及第二压力值，所述控制装置还用于记录所述驱动装置及所述光栅尺输出的位移并计算所述待测量的软包电池的厚度，所述控制装置还用于记录所述电压测试装置输出的电压。

在一个优选实施方式中，所述驱动装置为伺服电机。

本发明还提供一种软包电池厚度的测量方法，包括如下步骤：在与活动板相连的压力测试装置内预设第一压力值，所述压力测试装置用于测量所述活动板的压力；驱动装置驱动所述活动板向靠近固定板的方向移动直至所述活动板与所述固定板上的待测量的软包电池接触，且当所述压力测试装置测量的压力为第一压力值时，所述驱动装置输出所述活动板的位移。

在一个优选实施方式中，所述驱动装置驱动所述活动板向靠近固定板的方向移动直至所述活动板与所述固定板上的待测量的软包电池接触，且当所述压力测试装置测量的压力为第一压力值时，所述驱动装置输出所述活动板的位移的步骤中，还包括如下步骤：当所述活动板与所述固定板上的待测量的软包电池接触且当所述压力测试装置测量的压力为第一压力值时，光栅尺测量并输出所述活动板的位移。

在一个优选实施方式中，还包括如下步骤：将所述待测量的软包电池的正极极耳及负极极耳连接所述电压测试装置，所述电压测试装置用于测量所述待测量的软包电池的电压；在所述压力测试装置内预设第二压力值；当所述压力测试装置测量的压力为第二压力值时，所述电压测试装置输出所述待测量的软包电池的电压。

相比于现有技术，本发明提供的软包电池厚度的测量装置及方法，避免了采用游标卡尺测试时不同的卡紧程度对测量的厚度值的影响，软包电池的厚度测量更精确，提高了电池模组的整体性能；并且，能够准确的筛选出内部短路的隐患电池，保障了软包电池的性能，安全性高。

为使发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量方法的流程图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100的结构示意图；本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100包括固定板10、活动板20、压力测试装置30及驱动装置40。

固定板10上放置待测量的软包电池11；压力测试装置30连接活动板20且压力测试装置30用于测量活动板20的压力，压力测试装置30内预设第一压力值；驱动装置40连接活动板20。

驱动装置40驱动活动板20向靠近固定板10的方向移动，当活动板20与固定板10上的待测量的软包电池11接触且压力测试装置30测量的压力为第一压力值时，驱动装置40输出活动板20的位移。

本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100，压力测试装置30连接活动板20，且压力测试装置30内预设第一压力值，驱动装置40驱动活动板20向靠近固定板10的方向移动，且当活动板20与待测量的软包电池11接触且压力测试装置30测量的压力为第一压力值时，驱动装置40输出活动板20的位移，通过计算活动板20与固定板10的初始距离与活动板20的位移的差，即得出待测量的软包电池11的厚度。本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100所测量的软包电池的厚度为所有软包电池处于相同压力(即压力测试装置30内预设的第一压力值)下的厚度值，避免了采用游标卡尺测试时不同的卡紧程度对测量的厚度值的影响，软包电池的厚度测量更精确，提高了电池模组的整体性能。

固定板10与活动板20间隔相对且分别具有相对的平面，固定板10与活动板20平行，固定板10的面积大于待测量的软包电池11与固定板10的接触面的面积，活动板20的面积大于待测量的软包电池11与活动板20的接触面的面积，即固定板10及活动板20完全覆盖待测量的软包电池11，模拟了软包电池成组组装和装配外壳的平面接触，进一步提高了软包电池的厚度测量的精确性。

具体的，本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100，还包括操作平台50，固定板10固定于操作平台50上；操作平台50上还垂直设置有滑轨51，驱动装置30及活动板20的一端沿滑轨51滑动，驱动装置30及活动板20同时沿滑轨51移动，驱动装置30输出的位移即为活动板20的位移，且驱动装置30、活动板20及滑轨51的连接方式简单，软包电池的厚度测量更加便捷。

本实施方式中，本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100，还包括光栅尺(图未示)，光栅尺安装于操作平台50上，光栅尺用于测量并输出活动板20的位移，增加光栅尺进一步对活动板20的位移进行测量，即采用驱动装置40及光栅尺同时测量活动板20的位移，两种测量装置使软包电池厚度测量更精确。具体的，驱动装置40为伺服电机；光栅尺包括相互连接的尺本体及读数头，读数头可以固定在操作台50上，尺本体固定在活动板20上，在其他实施方式中，光栅尺还可以设置在其他位置，只要能够测量活动板20的位移即可。

本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100，还包括电压测试装置60，待测量的软包电池11的正极极耳及负极极耳连接电压测试装置60，电压测试装置60用于测量待测量的软包电池11的电压；压力测试装置30内还预设第二压力值，当压力测试装置30测量的压力为第二压力值时，电压测试装置60输出所述待测量的软包电池的电压。

本实施方式中，所述第二压力值大于所述第一压力值，当压力测试装置30测量的压力为第一压力值时，驱动装置40继续驱动活动板20移动，直至压力测试装置30测量的压力为第二压力值，活动板20停止移动且保持一段时间，电压测试装置60输出该段时间内待测量的软包电池11的实时电压，根据在软包电池处于第二压力值的压力下的时间段内的实时电压的波动情况，能够判断软包电池的内短情况，若该时间段内实时电压的波动较大，即为存在内短隐患的电池，实现了内短电池的筛选；现有的电池筛选采用常规静置自放电的方法，筛选自放电大电池无法完全筛选出内部短路的隐患电池，因此，本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100，能够准确的筛选出内部短路的隐患电池，保障了软包电池的性能，安全性高。

需要说明的是，所述第一压力值及所述第二压力值的设定为根据实际的软包电池的组装情况而定，即根据单个软包电池表面在电池模组里安装后的承压情况而定，提高了软包电池厚度测量的准确性。

本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100，还包括控制装置70，控制装置70与驱动装置40、压力测试装置30、光栅尺及电压测试装置60进行信号传输；控制装置70用于控制压力测试装置30内的第一压力值及第二压力值，控制装置70还用于记录驱动装置30及光栅尺输出的位移并计算待测量的软包电池11的厚度，控制装置70还用于记录电压测试装置60输出的电压。具体的，控制装置70为数控装置(digital controller)，一般包括存储器、控制器、运算器和，数控装置接收输入的信息，并将其代码加以识别、储存、运算，输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制其他装置的动作。本实施方式中，控制装置70为计算机。

请一并参阅图2，图2为本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量方法的流程图；所应说明的是，本发明的方法并不受限于下述步骤的顺序，且其他实施例中，本发明的方法可以只包括以下步骤的其中一部分，或者其中的部分步骤可以被删除。此外，在其他实施方式中，一个步骤可以被拆分为多个步骤，或者多个步骤也可以合并为一个步骤。

本发明提供的软包电池厚度的测量方法，包括如下步骤：

步骤S10：在与活动板20相连的压力测试装置30内预设第一压力值，压力测试装置30用于测量活动板20的压力；

步骤S20：驱动装置40驱动活动板20向靠近固定板10的方向移动直至活动板20与固定板上10的待测量的软包电池11接触，且当压力测试装置30测量的压力为第一压力值时，驱动装置输出活动板40的位移。

本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量方法，压力测试装置30连接活动板20，且压力测试装置30内预设第一压力值，驱动装置40驱动活动板20向靠近固定板10的方向移动，且当活动板20与待测量的软包电池11接触且压力测试装置30测量的压力为第一压力值时，驱动装置40输出活动板20的位移，通过计算活动板20与固定板10的初始距离与活动板20的位移的差，即得出待测量的软包电池11的厚度。本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量方法所测量的软包电池的厚度为所有软包电池处于相同压力(即压力测试装置30内预设的第一压力值)下的厚度值，避免了采用游标卡尺测试时不同的卡紧程度对测量的厚度值的影响，软包电池的厚度测量更精确，提高了电池模组的整体性能。

具体的，在步骤S20中，还包括如下步骤：

当活动板20与固定板10上的待测量的软包电池11接触且当压力测试装置30测量的压力为第一压力值时，采用光栅尺测量并输出活动板20的位移。

本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量方法，增加光栅尺进一步对活动板20的位移进行测量，即采用驱动装置40及光栅尺同时测量活动板20的位移，两种测量装置使软包电池厚度测量更精确。

本实施方式中，软包电池厚度的测量方法还包括如下步骤：

步骤S30：将待测量的软包电池11的正极极耳及负极极耳连接电压测试装置60，电压测试装置60用于测量待测量的软包电池11的电压；

步骤S40：在压力测试装置30内预设第二压力值；

步骤S50：当压力测试装置30测量的压力为第二压力值时，所述电压测试装置60输出所述待测量的软包电池的电压。

具体的，所述第二压力值大于所述第一压力值，当压力测试装置30测量的压力为第一压力值时，驱动装置40继续驱动活动板20移动，直至压力测试装置30测量的压力为第二压力值，活动板20停止移动且保持一段时间，电压测试装置60输出该段时间内待测量的软包电池11的实时电压，根据在软包电池处于第二压力值的压力下的时间段内的实时电压的波动情况，能够判断软包电池的内短情况，若该时间段内实时电压的波动较大，即为存在内短隐患的电池，实现了内短电池的筛选；现有的内短电池筛选采用常规静置自放电的方法，而筛选自放电大电池无法完全筛选出内部短路的隐患电池，因此，本发明较佳实施例提供的软包电池厚度的测量装置100，能够准确的筛选出内部短路的隐患电池，保障了软包电池的性能，安全性高。

需要说明的是，前述图1实施例中，对软包电池厚度的测量装置100的解释说明也适用于该实施例的软包电池厚度的测量方法，其实现原理类似，此处不再赘述。

本发明提供的软包电池厚度的测量装置及方法，避免了采用游标卡尺测试时不同的卡紧程度对测量的厚度值的影响，软包电池的厚度测量更精确，提高了电池模组的整体性能；并且，能够准确的筛选出内部短路的隐患电池，保障了软包电池的性能，安全性高。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种软包电池厚度的测量装置，其特征在于，包括固定板、活动板、压力测试装置及驱动装置；所述固定板上放置待测量的软包电池；所述压力测试装置连接所述活动板且所述压力测试装置用于测量所述活动板的压力，所述压力测试装置内预设第一压力值；所述驱动装置连接所述活动板；

所述驱动装置驱动所述活动板向靠近所述固定板的方向移动，当所述活动板与所述固定板上的待测量的软包电池接触且所述压力测试装置测量的压力为第一压力值时，所述驱动装置输出所述活动板的位移。

2.如权利要求1所述的软包电池厚度的测量装置，其特征在于，所述固定板与所述活动板间隔相对且分别具有相对的平面，所述固定板与所述活动板平行，所述固定板的面积大于所述待测量的软包电池与所述固定板的接触面的面积，所述活动板的面积大于所述待测量的软包电池与所述活动板的接触面的面积。

3.如权利要求2所述的软包电池厚度的测量装置，其特征在于，还包括操作平台，所述固定板固定于所述操作平台上；所述操作平台上还垂直设置有滑轨，所述驱动装置及所述活动板的一端沿所述滑轨滑动。

4.如权利要求1所述的软包电池厚度的测量装置，其特征在于，还包括光栅尺，所述光栅尺安装于所述操作平台上，所述光栅尺用于测量并输出所述活动板的位移。

5.如权利要求4所述的软包电池厚度的测量装置，其特征在于，还包括电压测试装置，所述待测量的软包电池的正极极耳及负极极耳连接所述电压测试装置，所述电压测试装置用于测量所述待测量的软包电池的电压；所述压力测试装置内还预设第二压力值，当所述压力测试装置测量的压力为第二压力值时，所述电压测试装置输出所述待测量的软包电池的电压。

6.如权利要求5所述的软包电池厚度的测量装置，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置与所述驱动装置、压力测试装置、光栅尺及电压测试装置进行信号传输；所述控制装置用于控制所述压力测试装置内的第一压力值及第二压力值，所述控制装置还用于记录所述驱动装置及所述光栅尺输出的位移并计算所述待测量的软包电池的厚度，所述控制装置还用于记录所述电压测试装置输出的电压。

7.如权利要求1所述的软包电池厚度的测量装置，其特征在于，所述驱动装置为伺服电机。

8.一种软包电池厚度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

在与活动板相连的压力测试装置内预设第一压力值，所述压力测试装置用于测量所述活动板的压力；

驱动装置驱动所述活动板向靠近固定板的方向移动直至所述活动板与所述固定板上的待测量的软包电池接触，且当所述压力测试装置测量的压力为第一压力值时，所述驱动装置输出所述活动板的位移。

9.如权利要求8所述的软包电池厚度的测量方法，其特征在于，所述驱动装置驱动所述活动板向靠近固定板的方向移动直至所述活动板与所述固定板上的待测量的软包电池接触，且当所述压力测试装置测量的压力为第一压力值时，所述驱动装置输出所述活动板的位移的步骤中，还包括如下步骤：

当所述活动板与所述固定板上的待测量的软包电池接触且当所述压力测试装置测量的压力为第一压力值时，光栅尺测量并输出所述活动板的位移。

10.如权利要求9所述的软包电池厚度的测量方法，其特征在于，还包括如下步骤：

将所述待测量的软包电池的正极极耳及负极极耳连接所述电压测试装置，所述电压测试装置用于测量所述待测量的软包电池的电压；

在所述压力测试装置内预设第二压力值；

当所述压力测试装置测量的压力为第二压力值时，所述电压测试装置输出所述待测量的软包电池的电压。