CN111337844A - 动力电池模组绝缘耐压测试组件及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种动力电池模组绝缘耐压测试组件及测试方法，所述测试组件包括待测试动力电池模组、导电体、绝缘体以及绝缘耐压测试仪，所述绝缘体、所述导电体以及所述待测试动力电池模组依次叠设，所述导电体与所述待测试动力电池模组的底部相贴合，所述绝缘耐压测试仪分别与所述待测试动力电池模组以及所述导电体电连接；本申请实现了对动力电池模组进行绝缘和耐压的测试，能够及时识别发现动力电池模组底部绝缘膜的缺陷，避免在电池包组装过程中或者在整车使用过程中，发生电池包绝缘或者耐压不良，进一步导致电池起火甚至爆炸等恶劣情况的发生。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，具体地说，涉及一种动力电池模组绝缘耐压测试组件及测试方法。
背景技术
动力电池模组由多个电芯组成。由于动力电池模组底部通常需要和电池包的外壳箱体进行接触，如果动力电池模组底部存在杂质异物比如金属颗粒等，或者存在缺陷比如存在丝状或者凸起状金属异物等时，又或者动力电池模组底部的绝缘膜出现缺陷，这些都将会导致动力电池包绝缘或者耐压性能不良，严重情况下会导致动力电池打火、冒烟甚至爆炸等危险情况的发生。
现有技术仅仅实现了对动力电池模组的端部护板或者侧边护板、电池包外壳箱体以及动力电池的正负极极柱这些结构的绝缘耐压测试功能，并不能实现对动力电池模组的绝缘和耐压性能测试，也即对动力电池模组底部的绝缘耐压测试。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种动力电池模组绝缘耐压测试组件及测试方法，解决现有技术不能实现对动力电池模组进行绝缘和耐压测试的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种动力电池模组绝缘耐压测试组件，所述测试组件包括待测试动力电池模组、导电体、绝缘体以及绝缘耐压测试仪，所述绝缘体、所述导电体以及所述待测试动力电池模组依次叠设，所述导电体与所述待测试动力电池模组的底部相贴合，所述绝缘耐压测试仪分别与所述待测试动力电池模组以及所述导电体电连接。
优选地，所述导电体基于所述绝缘体上表面所在平面的投影包含所述待测试动力电池模组基于所述绝缘体上表面所在平面的投影，所述绝缘体的上表面为所述绝缘体与所述导电体相接触的一面。
优选地，所述待测试动力电池模组包含有多个电芯，每一所述电芯下设有一压控电路，所述压控电路包含有压敏传感器、三极管、二极管、电阻、可调电阻以及电源，所述三极管为NPN型，所述电阻的第一端与所述三极管的基极连接，所述电阻的第二端分别与所述可调电阻的第一端以及所述压敏传感器的第一端连接；所述压敏传感器的第二端分别与所述二极管的第一端以及所述电源的正极连接，所述二极管的第二端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极、所述电源的负极以及所述可调电阻的第二端均接地。
优选地，所述绝缘耐压测试仪与所述待测试动力电池模组的正极电连接。
优选地，所述导电体为薄膜柔性导电材质，所述绝缘体为弹性绝缘材质。
优选地，所述导电体与所述绝缘体相贴合。
优选地，所述导电体为铜箔、铝箔或者金属网，所述绝缘体为弹性塑料垫。
优选地，所述绝缘体为导热硅胶，且所述导热硅胶的绝缘强度大于8KV/mm。
优选地，所述待测试动力电池模组的与所述底部相背的端面上设有温度传感器、电压采样单元以及电流传导单元。
本发明还提供了一种动力电池模组绝缘耐压测试方法，采用上述动力电池模组绝缘耐压测试组件对待测试动力电池模组进行绝缘耐压测试，所述方法包括以下步骤：
S10，将所述导电体置于所述绝缘体上；
S20，将所述待测试动力电池模组置于所述导电体的背离所述绝缘体的一侧表面上，并与所述导电体的该侧表面相贴合；
S30，将所述导电体以及所述待测试动力电池模组分别与所述绝缘耐压测试仪电连接；
S50，将所述绝缘耐压测试仪通电，当所述绝缘耐压测试仪的读数值满足预设条件，判定所述待测试动力电池模组有效，否则判定所述待测试动力电池模组失效。
优选地，所述待测试动力电池模组包含有多个电芯，每一所述电芯下设有一压控电路；所述步骤S30和步骤S50之间还包括步骤：
S40，判断所有电芯对应的压控电路输出的电流值的和是否大于第一预设阈值，若是则执行步骤S50；否则向所述待测试动力电池模组施加压力，并重复执行步骤S40；所述压力的方向为沿着所述测试组件的厚度方向并由所述待测试动力电池模组指向所述绝缘体。
优选地，所述导电体基于所述绝缘体上表面所在平面的投影包含所述待测试动力电池模组基于所述绝缘体上表面所在平面的投影，所述绝缘体的上表面为所述绝缘体与所述导电体相接触的一面。
优选地，所述导电体为薄膜柔性导电材质，所述绝缘体为弹性绝缘材质。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：
本发明提供的动力电池模组绝缘耐压测试组件及测试方法实现了对动力电池模组进行绝缘和耐压的测试，从而在动力电池模组装配成电池包之前，及时发现动力电池模组底部绝缘膜的缺陷，避免在电池包组装过程中或者在整车使用过程中，发生电池包绝缘或者耐压不良，进一步导致电池起火甚至爆炸等恶劣情况的发生。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明实施例公开的动力电池模组绝缘耐压测试组件的结构示意图；
图2为本发明实施例公开的压控电路的电路结构示意图；
图3为本发明实施例公开的动力电池模组绝缘耐压测试方法的流程示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”、“具有”以及“设有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
现有的动力电池模组底部设有绝缘膜，用于保证动力电池模组具有良好的绝缘性能以及耐压性能。但是该绝缘膜可能存在不合格的情况，所以在实际生产过程中，需要对动力电池模组也即对绝缘膜进行绝缘耐压测试。
如图1所示，本发明实施例公开了一种动力电池模组绝缘耐压测试组件，该动力电池模组绝缘耐压测试组件包括待测试动力电池模组101、导电体102、绝缘体103以及绝缘耐压测试仪104，上述绝缘体103、上述导电体102以及上述待测试动力电池模组101依次叠设，即导电体102位于绝缘体103和待测试动力电池模组101之间，导电体102位于绝缘体103的一侧放置，待测试动力电池模组101位于上述导电体102的背离上述绝缘体103的一侧放置。上述绝缘耐压测试仪104分别与上述待测试动力电池模组101以及上述导电体102电连接。这样在绝缘耐压测试仪104通电后，即可实现对待测试动力电池模组101进行绝缘耐压测试，也即实现对待测试动力电池模组101底部的绝缘膜的绝缘耐压性能的测试。
上述导电体102与上述待测试动力电池模组101的底部绝缘膜相贴合，并且导电体102的下表面需要和绝缘体103相贴合，以保证待测试动力电池模组101能够有效地进行绝缘耐压测试。
本实施例中，上述导电体102基于上述绝缘体103上表面所在平面的投影包含上述待测试动力电池模组101基于上述绝缘体103上表面所在平面的投影。这样能够保证待测试动力电池模组101底部所在平面充分地与导电体102进行接触，保证耐压性能测试的顺利进行。相应地，上述导电体102基于上述绝缘体103上表面所在平面的投影位于绝缘体103上表面所围成的区域内，也即绝缘体103上表面所围成的区域包含导电体102基于绝缘体103上表面所在平面的投影。这样保证了对待测试动力电池模组101的绝缘性能的测试可以顺利实施。上述绝缘体103的上表面为上述绝缘体103与上述导电体102相接触的一面。
需要说明的是，动力电池模组在装配入电池包壳体之后，是存在上端部和底部的区别的。因为动力电池模组的上端部通常设有温度传感器等采样设备，而这些设备是不能受到挤压的。如果动力电池模组的上下颠倒之后，那么动力电池模组上端部的这些设备就会受到挤压，可能面临损坏等风险。本实施例中，上述待测试动力电池模组101的上端部，也即待测试动力电池模组101的与上述底部相背的端面上设有温度传感器、电压采样单元以及电流传导单元。对于上述采样设备的设置，本发明不以上述类别为限。
本实施例中，上述导电体102为薄膜柔性导电材质，上述绝缘体103为弹性绝缘材质。这样可以保证待测试动力电池模组101能够充分地与导电体102之间，以及导电体102与绝缘体103之间充分地贴合。本实施例中，上述导电体102为铜箔、铝箔或者金属网，上述绝缘体103为弹性塑料垫。本申请不以此为限，在其他实施例中，本领域技术人员可根据需要选定导电体102和绝缘体103的材质。比如，在本申请的另一个实施例中，上述绝缘体103为导热硅胶，且上述导热硅胶的绝缘强度大于8KV/mm，这样能够保证导热硅胶具有良好的绝缘性能。
本实施例中，在绝缘耐压测试过程中，上述绝缘耐压测试仪104分别与上述待测试动力电池模组101的正极以及导电体102电连接。这是因为通常情况下电芯设计中电芯的正极极柱与电芯的外壳相连，形成等电势。而动力电池模组101的正极与电芯的正极极柱相连，这样动力电池模组101的正极就和电芯的外壳形成等电势。因此，利用绝缘耐压测试仪104对动力电池模组101的正极以及导电体102的测试，相当于是对从电芯外壳的底部开始到动力电池模组101底部最外一层的测试。这就实现了对动力电池模组101的底部的全覆盖测试，保证了测试的准确性。
但本发明对上述连接方式不设限制，在其他实施例中，绝缘耐压测试仪104也可以与上述待测试动力电池模组101的负极以及导电体102电连接。
需要说明的是，本申请中的绝缘耐压测试仪104采用现有技术即可实现。本申请对此不再赘述。
作为本发明的一个优选实施例，上述实施例中的待测试动力电池模组101中的每一个电芯下方对应设有一压敏传感器，以及包含该压敏传感器的如图2所示的压控电路。所有电芯的压控电路是并联的，这样通过所有电芯的压控电路输出的实时电流值，本申请可以判定待测试动力电池模组101是否与导电体102实现充分地贴合。如果判定待测试动力电池模组101未与导电体102充分地贴合，那么就对待测试动力电池模组101施加一定的压力，该压力的方向为垂直向下的，直至所有压控电路输出电流值的和达到预设电流值为止。以保证动力电池模组和导电体102之间充分贴合。其中，图2所示压控电路中，VSR即表示压敏传感器，电阻R1的电阻值为470Ω，电阻Rp为可调电阻，该可调电阻的最大阻值为2KΩ，E为电源。VT表示NPN型三极管。D表示二极管。所述电阻R1的第一端与所述三极管的基极连接，所述电阻R1的第二端分别与所述可调电阻的第一端以及所述压敏传感器的第一端连接；所述压敏传感器的第二端分别与所述二极管的第一端以及所述电源E的正极连接，所述二极管的第二端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极、所述电源E的负极以及所述可调电阻的第二端均接地。
在本发明的其他实施例中，导电体102和绝缘体103之间也可以布设如上述实施例所述的带有压敏传感器的压控电路，以检测导电体102和绝缘体103之间是否充分贴合。
在实施测试过程中，当所述绝缘耐压测试仪104的读数值满足预设条件，判定所述待测试动力电池模组101绝缘耐压性能有效，否则判定所述待测试动力电池模组101绝缘耐压性能失效。测试电池模组的绝缘性能时，上述预设条件可以为在500V的电压下，绝缘耐压测试仪104的读数大于或者等于500MΩ。测试电池模组的耐压性能时，上述预设条件可以为动力电池模组可以在2700V的电压条件下，正常表现持续60秒，且漏电流小于1mA。本申请中的上述预设条件说明仅用于示例性说明，并不用于限制本发明。
如图3所示，本发明实施例还公开了一种动力电池模组绝缘耐压测试方法，采用上述实施例公开的动力电池模组绝缘耐压测试组件对待测试动力电池模组进行绝缘耐压测试，该动力电池模组绝缘耐压测试方法包括以下步骤：
S10，将所述导电体置于所述绝缘体上；
S20，将所述待测试动力电池模组置于所述导电体的背离所述绝缘体的一侧表面上，并与所述导电体的该侧表面相贴合；
S30，将所述导电体以及所述待测试动力电池模组分别与所述绝缘耐压测试仪电连接；
S50，将所述绝缘耐压测试仪通电，当所述绝缘耐压测试仪的读数值满足预设条件，判定所述待测试动力电池模组绝缘耐压性能有效，否则判定所述待测试动力电池模组的绝缘耐压性能失效。
作为一个优选的实施例，所述待测试动力电池模组包含有多个电芯，每一所述电芯下设有一如图2所示的压控电路。所述步骤S30和步骤S50之间还包括步骤：
S40，判断所有电芯对应的压控电路输出的电流值的和是否大于第一预设阈值，若是则执行步骤S50；否则向所述待测试动力电池模组施加压力，并重复执行步骤S40；所述压力的方向为沿着所述测试组件的厚度方向并由所述待测试动力电池模组指向所述绝缘体。第一预设阈值可以为50mA等。
上述压控电路的具体实现以及功能逻辑在上述实施例中已经进行说明，本申请在此不再赘述。
测试电池模组的绝缘性能时，上述预设条件可以为在500V的电压下，绝缘耐压测试仪的读数大于或者等于500MΩ。测试电池模组的耐压性能时，上述预设条件可以为动力电池模组可以在2700V的电压条件下，正常表现持续60秒，且漏电流小于1mA。本申请中的上述预设条件说明仅用于示例性说明，并不用于限制本发明。
上述导电体基于上述绝缘体上表面所在平面的投影包含上述待测试动力电池模组基于上述绝缘体上表面所在平面的投影，上述绝缘体的上表面为上述绝缘体与上述导电体相接触的一面。
上述导电体为薄膜柔性导电材质，上述绝缘体为弹性绝缘材质。本实施例中，上述导电体为铜箔、铝箔或者金属网，上述绝缘体为弹性塑料垫。本申请不以此为限。
本发明实施例提供的动力电池模组绝缘耐压测试组件及测试方法实现了对动力电池模组进行绝缘和耐压的测试，从而在动力电池模组装配成电池包之前，及时发现动力电池模组底部绝缘膜的缺陷，避免在电池包组装过程中或者在整车使用过程中，发生电池包绝缘或者耐压不良，进一步导致电池起火甚至爆炸等恶劣情况的发生。
需要说明的是，当在一电池包中，电芯底部设有绝缘膜，电池模组底部没有绝缘膜时，那么本申请中提及的动力电池模组底部绝缘膜就是指电芯底部绝缘膜。当电芯底部和电池模组底部均设有绝缘膜时，那么本申请中提及的动力电池模组底部绝缘膜就是指电芯底部的绝缘膜以及电池模组底部的绝缘膜。当电芯底部没有绝缘膜，电池模组底部有绝缘膜时，那么本申请中提及的动力电池模组底部绝缘膜就是指电池模组底部的绝缘膜。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的结构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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干个”的含义是一个或一个以上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或者示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或者示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或者示例中以合适的方式结合。
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 (13)
1.一种动力电池模组绝缘耐压测试组件，其特征在于，所述测试组件包括待测试动力电池模组、导电体、绝缘体以及绝缘耐压测试仪，所述绝缘体、所述导电体以及所述待测试动力电池模组依次叠设，所述导电体与所述待测试动力电池模组的底部相贴合，所述绝缘耐压测试仪分别与所述待测试动力电池模组以及所述导电体电连接。
2.如权利要求1所述的动力电池模组绝缘耐压测试组件，其特征在于，所述导电体基于所述绝缘体上表面所在平面的投影包含所述待测试动力电池模组基于所述绝缘体上表面所在平面的投影，所述绝缘体的上表面为所述绝缘体与所述导电体相接触的一面。
3.如权利要求1所述的动力电池模组绝缘耐压测试组件，其特征在于，所述待测试动力电池模组包含有多个电芯，每一所述电芯下设有一压控电路，所述压控电路包含有压敏传感器、三极管、二极管、电阻、可调电阻以及电源，所述三极管为NPN型，所述电阻的第一端与所述三极管的基极连接，所述电阻的第二端分别与所述可调电阻的第一端以及所述压敏传感器的第一端连接；所述压敏传感器的第二端分别与所述二极管的第一端以及所述电源的正极连接，所述二极管的第二端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极、所述电源的负极以及所述可调电阻的第二端均接地。
4.如权利要求1所述的动力电池模组绝缘耐压测试组件，其特征在于，所述绝缘耐压测试仪与所述待测试动力电池模组的正极电连接。
5.如权利要求1所述的动力电池模组绝缘耐压测试组件，其特征在于，所述导电体为薄膜柔性导电材质，所述绝缘体为弹性绝缘材质。
6.如权利要求1所述的动力电池模组绝缘耐压测试组件，其特征在于，所述导电体与所述绝缘体相贴合。
7.如权利要求1所述的动力电池模组绝缘耐压测试组件，其特征在于，所述导电体为铜箔、铝箔或者金属网，所述绝缘体为弹性塑料垫。
8.如权利要求1所述的动力电池模组绝缘耐压测试组件，其特征在于，所述绝缘体为导热硅胶，且所述导热硅胶的绝缘强度大于8KV/mm。
9.如权利要求1所述的动力电池模组绝缘耐压测试组件，其特征在于，所述待测试动力电池模组的与所述底部相背的端面上设有温度传感器、电压采样单元以及电流传导单元。
10.一种动力电池模组绝缘耐压测试方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的动力电池模组绝缘耐压测试组件对待测试动力电池模组进行绝缘耐压测试，所述方法包括以下步骤：
S10，将所述导电体置于所述绝缘体上；
S20，将所述待测试动力电池模组置于所述导电体的背离所述绝缘体的一侧表面上，并与所述导电体的该侧表面相贴合；
S30，将所述导电体以及所述待测试动力电池模组分别与所述绝缘耐压测试仪电连接；
S50，将所述绝缘耐压测试仪通电，当所述绝缘耐压测试仪的读数值满足预设条件，判定所述待测试动力电池模组有效，否则判定所述待测试动力电池模组失效。
11.如权利要求10所述的动力电池模组绝缘耐压测试方法，其特征在于，所述待测试动力电池模组包含有多个电芯，每一所述电芯下设有一压控电路；所述步骤S30和步骤S50之间还包括步骤：
S40，判断所有电芯对应的压控电路输出的电流值的和是否大于第一预设阈值，若是则执行步骤S50；否则向所述待测试动力电池模组施加压力，并重复执行步骤S40；所述压力的方向为沿着所述测试组件的厚度方向并由所述待测试动力电池模组指向所述绝缘体。
12.如权利要求10所述的动力电池模组绝缘耐压测试方法，其特征在于，所述导电体基于所述绝缘体上表面所在平面的投影包含所述待测试动力电池模组基于所述绝缘体上表面所在平面的投影，所述绝缘体的上表面为所述绝缘体与所述导电体相接触的一面。
13.如权利要求10所述的动力电池模组绝缘耐压测试方法，其特征在于，所述导电体为薄膜柔性导电材质，所述绝缘体为弹性绝缘材质。
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