CN111257643A - 一种锂电池电极片焊接电阻测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池电极片焊接电阻测试装置及方法，本发明测试夹具的前端有个弧面，可以保证接触电池电极片时候，电池电极片无阻碍的插入测试夹具中间，不会对电池电极片造成损伤；工作台面上配有锂电池定位孔，可以防止锂电池摆放位置不到位，导致测量上的误差产生；这个测试方法排除了因电源线缆、接触电阻、测量点不重复等问题，可以更准确的反应电池电极片焊缝处的电阻值；市场上可进行直接测量电阻的仪器都是手持式的，并且测量的精度只能达到毫欧级别，双电极同时测量，每块锂电池都有正负极，每个电极上都有两片电极片焊接而成，设备可以同时对正负两个电极同时测量，测量的效率提高一倍。

Description

一种锂电池电极片焊接电阻测试装置及方法

技术领域

本发明涉及的是一种锂电池电极片焊接电阻测试装置及方法，具体涉及基于四引线法测量原理设计的一种锂电池电极片焊接电阻测试的方法。

背景技术

目前市面上没有一台可以在锂电池组装成型后进行检测电极片焊接好坏的方法和设备，只能通过锂电池在装机后使用中检测电极片的温度去分析焊接的好还是坏，这样导致一旦检测出电极片焊接不好，后面的维修成本过高，因此设计了一台基于四引线法测量原理设计的一种锂电池电极片焊接电阻测试的方法，可以实现锂电池在未进行装机前检测电极片焊接电阻的大小，通过焊接电阻的大小分析出好坏。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种锂电池电极片焊接电阻测试装置及方法，设备集成度高，全自动测试，解放了人员的双手，提升了测试的节拍，同时测试数据自动保存和处理，方便了技术人员的数据调取和查阅。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种锂电池电极片焊接电阻测试装置，包括设备主体结构和测试工装，所述的设备主体结构上设置有测试工装，所述的设备主体结构包括设备框架、显示器、工控机、一号直流电源、二号直流电源、福马轮、纳伏表、背板、气缸、锂电池、操作台面、测试启动按钮、电控箱、日光灯、故障指示灯、通电开关和急停按钮，设备框架底部设置有福马轮，设备框架底部一侧由下至上依次设置有二号直流电源、一号直流电源和工控机，工控机、一号直流电源、二号直流电源从正面插入设备框架左下方，通过螺丝固定在设备框架上，背板通过螺丝与设备框架连接，背板上开有设备的安装孔，显示器、纳伏表、故障指示灯、通电开关和急停按钮从正面插入背板，然后通过螺丝固定在背板上；工作台面上通过螺丝固定有气缸，工作台面与设备框架通过螺丝连接，工作台面的侧面开了两个用于安装测试启动按钮的安装孔，在工作台面上开有安装锂电池的凹槽，凹槽底部开有用于安装接近开关的螺纹孔，电控箱通过螺丝安装在设备框架的右下方，设备框架顶部通过螺丝安装有用于照明的日光灯。

作为优选，所述的测试工装包括气缸、夹具固定件、电极锁线螺母、电极固定螺母、上电极夹板、上电极、下电极、转动销、转动件、下电极夹板、弹簧和弹簧固定座；气缸的气缸杆与夹具固定件通过螺丝连接，夹具固定件通过螺丝与下电极夹板相连，下电极夹板头部位置有一圆孔，下电极螺杆穿过圆孔通过电极固定螺母固定在下电极夹板上，测量导线或电源导线通过电极锁线螺母与下电极连接在一起；上电极夹板头部位置设置有一圆孔，上电极螺杆穿过圆孔通过电极固定螺母固定在上电极夹板上，测量导线或电源导线通过电极锁线螺母与上电极连接在一起；上电极夹板与下电极夹板上均设置有转动件，转动件通过螺丝固定在上电极夹板和下电极夹板上，转动件的顶部有一小圆孔，上电极夹板上的转动件与下电极夹板上的转动件通过转动销穿过转动件上的小圆孔连接在一起，可以使上电极夹板和下电极夹板上下活动；上电极夹板与下电极夹板上都设置有弹簧固定座，在弹簧固定座中间装配有弹簧，弹簧卡在弹簧固定座中间。

作为优选，所述的测试工装的前端设置有弧面。

作为优选，所述的工作台面上设置有锂电池定位孔。

作为优选，所述的锂电池上设置有正负电极，每个电极上都焊接有两片电极片。

本发明的有益效果：

1、测试夹具的前端有个弧面，可以保证接触电池电极片时候，电池电极片无阻碍的插入测试夹具中间，不会对电池电极片造成损伤。

2、工作台面上配有锂电池定位孔，可以防止锂电池摆放位置不到位，导致测量上的误差产生

3、这个测试方法排除了因电源线缆、接触电阻、测量点不重复等问题，可以更准确的反应电池电极片焊缝处的电阻值

4、市场上可进行直接测量电阻的仪器都是手持式的，并且测量的精度只能达到毫欧级别，无法满足电池电极片焊缝检测，电池电极片的电阻值都在微欧级别。

5、设备集成度高，全自动测试，解放了人员的双手，提升了测试的节拍，同时测试数据自动保存和处理，方便了技术人员的数据调取和查阅。

6、双电极同时测量，每块锂电池都有正负极，每个电极上都有两片电极片焊接而成，设备可以同时对正负两个电极同时测量，测量的效率提高一倍。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的测试工装示意图；

图3为本发明的测量电气原理图；

图4为本发明的数据采集示意图；

图5为本发明的系统工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-5，本具体实施方式采用以下技术方案：一种锂电池电极片焊接电阻测试装置，包括设备主体结构和测试工装，所述的设备主体结构上设置有测试工装，所述的设备主体结构包括设备框架1、显示器2、工控机3、一号直流电源4、二号直流电源5、福马轮6、纳伏表7、背板8、气缸9、锂电池10、操作台面11、测试启动按钮12、电控箱13、日光灯14、故障指示灯15、通电开关16和急停按钮17，设备框架1底部设置有福马轮6，设备框架1底部一侧由下至上依次设置有二号直流电源5、一号直流电源4和工控机3，工控机3、一号直流电源4、二号直流电源5从正面插入设备框架1左下方，通过螺丝固定在设备框架1上，背板8通过螺丝与设备框架1连接，背板8上开有设备的安装孔，显示器2、纳伏表7、故障指示灯15、通电开关16和急停按钮17从正面插入背板8，然后通过螺丝固定在背板8上；工作台面11上通过螺丝固定有气缸9，工作台面11与设备框架1通过螺丝连接，工作台面11的侧面开了两个用于安装测试启动按钮12的安装孔，在工作台面11上开有安装锂电池10的凹槽，凹槽底部开有用于安装接近开关的螺纹孔，电控箱13通过螺丝安装在设备框架1的右下方，设备框架1顶部通过螺丝安装有用于照明的日光灯14。

值得注意的是，所述的测试工装包括气缸9、夹具固定件18、电极锁线螺母19、电极固定螺母20、上电极夹板21、上电极22、下电极23、转动销24、转动件25、下电极夹板26、弹簧27和弹簧固定座28； 气缸9的气缸杆与夹具固定件18通过螺丝连接，夹具固定件18通过螺丝与下电极夹板26相连，下电极夹板26头部位置有一圆孔，下电极23螺杆穿过圆孔通过电极固定螺母20固定在下电极夹板26上，测量导线或电源导线通过电极锁线螺母19与下电极23连接在一起；上电极夹板21头部位置设置有一圆孔，上电极22螺杆穿过圆孔通过电极固定螺母20固定在上电极夹板21上，测量导线或电源导线通过电极锁线螺母19与上电极22连接在一起；上电极夹板21与下电极夹板26上均设置有转动件25，转动件25通过螺丝固定在上电极夹板21和下电极夹板26上，转动件25的顶部有一小圆孔，上电极夹板21上的转动件25与下电极夹板26上的转动件25通过转动销24穿过转动件25上的小圆孔连接在一起，可以使上电极夹板21和下电极夹板26上下活动；上电极夹板21与下电极夹板26上都设置有弹簧固定座28，在弹簧固定座28中间装配有弹簧27，弹簧27卡在弹簧固定座28中间。

值得注意的是，所述的测试工装的前端设置有弧面。

值得注意的是，所述的工作台面11上设置有锂电池定位孔。

此外，所述的锂电池10上设置有正负电极，每个电极上都焊接有两片电极片。

一种锂电池电极片焊接电阻测试方法，包括以下步骤：

1、打开背板上电源开关后，电脑、显示器、电控箱、一号直流电源、二号直流电源、纳伏表和日光灯通电，气缸缩回到顶部等待，打开电脑上测试软件，进入软件后，设定电源输出电流值20A合格的区间范围，把锂电池放在工作台面上，工作台面上有定位孔，定位孔可以判断锂电池是否放入到位，当锂电池放入到位后，测试启动按钮的绿灯会闪烁，表示已准备完毕，可以进行测试；

2、测试启动按钮为双按钮结构，需要操作人员双手同时按住并且保持到气缸推出，气缸的推出后，这时候测试启动按钮的绿灯为长亮状态，操作人员可以放开双手，接通电源，系统进入自动施加电源进行测试。

3、测试过程中，一号直流电源与二号直流电源会按照测试前设定的电源输值输出，等电源输出到20A时维持3秒，系统会按1秒的间隔记录电源当前输出电流和当前纳伏表测量到的电压值，然后断开电源。

4、整个电源施加过程结束后，系统会根据记录的数据，自动计算出各点的一个电阻值，然后给出一个电阻的最小值和最大值，然后和设定的电阻合格区间范围去比较。

本具体实施方式四引线法测试焊缝电阻的方式，采用了两个电源电极和两个测量电极完成整个测试的方法；测量电极的工装结构，这个结构头部的测试上电极和下电极都带有弧度，可以保证气缸推进过程中，电池电极片可以插入到测试工装内，不用人工干预，同时因为内有弹簧，可以保证上电极与下电极在接触到电池电极片时有一定的压力，但这个压力不会损伤电池电极片；双电极同时测量方式，可以同时对锂电池正负极测量，提高测试效率；

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种锂电池电极片焊接电阻测试装置，其特征在于，包括设备主体结构和测试工装，所述的设备主体结构上设置有测试工装，所述的设备主体结构包括设备框架(1)、显示器(2)、工控机(3)、一号直流电源(4)、二号直流电源(5)、福马轮(6)、纳伏表(7)、背板(8)、气缸(9)、锂电池(10)、操作台面(11)、测试启动按钮(12)、电控箱(13)、日光灯(14)、故障指示灯(15)、通电开关(16)和急停按钮(17)，设备框架(1)底部设置有福马轮(6)，设备框架(1)底部一侧由下至上依次设置有二号直流电源(5)、一号直流电源(4)和工控机(3)，工控机(3)、一号直流电源(4)、二号直流电源(5)从正面插入设备框架(1)左下方，通过螺丝固定在设备框架(1)上，背板(8)通过螺丝与设备框架(1)连接，背板(8)上开有设备的安装孔，显示器(2)、纳伏表(7)、故障指示灯(15)、通电开关(16)和急停按钮(17)从正面插入背板(8)，然后通过螺丝固定在背板(8)上；工作台面(11)上通过螺丝固定有气缸(9)，工作台面(11)与设备框架(1)通过螺丝连接，工作台面(11)的侧面开了两个用于安装测试启动按钮(12)的安装孔，在工作台面(11)上开有安装锂电池(10)的凹槽，凹槽底部开有用于安装接近开关的螺纹孔，电控箱(13)通过螺丝安装在设备框架(1)的右下方，设备框架1顶部通过螺丝安装有用于照明的日光灯(14)。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池电极片焊接电阻测试装置，其特征在于，所述的测试工装包括气缸(9)、夹具固定件(18)、电极锁线螺母(19)、电极固定螺母(20)、上电极夹板(21)、上电极(22)、下电极(23)、转动销(24)、转动件(25)、下电极夹板(26)、弹簧(27)和弹簧固定座(28)； 气缸(9)的气缸杆与夹具固定件(18)通过螺丝连接，夹具固定件(18)通过螺丝与下电极夹板(26)相连，下电极夹板(26)头部位置有一圆孔，下电极(23)螺杆穿过圆孔通过电极固定螺母(20)固定在下电极夹板(26)上，测量导线或电源导线通过电极锁线螺母(19)与下电极(23)连接在一起；上电极夹板(21)头部位置设置有一圆孔，上电极(22)螺杆穿过圆孔通过电极固定螺母(20)固定在上电极夹板(21)上，测量导线或电源导线通过电极锁线螺母(19)与上电极(22)连接在一起；上电极夹板(21)与下电极夹板(26)上均设置有转动件(25)，转动件(25)通过螺丝固定在上电极夹板(21)和下电极夹板(26)上，转动件(25)的顶部有一小圆孔，上电极夹板(21)上的转动件(25)与下电极夹板(26)上的转动件(25)通过转动销(24)穿过转动件(25)上的小圆孔连接在一起，可以使上电极夹板(21)和下电极夹板(26)上下活动；上电极夹板(21)与下电极夹板(26)上都设置有弹簧固定座(28)，在弹簧固定座(28)中间装配有弹簧(27)，弹簧(27)卡在弹簧固定座(28)中间。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池电极片焊接电阻测试装置，其特征在于，所述的测试工装的前端设置有弧面。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池电极片焊接电阻测试装置，其特征在于，所述的工作台面(11)上设置有锂电池定位孔。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池电极片焊接电阻测试装置，其特征在于，所述的锂电池(10)上设置有正负电极，每个电极上都焊接有两片电极片。

6.一种锂电池电极片焊接电阻测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、打开背板上电源开关后，电脑、显示器、电控箱、一号直流电源、二号直流电源、纳伏表和日光灯通电，气缸缩回到顶部等待，打开电脑上测试软件，进入软件后，设定电源输出电流值20A合格的区间范围，把锂电池放在工作台面上，工作台面上有定位孔，定位孔可以判断锂电池是否放入到位，当锂电池放入到位后，测试启动按钮的绿灯会闪烁，表示已准备完毕，可以进行测试；

(2)、测试启动按钮为双按钮结构，操作人员双手同时按住并且保持到气缸推出，气缸的推出后，这时候测试启动按钮的绿灯为长亮状态，操作人员可以放开双手，接通电源，系统进入自动施加电源进行测试；

(3)、测试过程中，一号直流电源与二号直流电源会按照测试前设定的电源输值输出，等电源输出到20A时维持3秒，系统会按1秒的间隔记录电源当前输出电流和当前纳伏表测量到的电压值，然后断开电源；

(4)、整个电源施加过程结束后，系统会根据记录的数据，自动计算出各点的一个电阻值，然后给出一个电阻的最小值和最大值，然后和设定的电阻合格区间范围去比较。

Images