CN113376523B - 电池探针模块以及电池测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池探针模块以及电池测试装置，用于测试多个电池单元。所述电池测试装置包含电池探针模块以及模块化电池载盘。电池探针模块包含第一框架以及多个测试单元，每一个测试单元包含本体部、转轴部以及探针头。转轴部以及探针头设置于本体部，且每一个测试单元经由转轴部枢设于第一框架。模块化电池载盘包含第二框架以及多个电池容置单元，所述多个电池容置单元可移动地卡持于第二框架，且每一个电池容置单元对应所述多个测试单元其中之一。

Description

电池探针模块以及电池测试装置

技术领域

本申请是关于一种电池探针模块以及电池测试装置，特别是关于一种可以转动的电池探针模块以及电池测试装置。

背景技术

一般来说，电池在出厂前需要经过充电与放电的测试程序，以确保电池能够正常工作。举例来说，对电池进行充电时，需要先将电池放入载盘，并且把探针头对准电池的电极。接着，于确定探针头可以稳定地接触电池的电极之后，再经由探针头对电池提供充电电流。于所属技术领域具有通常知识者可以明白，由于充电电流较高，如果探针头没有正确接触电池的电极，可能致使电池产生爆炸进而产生公共安全上的意外，因此在每一次充放电过程中确定探针头有稳定接触电极是相当重要的。

传统上，电池在充放电时因为会产生与累积大量热能，除了电池本身因为受热而略为膨胀外，电池的电芯中有多个制造变异或来料缺陷，膨胀程度或变异会相当大。由此可知，电池的电极有可能会因为电池本身膨胀的问题而偏离原来的位置，导致探针头无法接触到电池的电极。因此，业界需要一种新的电池探针模块以及电池测试装置，能够适当地移动探针头，从而有助于让探针头稳定接触电池的电极。

发明内容

有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种电池探针模块，具有可转动的探针头，使得探针头可以随着电池的电极移动，解决了当电池膨胀时，固定式探针头有可能无法接触到电池电极的问题。

本申请提出一种电池探针模块，包含第一框架以及多个测试单元。每一个测试单元包含本体部、转轴部以及探针头。转轴部设置于本体部，且转轴部的一端可转动地枢设于第一框架。探针头设置于本体部，当探针头平移第一距离时，探针头相对于转轴部转动第一角度。

于一些实施例中，探针头选择性地抵压电池电极，且探针头可以受到电池电极带动而平移第一距离。此外，第一框架可以具有等间隔排列的多个定位孔，每一个测试单元的转轴部枢设于所述多个定位孔其中之一。

本申请提供一种电池测试装置，具有电池探针模块以及模块化电池载盘，电池探针模块中有可转动的探针头，而模块化电池载盘中有电池容置单元，同样可以解决当电池膨胀时，固定式探针头有可能无法接触到电池电极的问题。

本申请提出一种电池测试装置，用于测试多个电池单元，所述电池测试装置包含电池探针模块以及模块化电池载盘。电池探针模块包含第一框架以及多个测试单元，每一个测试单元包含本体部、转轴部以及探针头。转轴部以及探针头设置于本体部，且每一个测试单元经由转轴部枢设于第一框架。模块化电池载盘包含第二框架以及多个电池容置单元，所述多个电池容置单元可移动地卡持于第二框架，且每一个电池容置单元对应所述多个测试单元其中之一。

于一些实施例中，每一个电池容置单元定义有顶面，且每一个电池容置单元可以具有间隔板，间隔板可以凸出于顶面。在此，当每一个测试单元的探针头抵压对应的电池单元的电池电极时，间隔板可以位于相邻两个测试单元之间。此外，当间隔板推动其中一个测试单元的本体部时，被推动的本体部可以带动探针头相对于转轴部转动。另外，电池测试装置更可以包含夹紧模块，夹紧模块用以推动第二框架中的所述多个电池容置单元。以及，第一框架可以具有等间隔排列的多个定位孔，每一个测试单元的转轴部枢设于所述多个定位孔其中之一。

综上所述，本申请提供的电池探针模块以及电池测试装置中，通过在电池探针模块中设置了可转动的探针头，从而在电池膨胀时，探针头可以跟随电池电极一起移动，让探针头稳定接触电池电极。此外，模块化电池载盘中有可以移动的电池容置单元，当电池膨胀时，电池容置单元会跟着移动，并可以利用间隔板带动测试单元中的探针头一起移动，有助于解决探针头和电池电极之间的接触问题。

有关本申请的其它功效及实施例的详细内容，配合附图说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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它的附图。

图1是绘示依据本申请一实施例的电池测试装置的立体示意图；

图2是绘示依据本申请一实施例的电池测试装置的侧视图；

图3是绘示依据本申请一实施例的第一框架的立体示意图；

图4是绘示依据本申请一实施例的测试单元的侧视图；

图5是绘示依据本申请一实施例的部分的电池测试装置的立体示意图；

图6是绘示依据本申请一实施例的电池容置单元的立体示意图；

图7是绘示依据本申请一实施例的转动后的测试单元的仰视图。

符号说明

1电池测试装置 10电池探针模块

100第一框架 1000定位孔

102测试单元 1020本体部

1022转轴部 1022a颈部

1024探针头 12模块化电池载盘

120第二框架 120a第一挡板

120b第二挡板 122电池容置单元

1220间隔板 1222座体

1222a顶面 1224定位槽

14夹紧模块 2电池单元

20电池电极 S电池容置空间

θ角度

具体实施方式

以下为具体说明本申请的实施方式与达成功效，提供一实施例并搭配图式说明如下。

请一并参阅图1与图2，图1是绘示依据本申请一实施例的电池测试装置的立体示意图，图2是绘示依据本申请一实施例的电池测试装置的侧视图。如图所示，电池测试装置1是用来对多个电池单元2进行电性测试，电池测试装置1可以包含电池探针模块10、模块化电池载盘12以及夹紧模块14，电池探针模块10可以包含第一框架100以及多个测试单元102，模块化电池载盘12可以包含第二框架120以及多个电池容置单元122，所述多个电池单元2分别装设于多个电池容置单元122中。实务上，电池探针模块10还可以包含一个用于垂直方向移动的结构，例如当电池测试装置1要开始对多个电池单元2进行电性测试时，电池探针模块10会向模块化电池载盘12移动。当电池测试装置1结束多个电池单元2进行电性测试后，例如要更换多个电池单元2时，电池探针模块10则会远离模块化电池载盘12。于一个例子中，图1与图2只是绘示了电池探针模块10与模块化电池载盘12较为接近的状态，并不用来限制电池探针模块10与模块化电池载盘12的相对位置关系。为了详细说明电池测试装置1的结构与功能，以下分别说明电池测试装置1的各部组件。

请一并参阅图1、图2、图3与图4，图3是绘示依据本申请一实施例的第一框架的立体示意图，图4是绘示依据本申请一实施例的测试单元的侧视图。如图所示，电池探针模块10具有第一框架100以及设置于第一框架100上的多个测试单元102。结构上，第一框架100可以设有以固定间隔排列的多个定位孔1000，测试单元102具有本体部1020、转轴部1022以及探针头1024。在此，测试单元102的转轴部1022以及探针头1024是可拆卸地固定于本体部1020上，以利后续的维修与替换。此外，每一个定位孔1000会对应连接一个测试单元102的转轴部1022，即测试单元102会经由转轴部1022连接到第一框架100。于一个例子中，转轴部1022的一端可以固定于本体部1020，而转轴部1022的另一端是可旋转地套接于对应的定位孔1000，使得测试单元102可以枢设于第一框架100。虽然图3绘示了第一框架100有两排平行的多个定位孔1000，但本实施例不以此为限，例如第一框架100也可以仅有单一排的多个定位孔1000或更多排的定位孔1000。

另外，定位孔1000可能有较小的开口，例如部分的转轴部1022可以穿过定位孔1000而被容置于定位孔1000的一侧，且定位孔1000的开口可以卡合在转轴部1022的颈部1022a。于一个例子中，当定位孔1000卡合颈部1022a之后，转轴部1022便可以在颈部1022a的水平面上转动，这也意味着测试单元102可以以转轴部1022为轴枢设于第一框架100，从而测试单元102可以相对于第一框架100转动。当然，本实施例在此不限制测试单元102是怎么枢设于第一框架100，转轴部1022的颈部1022a卡合定位孔1000中仅为一个可能的示范例，于所属技术领域具有通常知识者可以自由决定枢设的手段。

探针头1024可以用来电性连接电池单元2的电池电极，并且可以侦测电池单元2的电压，或者传输充电电流给电池单元2。于图4所绘示的例子中，转轴部1022以及探针头1024分别固定于本体部1020的相对两端，但本实施例并不特别限制转轴部1022以及探针头1024的相对位置，只要转轴部1022以及探针头1024不重叠于同一个轴线上即可。于所属技术领域具有通常知识者可以理解，以转轴部1022为轴心转动时，如果探针头1024离转轴部1022较远，也表示能平移较大的距离。此外，本实施例并不限制转轴部1022或测试单元102可以转动的角度，例如测试单元102可以转动的角度范围可以是2度、5度或10度，而转动方向也可以顺时针或逆时针转动。

请一并参阅图2、图5与图6，图5是绘示依据本申请一实施例的部分的电池测试装置的立体示意图，图6是绘示依据本申请一实施例的电池容置单元的立体示意图。如图所示，模块化电池载盘12中具有第二框架120以及多个电池容置单元122，且每一个电池容置单元122可以容置一个电池单元2。在此，第二框架120可以至少包含一个横杆1200，且第二框架120的前后两端可以分别有第一挡板120a以及第二挡板120b。于一个例子中，第二框架120的两侧可以各自具有一个横杆1200，且两个横杆1200对称地位于锁固在第一档板120a以及第二挡板120b之间，从而两个横杆1200、第一挡板120a以及第二挡板120b所包围的范围可以定义出放置多个电池容置单元122的空间。

于一个例子中，每一个电池容置单元122可以是同样的结构，且都具有间隔板1220、座体1222以及定位槽1224。在此，本实施例将间隔板1220以及座体1222所形成的边界范围(例如三维空间中的一个矩形范围)定义为电池容置空间S，电池单元2可以放置在电池容置空间S内。于图6绘示的例子中，电池容置空间S是一个半开放的空间，但由于相邻两个电池容置单元122紧密地靠在一起，电池单元2放置于电池容置单元122时，由间隔板1220、座体1222以及相邻电池容置单元122的间隔板1220可以看成共同形成了电池容置空间S，并且电池容置空间S主要开口朝向顶面1222a，所述顶面1222a可以是座体1222的上侧面。换句话说，相邻的两个电池容置单元122共同协助固定了电池单元2，使得电池单元2可以稳定地放置于电池容置空间S内。

于一个例子中，间隔板1220会凸出于顶面1222a，并且电池单元2的电池电极20会低于顶面1222a。此外，电池容置单元122可以具有至少一个定位槽1224，定位槽1224可以是座体1222的一部分，用于卡持第二框架120的横杆1200。实务上，多个电池容置单元122不会直接固定于第二框架120内，而是通过各自的定位槽1224卡持于第二框架120的横杆1200上，并且多个电池容置单元122有可能在横杆1200上水平滑动。于所属技术领域具有通常知识者应可以明白，本实施例的图式只是用来示范定位槽1224卡持于横杆1200的对应关系，并不用来限制每一个电池容置单元122中定位槽1224的数量或者横杆1200的数量，只要电池容置单元122可以经过定位槽1224卡持横杆1200即可。于图6绘示的例子中，座体1222两侧的对称位置可以各有一个定位槽1224，分别卡持于第二框架120两侧的横杆1200，从而多个电池容置单元122可以平行排列于第二框架120中。

另一方面，本实施例的电池测试装置1还示范了夹紧模块14，夹紧模块14可以用于推动第二框架120中的多个电池容置单元122。于一个例子中，夹紧模块14可以设置于靠近第一文件板120a的位置，并且直接推抵最接近的电池容置单元122。换句话说，假设第二挡板120b可以抵挡住多个电池容置单元122，则表示夹紧模块14会连动地推紧所有的电池容置单元122。实务上，如果夹紧模块14推抵最接近的电池容置单元122，可以使第二框架120中的每一个电池容置单元122之间空隙变小，从而减少了每一个电池容置单元122可以水平滑动的距离。本实施例在此不限制夹紧模块14如何去推动第二框架120中的多个电池容置单元122，例如夹紧模块14可以利用推杆穿过第一档板120a上的孔洞，去推动最接近的电池容置单元122，或者夹紧模块14也有可能从第二框架120的两端(第一挡板120a以及第二文件板120b的位置)由外向内地推紧所有的电池容置单元122。

值得一提的是，夹紧模块14的功能在于辅助探针头1024对准电池单元2的电池电极20。例如，假设多个电池容置单元122在第二框架120上可以水平滑动的范围过大，有可能会使测试单元102不容易对准模块化电池载盘12中的电池容置单元122，导致探针头1024无法对准电池单元2的电池电极20。也就是说，夹紧模块14将多个电池容置单元122推紧之后，缩小了多个电池容置单元122之间的空隙，有助于将探针头1024对准电池单元2的电池电极20。于一个例子中，夹紧模块14也可以是非必要的组件，假设放入多个电池容置单元122之后，多个电池容置单元122已经足够紧密地排列于第二框架120中，则可以理解的是，不一定需要再有夹紧模块14去推紧多个电池容置单元122。

此外，由于每一个测试单元102都是独立地枢设于第一框架100，应可以理解的是，每一个测试单元102都可以独立地转动。为了说明测试单元102转动时的状态，请一并参阅图1、图5与图7，图7是绘示依据本申请一实施例的转动后的测试单元的仰视图。如图所示，当电池测试装置1要对电池单元2进行电性测试时，每一个测试单元102会分别对准模块化电池载盘12中的一个电池容置单元122，特别是探针头1024会对准电池单元2的电池电极20。为了较佳的充电效率，电池探针模块10会接近模块化电池载盘12，使得探针头1024压紧于电池电极20。假设部分的电池单元2因为各种因素而外观上有些膨胀，以下分别举出几个电池测试装置1可以通过测试单元102转动而克服电池单元2膨胀的理由，但本实施例并不以这些理由为限。

于一个例子中，由于充电的过程中，探针头1024会压紧于电池电极20，可以理解的是，探针头1024与电池电极20之间应具有相当程度的摩擦力。此时，电池电极20位置如果因为电池单元2发生膨胀而偏移，探针头1024有可能会因为摩擦力而被电池电极20带动而有些许平移，例如平移1～10mm(第一距离)。如前所述，测试单元102是以转轴部1022为轴枢设于第一框架100，且转轴部1022以及探针头1024分别固定于本体部1020的相对两端。于所属技术领域具有通常知识者应可以理解，当探针头1024平移第一距离时，也代表着探针头1024会以转轴部1022为轴心转动第一角度θ。换句话说，因为测试单元102可以相对于第一框架100自由转动，从而电池单元2发生膨胀时，探针头1024会因为与电池电极20之间的摩擦力而随着电池电极20移动，可以避免探针头1024脱离电池电极20。

于另一个例子中，电池探针模块10接近模块化电池载盘12后，每一个电池容置单元122中的间隔板1220会伸入两个相邻的测试单元102之间，例如图1与图2可以看出间隔板1220会在两个本体部1020之间。由于电池容置单元122没有锁固于第二框架120，可以理解的是，相邻电池容置单元122之间的间隔会因为电池单元2的膨胀而被撑开。此时，被撑开的电池容置单元122应会移动位置，连带着间隔板1220也会跟着移动，并且导致间隔板1220至少会推动其中一侧的本体部1020平移一段距离，例如平移1～10mm。如前一个例子所述，由于测试单元102是以转轴部1022为轴枢设于第一框架100，且转轴部1022以及探针头1024分别固定于本体部1020的相对两端，当本体部1020发生平移时，也代表着探针头1024会跟着平移，并以转轴部1022为轴心转动第一角度θ。

此外，本实施例还可以包含将测试单元102复位的功能。于一个例子中，每一个测试单元102可以个别地连接一个弹簧(图未示)，所述弹簧在测试单元102离开初始位置后便会开始形变，并且产生抵抗形变的恢复力。实务上，当探针头1024受到电池电极20带动，或者本体部1020受到间隔板1220推动时，只要外力大于弹簧的恢复力，测试单元102还是可以借着外力转动。另一方面，当测试单元102不继续受到外力时，测试单元102便可以通过弹簧的恢复力转动回到初始位置，也完成了测试单元102的复位。在此，本实施例不限制测试单元102与弹簧的相对关系，于所属技术领域具有通常知识者应可以理解，只要弹簧的一端连接到测试单元102，且弹簧的另一端能够连接于不随着测试单元102运动的对象，测试单元102便可以利用弹簧复位。

当然，本实施例不限制将测试单元102复位的手段，例如也有可能不需要弹簧。于一个例子中，在卸除电池单元2后，可以再次控制夹紧模块14将电池容置单元122推到默认的归零位置。于所属技术领域具有通常知识者应可以理解，由于测试单元102的本体部1020会被电池容置单元122的间隔板1220带动，只要预先将前述测试单元102的初始位置对应到电池容置单元122的归零位置，也能实现将测试单元102复位的功能。

综上所述，本申请提供的电池探针模块以及电池测试装置中，通过在电池探针模块中设置了可转动的探针头，从而在电池电极偏移时，探针头可以和电池电极同步移动，让探针头稳定接触电池电极，并完成测试。此外，模块化电池载盘中有可以非固定式的电池容置单元，在电池电极偏移时，可以利用间隔板带动测试单元，有助于解决探针头和电池电极之间的接触问题。

以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本申请技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本申请技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本申请内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修改为其它等效的实施例，但仍应视为与本申请实质相同的技术或实施例。

Claims (8)

1.一种电池探针模块，其特征在于，包含：

一第一框架；以及

多个测试单元，每一该测试单元包含：

一本体部；

一转轴部，设置于该本体部，且该转轴部的一端可转动地枢设于该第一框架；以及

一探针头，设置于该本体部，当该探针头平移一第一距离时，该探针头相对于该转轴部转动一第一角度；

该探针头选择性地抵压一电池电极，该探针头受到该电池电极带动而平移该第一距离。

2.根据权利要求1所述的电池探针模块，其特征在于，该第一框架具有等间隔排列的多个定位孔，每一该测试单元的该转轴部枢设于该些定位孔其中之一。

3.一种电池测试装置，用于测试多个电池单元，其特征在于，该电池测试装置包含：

一电池探针模块，包含一第一框架以及多个测试单元，每一该测试单元包含一本体部、一转轴部以及一探针头，该转轴部以及该探针头设置于该本体部，且每一该测试单元经由该转轴部枢设于该第一框架：以及

一模块化电池载盘，包含一第二框架以及多个电池容置单元，该些电池容置单元可移动地卡持于该第二框架，且每一该电池容置单元对应该些测试单元其中之一。

4.根据权利要求3所述的电池测试装置，其特征在于，每一该电池容置单元定义有一顶面，且每一该电池容置单元具有一间隔板，该间隔板凸出于该顶面。

5.根据权利要求4所述的电池测试装置，其特征在于，当每一该测试单元的该探针头抵压对应的该电池单元的一电池电极时，该间隔板位于相邻两个该测试单元之间。

6.根据权利要求5所述的电池测试装置，其特征在于，当该间隔板推动其中一该测试单元的该本体部时，被推动的该本体部带动该探针头相对于该转轴部转动。

7.根据权利要求3所述的电池测试装置，其特征在于，更包含一夹紧模块，该夹紧模块用以推动该第二框架中的该些电池容置单元。

8.根据权利要求3所述的电池测试装置，其特征在于，该第一框架具有等间隔排列的多个定位孔，每一该测试单元的该转轴部枢设于该些定位孔其中之一。

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