CN113305757A - 一种锂离子动力电池针刺测试夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂离子动力电池针刺测试夹具，包括上下平行设置的上板与下板，所述上板和下板外侧固定有针刺机法兰；所述下板的四角竖向设置有圆柱形导柱，所述上板上对应下板上导柱的位置设置有上下连通的衔接孔，所述衔接孔内固焊有上下连通的导套，所述导套套接在上下对应的导柱外部；所述上板上设置有两个螺接孔，两个螺接孔对角设置，所述螺接孔内设置有与其螺纹配合的丝杆，所述丝杆的底端与下板活动连接，顶端螺接有手轮。这种锂离子动力电池针刺测试夹具解决了不同锂离子电池单体及模组针刺测试需要更换夹具的问题，可以试验锂离子动力电池单体、模组、不同尺寸、不同位置的针刺功能，适应性强，降低了不同规格电池针刺实验的成本。
Description
技术领域
本发明涉及涉及电动汽车动力电池的安全新能测试领域，尤其涉及一种锂离子动力电池针刺测试夹具。
背景技术
锂离子电池在受到热诱因、电诱因、机械诱因下会发生热失控。为了保证锂离子电池的安全性，需要对电池开展不同原因触发方式下的锂离子电池热失控测试。机械诱因中的针刺测试是当前应用最为普遍的一种安全测试。在开展针刺测试时，需要用夹具将电池夹紧，并在夹具大面中心开孔进行针刺实验。
目前，通常采用的夹具大多只适用于一种电池类型，当电池尺寸更换时，往往需要重新设计夹具，造成试验成本的浪费，且无法实现电池的多方位针刺及模组针刺功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够试验锂离子动力电池单体、模组、不同尺寸及不同位置针刺功能的锂离子动力电池针刺测试夹具。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种锂离子动力电池针刺测试夹具，包括呈矩形结构的上板和下板，所述上板和下板的面积相同，上板位于下板的正上方，所述上板与下板上下平行设置，上下对应的上板和下板其外侧一侧固定连接有针刺机法兰；所述下板的四角竖向设置有圆柱形导柱，所述上板上对应下板上导柱的位置设置有上下连通的衔接孔，所述衔接孔内固焊有上下连通的导套，所述导套套接在上下对应的导柱外部，导套与所述导柱过隙配合；所述上板上设置有两个上下连通的螺接孔，两个螺接孔呈对角设置，所述螺接孔内设置有与其螺纹配合的丝杆，所述丝杆的底端与所述下板活动连接，顶端螺接有手轮，通过手轮转动丝杆可以驱动上板在导柱上作上下直线运动。
进一步地，所述上板和下板上均设置有上下连通的长方形开口。
进一步地，所述丝杆上位于上板顶面的部位设置有与其螺纹配合的止位螺母。
进一步地，所述丝杆与下板之间通过推力轴承活动连接。
进一步地，所述上板和下板的四个侧面均设置有若干等间距并列设置的螺纹定位孔；所述上板和下板上螺纹定位孔的数量相同且位置上下对应；所述针刺机法兰通过与下板上螺纹孔螺纹配合的螺栓固定在下板上。
进一步地，所述针刺机法兰上靠近底部的位置设置有若干与下板上螺纹定位孔间距相同且前后连通的连接孔，针刺机法兰上位于连接孔上方的部位设置有若干竖向设置且前后连通的长圆孔，所述相邻长圆孔之间的间距与上板上相邻两个螺纹定位孔之间的间距相同，长圆孔内设置有与所述上板上螺纹定位孔螺纹配合的T型螺栓，通过调节T型螺栓可以实现针刺机法兰与上板之间的固定与松弛，便于上板的上下调节。
进一步地，所述上板和下板之间设置有压板，所述压板为矩形板，其具有多个，等间距并列设置。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：这种锂离子动力电池针刺测试夹具解决了不同锂离子电池单体及模组针刺测试需要更换夹具的问题，可以试验锂离子动力电池单体、模组、不同尺寸、不同位置的针刺功能，适应性强，降低了不同规格电池针刺实验的成本。
附图说明
图1是本发明一种锂离子动力电池针刺测试夹具立体结构示意图；
图2是本发明一种锂离子动力电池针刺测试夹具正面结构示意图；
图3是本发明一种锂离子动力电池针刺测试夹具侧面结构示意图。
图中：1、上班；2、下班；3、针刺机法兰；4、导柱；5、导套；6、丝杆；7、手轮；8、压板；9、长方形开口；10、螺纹定位孔；11、推力轴承。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。
图1至3所示一种锂离子动力电池针刺测试夹具，包括呈矩形结构的上板1和下板2，所述上板1和下板2的面积相同，上板1位于下板2的正上方，所述上板1与下板2上下平行设置，上下对应的上板1和下板2其外侧一侧固定连接有针刺机法兰3，针刺机法兰3用于安装电动针刺机；所述下板2的四角竖向设置有圆柱形导柱4，所述上板1上对应下板2上导柱4的位置设置有上下连通的衔接孔，所述衔接孔内固焊有上下连通的导套5，所述导套5套接在上下对应的导柱4外部，导套5与所述导柱4过隙配合，实现预紧力作用的四角受力均匀，防止出现电池表面受力不均匀的情况；所述上板1上设置有两个上下连通的螺接孔，两个螺接孔呈对角设置，所述螺接孔内设置有与其螺纹配合的丝杆6，所述丝杆6的底端与所述下板2活动连接，顶端螺接有手轮7，通过手轮7转动丝杆6可以驱动上板1在导柱4上作上下直线运动,所述手轮7可以拆除，通过扭力扳手可以实现调整预紧力的功能。
为了能够实现电池大表面不同位置针刺，所述上板1和下板2上均设置有上下连通的长方形开口9。
为了在电池夹紧后能够固定住上板1的位置，所述丝杆6上位于上板1顶面的部位设置有与其螺纹配合的止位螺母12。
为了使丝杆6在下板2转动时属于自转，不会带动下板2联动，之间所述丝杆6与下板2之间通过推力轴承11活动连接。
为了便于针刺机法兰3可以安装在上班1和下板2之间的不同位置，便于灵活装配针刺机，所述上板1和下板2的四个侧面均设置有若干等间距并列设置的螺纹定位孔10；所述上板1和下板2上螺纹定位孔10的数量相同且位置上下对应；所述针刺机法兰3通过与下板2上螺纹孔10螺纹配合的螺栓固定在下板2上。
为了保证针刺机法兰3与下板2固定连接在一起，同时可以固定上板1或便于上板1相对于下板2和针刺机法兰3上下移动，所述针刺机法兰3上靠近底部的位置设置有若干与下板2上螺纹定位孔10间距相同且前后连通的连接孔14，针刺机法兰3上位于连接孔14上方的部位设置有若干竖向设置且前后连通的长圆孔13，所述相邻长圆孔13之间的间距与上板1上相邻两个螺纹定位孔10之间的间距相同，长圆孔13内设置有与所述上板1上螺纹定位孔10螺纹配合的T型螺栓，通过调节T型螺栓可以实现针刺机法兰3与上板1之间的固定与松弛，便于上板1的上下调节。
为了能够实现实现不同尺寸电池单体及模组的固定，所述上板1和下板2之间设置有压板8，所述压板8为矩形板，其具有多个，等间距并列设置，在使用上板1和下板2夹紧电池时可以配合压板8在电池与上板1或下板2之间垫加的使用。
所述导柱为光滑的圆柱，可以满足夹具维持上下平行度，扭矩力调节及放置小尺寸电池结合压板8使用时时四点平衡。
其具体工作原理如下：将待测电池放入上板1和下板2之间，根据需要将针刺机法兰3安装于上下板侧面预定位置，将电动针刺机连接在针刺机法兰3上，接着松开针刺机法兰3上长圆孔13内的T型螺丝，使针刺机法兰3与上板1松开，便于上板1调节；根据待测电池样品尺寸转动手轮7,驱动对应的丝杆6转动，通过丝杆6驱动上板1向下，实现上板1和下板2之间的合拢，进而实现对待测电池及模组样品的预紧夹持，如果要实现精准预紧力控制，可以将手轮7换成扭力扳手，实现预紧力准确控制；对于尺寸偏小的电池，可以增加压板8，实现较小单体电池及模组的预紧夹持；电池夹紧后可以通过止位螺母12对上板1进行紧固限位，防止上板1松开；据针刺实验测试的需要，调整电动针刺机的位置，进而实现不同位置的针刺刺入实验。
这种锂离子动力电池针刺测试夹具可以实现除了圆柱以外的方壳及软包电池的针刺实验，实现开放和密闭环境的针刺实验需要。
这种锂离子动力电池针刺测试夹具解决了不同锂离子电池单体及模组针刺测试需要更换夹具的问题，可以试验锂离子动力电池单体、模组、不同尺寸、不同位置的针刺功能，适应性强，降低了不同规格电池针刺实验的成本。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种锂离子动力电池针刺测试夹具，其特征在于：包括呈矩形结构的上板（1）和下板（2），所述上板（1）和下板（2）的面积相同，上板（1）位于下板（2）的正上方，所述上板（1）与下板（2）上下平行设置，上下对应的上板（1）和下板（2）其外侧一侧固定连接有针刺机法兰（3）；所述下板（2）的四角竖向设置有圆柱形导柱（4），所述上板（1）上对应下板（2）上导柱（4）的位置设置有上下连通的衔接孔，所述衔接孔内固焊有上下连通的导套（5），所述导套（5）套接在上下对应的导柱（4）外部，导套（5）与所述导柱（4）过隙配合；所述上板（1）上设置有两个上下连通的螺接孔，两个螺接孔呈对角设置，所述螺接孔内设置有与其螺纹配合的丝杆（6），所述丝杆（6）的底端与所述下板（2）活动连接，顶端螺接有手轮（7），通过手轮（7）转动丝杆（6）可以驱动上板（1）在导柱（4）上作上下直线运动。
2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池针刺测试夹具，其特征在于：所述上板（1）和下板（2）上均设置有上下连通的长方形开口（9）。
3.根据权利要求1所述的锂离子动力电池针刺测试夹具，其特征在于：所述丝杆（6）上位于上板（1）顶面的部位设置有与其螺纹配合的止位螺母（12）。
4.根据权利要求1所述的锂离子动力电池针刺测试夹具，其特征在于：所述丝杆（6）与下板（2）之间通过推力轴承（11）活动连接。
5.根据权利要求1所述的锂离子动力电池针刺测试夹具，其特征在于：所述上板（1）和下板（2）的四个侧面均设置有若干等间距并列设置的螺纹定位孔（10）；所述上板（1）和下板（2）上螺纹定位孔（10）的数量相同且位置上下对应；所述针刺机法兰（3）通过与下板（2）上螺纹孔（10）螺纹配合的螺栓固定在下板（2）上。
6.根据权利要求5所述的锂离子动力电池针刺测试夹具，其特征在于：所述针刺机法兰（3）上靠近底部的位置设置有若干与下板（2）上螺纹定位孔（10）间距相同且前后连通的连接孔（14），针刺机法兰（3）上位于连接孔（14）上方的部位设置有若干竖向设置且前后连通的长圆孔（13），所述相邻长圆孔（13）之间的间距与上板（1）上相邻两个螺纹定位孔（10）之间的间距相同，长圆孔（13）内设置有与所述上板（1）上螺纹定位孔（10）螺纹配合的T型螺栓，通过调节T型螺栓可以实现针刺机法兰（3）与上板（1）之间的固定与松弛，便于上板（1）的上下调节。
7.根据权利要求1所述的锂离子动力电池针刺测试夹具，其特征在于：所述上板（1）和下板（2）之间设置有压板（8），所述压板（8）为矩形板，其具有多个，等间距并列设置。
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