CN110794309A - 一种软包电池单体测试装置和测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于软包电池测试技术领域，公开了一种软包电池单体测试装置和测试方法。所述测试装置包括两个滑动连接的左滑块和右滑块，还包括四个结构相同的上压块，以及充放电测试连接线和绝缘防鼓胀夹具；所述四个上压块通过各自的支架滑动连接在所述左滑块或右滑块上，实现测试装置在X、Y方向尺寸调节；所述支架上且与相应上压块正对的位置固定充放电测试连接线的一端，所述充放电测试连接线的另一端连接测试设备；所述绝缘防鼓胀夹具置于所述左滑块和所述右滑块上；所述绝缘防鼓胀夹具的中心点粘贴K型热电偶。本发明采用集成化设计，简化了测试方法步骤，避免了对极耳打孔造成破坏的情况；能够兼容不同尺寸和极耳布置方式的软包电池的测试。

Description

一种软包电池单体测试装置和测试方法

技术领域

本发明涉及软包电池测试技术领域，尤其涉及一种软包电池单体测试装置和测试方法。

背景技术

软包电池是指给液态电池套上一层聚合物外壳。软包电池不仅具有结构重量轻、能量密度高的优点，而且软包电池单体内阻小，具有灵活的包络结构设计，可以根据布置要求，调整软包电池的三维尺寸和布置方式，并且安全性能高，因此，在新能源汽车上得到广泛应用。

基于对汽车的安全性能和可靠性的高要求，对于软包电池的性能测试也就越发重要。目前对于软包电池测试时，常采用极耳打孔的方式，首先通过螺栓将极耳与充放电测试线连接；然后将软包电池固定于两片钢板中间，并通过螺栓拧紧固定。上述测试过程中采用的对软包电池极耳进行打孔的方式会破坏软包电池结构，且螺栓连接可能造成接触电阻过大的问题，导致测试数据不准确；所采用的钢板材料尽管具有很好的压紧效果，但是无绝缘处理，存在短路的风险。测试装置整体的集成化不高的问题，测试时，人员大量精力耗费于软电池连接的工作中，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软包电池单体测试装置和测试方法，以解决软包电池测试的安全性不够和效率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种软包电池单体测试装置，包括左滑块、右滑块、第一上压块、第二上压块、第三上压块、第四上压块、充放电测试连接线和绝缘防鼓胀夹具，所述左滑块和所述右滑块之间滑动连接；所述第一上压块和所述第二上压块通过各自的支架滑动连接在所述左滑块上，滑动方向垂直于左滑块滑动方向；所述第三上压块和所述第四上压块通过各自的支架滑动连接在所述右滑块上，滑动方向垂直于左滑块滑动方向；所述支架上且与相应上压块正对的位置固定充放电测试连接线的一端，所述充放电测试连接线的另一端连接测试设备；所述绝缘防鼓胀夹具置于所述左滑块和所述右滑块上；所述绝缘防鼓胀夹具的中心点粘贴K型热电偶。

作为优选，所述第一上压块、第二上压块、第三上压块和第四上压块结构相同，以第一上压块为例，所述支架底部设置倒T型滑块，与所述左滑块上凹槽配合；所述支架顶部连接摇柄，所述摇柄上固定连接螺杆，所述螺杆末端与所述第一上压块转动连接，所述螺杆与所述支架螺纹连接；所述摇柄和所述螺杆旋转带动所述第一上压块升降。

作为优选，所述第一上压块的两个相对侧面与所述支架之间是滑动接触的。

作为优选，所述第一上压块、第二上压块、第三上压块和第四上压块均采用非金属绝缘材料。

作为优选，所述第一上压块、第二上压块、第三上压块和第四上压块的底面均为波纹状。

作为优选，所述左滑块的侧面具有两个以上导轨孔，所述右滑块的侧面具有两个以上导轨，所述导轨孔与所述导轨相配合，实现所述左滑块和所述右滑块之间滑动连接。

作为优选，所述导轨孔中，最外侧的两个所述导轨孔的侧面设置螺栓孔，所述螺栓孔内连接螺栓。

作为优选，所述绝缘防鼓胀夹具为酚醛树脂防鼓胀夹具。

作为优选，所述酚醛树脂防鼓胀夹具采用钢板加固。

本发明还提供一种利用所述软包电池单体测试装置的软包电池单体测试方法，所述测试方法包括如下步骤：

第一步，根据软包电池尺寸，调节左滑块和右滑块位置，将下绝缘防鼓胀夹具置于所述左滑块和所述右滑块上，并将软包电池置于下绝缘防鼓胀夹具上；

第二步，根据极耳位置，调节四个上压块的位置，使得软包电池极耳置于两个上压块下方；

第三步，旋转摇柄，调整对应的两个上压块下降并压紧极耳，极耳底部与充放电测试连接线接触；

第四步，加盖上绝缘防鼓胀夹具，并用螺栓将软包电池夹紧在上下绝缘防鼓胀夹具内；

第五步，开始测试，同时K型热电偶采集软包电池表面温度。

本发明的有益效果：

(1)采用集成化设计，将充放电测试连接线和绝缘防鼓胀夹具功能集成一体，操作简便，达到提升工作效率的目的。

(2)软包电池极耳采用压紧方式，避免了现有技术中对软包电池极耳打孔造成破坏的情况。

(3)本发明的测试装置在平面内X、Y方向尺寸可调，能够兼容多款不同尺寸软包电池，可以测试极耳位于一侧和极耳位于对侧的软包电池。

附图说明

图1是本发明提供的一种软包电池单体测试装置的整体结构示意图；

图2是本发明提供的一种软包电池单体测试装置中左滑块上导轨孔结构示意图；

图3是本发明提供的一种软包电池单体测试装置中右滑块上导轨结构示意图；

图4是本发明提供的一种软包电池单体测试装置中绝缘防鼓胀夹具的结构示意图。

图中：

1.左滑块； 2.右滑块； 3.第一上压块； 4.第二上压块；

5.第三上压块； 6.第四上压块； 7.充放电测试连接线； 8.绝缘防鼓胀夹具；

9.支架； 10.摇柄； 11.螺杆； 12.导轨孔；

13.导轨； 14.螺栓孔； 101.凹槽； 801.圆通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明提供一种软包电池单体测试装置和测试方法，如图1，所述测试装置采用集成化设计，将充放电测试连接线7与绝缘防鼓胀夹具8集成一体，兼容多款不同尺寸和结构的软包电池，安全性高，提高软包电池测试工作效率。所述软包电池单体测试装置包括两个滑块(分别为左滑块1和右滑块2)、四个上压块(分别为第一上压块3、第二上压块4、第三上压块5和第四上压块6)、充放电测试连接线7和绝缘防鼓胀夹具8，所述左滑块1和右滑块2之间滑动连接，其上设置绝缘防鼓胀夹具8；所述四个上压块分别滑动连接在左滑块1和右滑块2上，用于固定软包电池的极耳。所述四个上压块的滑动方向与左滑块1(或右滑块2)的滑动方向垂直，实现测试装置在X、Y方向尺寸调节。

所述软包电池的极耳有两个，同侧布置或两侧布置，因此本发明设计四个上压块以便适应不同结构形式的软包电池。

如图1所示，所述第一上压块3和第二上压块4滑动连接在左滑块1上，所述第三上压块5和第四上压块6滑动连接在右滑块2上，定义四个上压块的滑动方向为Y方向，左滑块1和右滑块2的滑动方向为X方向。

所述第一上压块3、第二上压块4、第三上压块5和第四上压块6结构相同，分别通过各自支架9连接在左滑块1或右滑块2上。下面仅以第一上压块3滑动连接在左滑块1上为例进行详细说明。

所述支架9底部设置倒T型滑块结构，与左滑块1上凹槽101配合，实现Y方向滑动连接。所述支架9顶部连接摇柄10，摇柄10上固定连接螺杆11，螺杆11末端与第一上压块3转动连接，螺纹部分与支架9螺纹连接。当摇柄10转动时，由于支架9固定，螺杆11旋转带动第一上压块3下降，对于软包电池的极耳进行压紧后测试；螺杆11旋转上升带动第一上压块3上升，结束软包电池测试。

本发明采用摇柄10和螺杆11的方式调节第一上压块3对极耳的压紧固定，可以有效控制力矩，保证软包电池两个极耳与第一上压块3有效接触并压紧，提高测试的精确度，并避免了传统测试连接不可靠引起的接触电阻过大的问题。

为了保证第一上压块3在上升和下降的过程中不发生旋转，所述第一上压块3的两个相对侧面与支架9之间是滑动接触的。

所述第一上压块3、第二上压块4、第三上压块5和第四上压块6均采用非金属绝缘材料，如酚醛树脂，可以有效避免软包电池与第一上压块3以外的其它部位的带电导通，并起到压紧软包电池极耳和充放电测试连接线7的作用。所述第一上压块3的底面为波纹状，可以增加第一上压块3与极耳的有效压紧力。

所述第一上压块3下方正对的支架9上设置有充放电测试连接线7的一端，所述充放电测试连接线7的另一端连接测试设备。所述充放电测试连接线7与支架9之间是固定连接。在更换软包电池进行测试时，仅需将软包电池与测试装置相连就可实现极耳导通测试，避免了传统方式更换软包电池就是重新安装充放电测试连接线7的繁琐。

当第一上压块3将极耳压紧后，极耳与相应位置的充放电测试连接线7导通。因此，在进行不同型号的软包电池测试时，不管软包电池的极耳在位于同侧还是位于两侧，都可以在不拆卸或重新安装充放电测试连接线7的情况下实现直接测试，具有很好的通用性和便捷性，简化了测试试验步骤。

如图2和图3，左滑块1的右侧面具有两个以上水平的X向导轨孔12，图中所示有三个导轨孔12，右滑块2的左侧面具有三个导轨13，所述导轨孔12与导轨13相配合，实现左滑块1和右滑块2之间的X向距离调节。其中，最外侧的两个导轨孔12侧面设置螺栓孔14，螺栓孔14内连接螺栓，当左滑块1和右滑块2在X向距离调整好后，通过螺栓孔14内拧紧螺栓顶在导轨13上，实现左滑块1和右滑块2之间的位置固定，达到兼容不同尺寸软包电池的目的。

所述左滑块1和右滑块2上分别设置Y方向的凹槽101，与第一上压块3的支架9之间滑动连接。所述左滑块1上的导轨孔12和所述右滑块2上的导轨孔13位置可互换。

优选地，支架9与左滑块1之间为T型滑块凹槽配合，保证第一上压块3只能在Y方向滑动。

如图4，本发明提供两种绝缘防鼓胀夹具8，所述绝缘防鼓胀夹具8包括上绝缘防鼓胀夹具和下绝缘防鼓胀夹具两部分，两部分结构相同，用于将待测软包电池进行夹持固定。所述上绝缘防鼓胀夹具和下绝缘防鼓胀夹具之间采用螺栓固定方式。

所述两种绝缘防鼓胀夹具8，第一种为酚醛树脂防鼓胀夹具，与软包电池的接触面采用酚醛树脂材料(30wt.％玻纤增强)，强度高，且绝缘，能够有效避免测试过程中软包电池发生鼓胀，同时，酚醛树脂防鼓胀夹具表面设计圆通孔801，测试过程中，利于散出软包电池产生的热量。

第二种为钢板加固型酚醛树脂防鼓胀夹具，将酚醛树脂防鼓胀夹具与同尺寸结构钢板通过粘贴方式结合一体，增强强度，其作用与酚醛树脂防鼓胀夹具相同。使用时，酚醛树脂防鼓胀夹具一侧与软包电池接触。

所述绝缘防鼓胀夹具8的中心点粘贴K型热电偶，用于为测试设备提供软包电池测试过程中的温度数据，采集到的温度可以用于计算软包电池在测试过程中产生的热量，同时，检测温度可起到监控测试过程的目的，当温度超出安全温度时，可及时停止试验，关闭测试设备，防止发生安全事故。

应用本发明提供的软包电池单体测试装置，本发明还提供一种软包电池单体测试方法，所述测试方法包括如下步骤：

第一步，根据软包电池尺寸，调节X方向左滑块1和右滑块2位置，将下绝缘防鼓胀夹具置于左滑块1和右滑块2上，并将软包电池置于下绝缘防鼓胀夹具上。

第二步，根据极耳位置，调节Y方向四个上压块的位置，使得软包电池极耳置于两个上压块下方。

第三步，旋转摇柄10，调整对应的两个上压块下降并压紧极耳，极耳底部与充放电测试连接线7接触。

上述压紧极耳方式避免了对软包电池极耳打孔，破坏软包电池结构的弊端，同时，旋紧的压紧方式，通过有效控制力矩，可避免传统测试方式由于连接不可靠造成的接触电阻过大的问题，提高测试的精确性。

第四步，加盖上绝缘防鼓胀夹具，并用螺栓将软包电池夹紧在上下绝缘防鼓胀夹具内。

第五步，开始测试，同时K型热电偶采集软包电池表面温度。

通过上述实施例可知，本发明提供的软包电池单体测试装置和测试方法，将充放电测试连接线预安装在测试装置上，设计X向、Y向可调节的滑块和上压块，兼容极耳位于一侧和两侧的任意尺寸软包电池单体的测试，考虑到测试安全性，将上压块和绝缘防鼓胀夹具设计为绝缘材料，测试过程中随时采集温度进行监测，具有集成化程度高，兼容性好，操作安全方便的优点。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软包电池单体测试装置，其特征在于，包括左滑块(1)、右滑块(2)、第一上压块(3)、第二上压块(4)、第三上压块(5)、第四上压块(6)、充放电测试连接线(7)和绝缘防鼓胀夹具(8)，所述左滑块(1)和所述右滑块(2)之间滑动连接；所述第一上压块(3)和所述第二上压块(4)通过各自的支架(9)滑动连接在所述左滑块(1)上，滑动方向垂直于左滑块(1)滑动方向；所述第三上压块(5)和所述第四上压块(6)通过各自的支架(9)滑动连接在所述右滑块(2)上，滑动方向垂直于右滑块(2)滑动方向；所述支架(9)上且与相应上压块正对的位置固定充放电测试连接线(7)的一端，所述充放电测试连接线(7)的另一端连接测试设备；所述绝缘防鼓胀夹具(8)置于所述左滑块(1)和所述右滑块(2)上；所述绝缘防鼓胀夹具(8)的中心点粘贴K型热电偶。

2.根据权利要求1所述的软包电池单体测试装置，其特征在于，所述第一上压块(3)、第二上压块(4)、第三上压块(5)和第四上压块(6)结构相同，以第一上压块(3)为例，所述支架(9)底部设置倒T型滑块，与所述左滑块(1)上凹槽(101)配合；所述支架(9)顶部连接摇柄(10)，所述摇柄(10)上固定连接螺杆(11)，所述螺杆(11)末端与所述第一上压块(3)转动连接，所述螺杆(11)与所述支架(9)螺纹连接；所述摇柄(10)和所述螺杆(11)旋转带动所述第一上压块(3)升降。

3.根据权利要求2所述的软包电池单体测试装置，其特征在于，所述第一上压块(3)的两个相对侧面与所述支架(9)之间是滑动接触的。

4.根据权利要求1所述的软包电池单体测试装置，其特征在于，所述第一上压块(3)、第二上压块(4)、第三上压块(5)和第四上压块(6)均采用非金属绝缘材料。

5.根据权利要求1所述的软包电池单体测试装置，其特征在于，所述第一上压块(3)、第二上压块(4)、第三上压块(5)和第四上压块(6)的底面均为波纹状。

6.根据权利要求1所述的软包电池单体测试装置，其特征在于，所述左滑块(1)的侧面具有两个以上导轨孔(12)，所述右滑块(2)的侧面具有两个以上导轨(13)，所述导轨孔(12)与所述导轨(13)相配合，实现所述左滑块(1)和所述右滑块(2)之间的滑动连接。

7.根据权利要求6所述的软包电池单体测试装置，其特征在于，所述导轨孔(12)中，最外侧的两个所述导轨孔(12)的侧面设置螺栓孔(14)，所述螺栓孔(14)内连接螺栓。

8.根据权利要求1所述的软包电池单体测试装置，其特征在于，所述绝缘防鼓胀夹具为酚醛树脂防鼓胀夹具。

9.根据权利要求8所述的软包电池单体测试装置，其特征在于，所述酚醛树脂防鼓胀夹具采用钢板加固。

10.一种利用权利要求1-9中的软包电池单体测试装置的软包电池单体测试方法，其特征在于，所述测试方法包括如下步骤：

第一步，根据软包电池尺寸，调节左滑块(1)和右滑块(2)位置，将下绝缘防鼓胀夹具置于所述左滑块(1)和所述右滑块(2)上，并将软包电池置于下绝缘防鼓胀夹具上；

第二步，根据极耳位置，调节四个上压块的位置，使得软包电池极耳置于两个上压块下方；

第三步，旋转摇柄(10)，调整对应的两个上压块下降并压紧极耳，极耳底部与充放电测试连接线(7)接触；

第四步，加盖上绝缘防鼓胀夹具，并用螺栓将软包电池夹紧在上下绝缘防鼓胀夹具内；

第五步，开始测试，同时K型热电偶采集软包电池表面温度。

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