CN113433059A - 一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，包括装置主体、支撑架、主轴、导轨和支撑板，装置主体一侧的外壁上挡板，装置主体的底部固定有支撑架，且支撑架的两内侧壁上皆转动安装有主轴，所述主轴的一端固定有托架，且托架的底部安装有岩棉，托架顶部的两侧皆设置有限位机构，装置主体一侧的外壁上固定有连接板，且连接板表面的一侧安装有导轨，导轨表面的两侧皆滑动安装有滑块。本发明不仅避免电池在穿刺测试中出现掉落、晃动的现象，可在多个位置进行穿刺测试，提升装置的工作灵活性，还可进行不同角度的穿刺实验，提高穿刺实验精度。

Description

一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，具体为一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置。

背景技术

纳米管负载铂纳米线催化剂是一种新型的负载铂催化剂，主要用来充当燃料电池的电催化剂，凭借其各向异性、独特结构以及表面性质，不易发生奥斯瓦尔德熟化和团聚优势，显著提高燃料电池的能量转化效率和稳定性，该种铂纳米线电池在生产完毕后，极片和隔膜交错叠置，极片边缘的毛刺和表面的凸起会对隔膜有一个顶刺力，特别是在制作电芯的过程的高压冲压下，隔膜必须耐受毛刺等的顶刺，否则，隔膜会破裂导致正负极直接接触而发生短路，甚至会导致电池爆炸。因此，隔膜的穿刺强度是决定电池安全性的一个重要指标，故而需要对单电池的穿刺强度进行检测。

现今市场上的此类单电池测试装置种类繁多，基本可以满足人们的使用需求，但是依然存在一定的不足之处，现有的此类单电池测试装置在检测电池的穿刺强度时，多是竖直往下进行电池的穿刺，难以进行斜电池在面上的穿刺实验，其测试精度有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，以解决上述背景技术中提出装置多是在垂直角度下进行穿刺测试的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，包括装置主体、支撑架、主轴、导轨和支撑板，所述装置主体一侧的外壁上挡板，所述装置主体的底部固定有支撑架，且所述支撑架的两内侧壁上皆转动安装有主轴，所述主轴的一端固定有托架，且所述托架的底部安装有岩棉，所述托架顶部的两侧皆设置有限位机构，所述装置主体一侧的外壁上固定有连接板，且所述连接板表面的一侧安装有导轨，所述导轨表面的两侧皆滑动安装有滑块，且所述滑块的表面固定有支撑板，所述连接板一侧的外壁上安装有电机，所述装置主体一侧的外壁上安装有控制面板，控制面板内部单片机的输出端与电机的输入端电性连接。

优选的，所述装置主体一侧的外壁上固定有轨道，且所述轨道表面的一侧滑动安装有滑台。

优选的，所述装置主体表面的一侧安装有第一气缸,第一气缸的活塞杆底端与滑台的外壁固定连接。

优选的，所述限位机构的内部依次设置有固定架、定位座、连接臂、夹持块和第二气缸，所述托架的两内侧壁上皆固定有固定架，且所述固定架一侧的外壁上安装有定位座，所述固定架底端的一侧活动安装有第二气缸。

优选的，所述定位座的内部活动安装有连接臂,连接臂与第二气缸活动连接，所述连接臂的底端活动安装有夹持块。

优选的，所述连接板表面的两侧皆安装有安装座，且所述安装座的内部安装有同步带轮组件,同步带轮组件的中心轴与电机的输出端通过联轴器固定连接，所述同步带轮组件的表面缠绕有多楔带,多楔带的一端与滑块的顶端固定连接。

优选的，所述支撑板表面的一侧固定有平板，且所述平板顶端的中心位置处安装有液压缸。

优选的，所述液压缸的活塞杆底端安装有限位板，且所述限位板的底端安装有负载传感器，所述负载传感器的底端固定有穿刺针。

优选的，所述滑台一侧的外壁上固定有齿条，且所述齿条一侧的主轴顶端固定有主动齿轮,主动齿轮与齿条相互啮合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置不仅避免电池在穿刺测试中出现掉落、晃动的现象，可在多个位置进行穿刺测试，提升装置的工作灵活性，还可进行不同角度的穿刺实验，提高穿刺实验精度；

(1)通过设置有定位座和夹持块等，通过控制面板控制第二气缸进行工作，使其带动连接臂以定位座为圆心进行翻转，即夹持块压向单电池的上表面，从而利用两组夹持块对电池进行限位，避免电池在穿刺测试中出现掉落、晃动的现象；

(2)通过设置有滑块和穿刺针等，通过控制面板开启电机工作，使其依次带动同步带轮组件、多楔带转动，使得多楔带可带动滑块在导轨的表面水平移动，即滑块带动支撑板、穿刺针等零部件一同水平移动，使得穿刺针处于单电池的不同位置，穿刺针的位置确定后，通过液压缸推动限位板、穿刺针下行，直至穿刺针刺入单电池中，负载传感器可感应得到将隔膜刺穿的最大力并反馈给控制面板，可在多个位置进行穿刺测试，提升装置的工作灵活性；

(3)通过设置有齿条和托架等，第一气缸推动滑台、齿条下行，轨道为齿条的运动导向，即齿条的竖直运动可转化为主动齿轮、主轴以及托架的旋转运动，此时托架进行转动，即托架固定的单电池呈倾斜状态，即穿刺针可斜向插入电池内部，可以测试不同角度下试样被刺入时的防刺性能，提高测试的数据精度。

附图说明

图1为本发明的主视剖面结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明的限位机构结构示意图；

图4为本发明的侧视结构示意图；

图5为本发明的侧视结构示意图；

图6为本发明图5中B处放大结构示意图；

图中：1、装置主体；101、挡板；2、支撑架；3、主轴；4、托架；5、岩棉；6、限位机构；601、固定架；602、定位座；603、连接臂；604、夹持块；605、第二气缸；7、连接板；8、导轨；9、滑块；10、支撑板；11、平板；12、液压缸；13、限位板；14、负载传感器；15、穿刺针；16、安装座；17、同步带轮组件；18、多楔带；19、电机；20、控制面板；21、主动齿轮；22、轨道；23、第一气缸；24、滑台；25、齿条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，包括装置主体1、支撑架2、主轴3、导轨8和支撑板10，装置主体1一侧的外壁上挡板101，装置主体1的底部固定有支撑架2，且支撑架2的两内侧壁上皆转动安装有主轴3，主轴3的一端固定有托架4，且托架4的底部安装有岩棉5，托架4顶部的两侧皆设置有限位机构6；

限位机构6的内部依次设置有固定架601、定位座602、连接臂603、夹持块604和第二气缸605，托架4的两内侧壁上皆固定有固定架601，且固定架601一侧的外壁上安装有定位座602，固定架601底端的一侧活动安装有第二气缸605，该第二气缸605的型号可为SC50X10；

定位座602的内部活动安装有连接臂603,连接臂603与第二气缸605活动连接，连接臂603的底端活动安装有夹持块604；

工作人员将待测试的单电池置于托架4的内部，通过控制面板20控制第二气缸605进行工作，使其带动连接臂603以定位座602为圆心进行翻转，即夹持块604压向单电池的上表面，从而利用两组夹持块604对电池进行限位，避免电池在穿刺测试中出现掉落、晃动的现象；

装置主体1一侧的外壁上固定有连接板7，且连接板7表面的一侧安装有导轨8，导轨8表面的两侧皆滑动安装有滑块9，且滑块9的表面固定有支撑板10，连接板7一侧的外壁上安装有电机19，该电机19的型号可为Y315M-2；

连接板7表面的两侧皆安装有安装座16，且安装座16的内部安装有同步带轮组件17,同步带轮组件17的中心轴与电机19的输出端通过联轴器固定连接，同步带轮组件17的表面缠绕有多楔带18,多楔带18的一端与滑块9的顶端固定连接；

滑台24一侧的外壁上固定有齿条25，且齿条25一侧的主轴3顶端固定有主动齿轮21,主动齿轮21与齿条25相互啮合；

开启电机19工作，使其依次带动同步带轮组件17、多楔带18转动，使得多楔带18可带动滑块9在导轨8的表面水平移动，即滑块9带动支撑板10、穿刺针15等零部件一同水平移动，使得穿刺针15处于单电池的不同位置；

支撑板10表面的一侧固定有平板11，且平板11顶端的中心位置处安装有液压缸12，该液压缸12的型号可为Y160M1-2，液压缸12的活塞杆底端安装有限位板13，且限位板13的底端安装有负载传感器14，该负载传感器14的型号可为MPX10，负载传感器14的底端固定有穿刺针15；

通过液压缸12推动限位板13、穿刺针15下行，直至穿刺针15刺入单电池中，负载传感器14可感应得到将隔膜刺穿的最大力并反馈给控制面板20，从而完成电池的穿刺强度检测；

装置主体1一侧的外壁上固定有轨道22，且轨道22表面的一侧滑动安装有滑台24，装置主体1表面的一侧安装有第一气缸23,该第一气缸23的型号可为SC50X20，第一气缸23的活塞杆底端与滑台24的外壁固定连接；

通过第一气缸23推动滑台24、齿条25下行，轨道22为齿条25的运动导向，即齿条25的竖直运动可转化为主动齿轮21、主轴3以及托架4的旋转运动，此时托架4进行转动，即托架4固定的单电池呈倾斜状态，即穿刺针15可斜向插入电池内部；

装置主体1一侧的外壁上安装有控制面板20，该控制面板20的型号可为AT89S51，控制面板20内部单片机的输出端分别与第二气缸605、液压缸12、负载传感器14、电机19和第一气缸23的输入端电性连接。

本申请实施例在使用时，首先工作人员将待测试的单电池置于托架4的内部，通过控制面板20控制第二气缸605进行工作，使其带动连接臂603以定位座602为圆心进行翻转，即夹持块604压向单电池的上表面，从而利用两组夹持块604对电池进行限位，避免电池在穿刺测试中出现掉落、晃动的现象，工作人员通过控制面板20开启电机19工作，使其依次带动同步带轮组件17、多楔带18转动，使得多楔带18可带动滑块9在导轨8的表面水平移动，即滑块9带动支撑板10、穿刺针15等零部件一同水平移动，使得穿刺针15处于单电池的不同位置，穿刺针15的位置确定后，通过液压缸12推动限位板13、穿刺针15下行，直至穿刺针15刺入单电池中，负载传感器14可感应得到将隔膜刺穿的最大力并反馈给控制面板20，从而完成电池的穿刺强度检测，可在多个位置进行穿刺测试，提升装置的工作灵活性，当需要穿刺针15斜向插入电池中时，通过第一气缸23推动滑台24、齿条25下行，轨道22为齿条25的运动导向，即齿条25的竖直运动可转化为主动齿轮21、主轴3以及托架4的旋转运动，此时托架4进行转动，即托架4固定的单电池呈倾斜状态，即穿刺针15可斜向插入电池内部，可以测试不同角度下试样被刺入时的防刺性能，提高测试的数据精度。

Claims (9)

1.一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，其特征在于：包括装置主体(1)、支撑架(2)、主轴(3)、导轨(8)和支撑板(10)，所述装置主体(1)一侧的外壁上挡板(101)，所述装置主体(1)的底部固定有支撑架(2)，且所述支撑架(2)的两内侧壁上皆转动安装有主轴(3)，所述主轴(3)的一端固定有托架(4)，且所述托架(4)的底部安装有岩棉(5)，所述托架(4)顶部的两侧皆设置有限位机构(6)，所述装置主体(1)一侧的外壁上固定有连接板(7)，且所述连接板(7)表面的一侧安装有导轨(8)，所述导轨(8)表面的两侧皆滑动安装有滑块(9)，且所述滑块(9)的表面固定有支撑板(10)，所述连接板(7)一侧的外壁上安装有电机(19)，所述装置主体(1)一侧的外壁上安装有控制面板(20)，控制面板(20)内部单片机的输出端与电机(19)的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，其特征在于：所述装置主体(1)一侧的外壁上固定有轨道(22)，且所述轨道(22)表面的一侧滑动安装有滑台(24)。

3.根据权利要求1所述的一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，其特征在于：所述装置主体(1)表面的一侧安装有第一气缸(23),第一气缸(23)的活塞杆底端与滑台(24)的外壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，其特征在于：所述限位机构(6)的内部依次设置有固定架(601)、定位座(602)、连接臂(603)、夹持块(604)和第二气缸(605)，所述托架(4)的两内侧壁上皆固定有固定架(601)，且所述固定架(601)一侧的外壁上安装有定位座(602)，所述固定架(601)底端的一侧活动安装有第二气缸(605)。

5.根据权利要求4所述的一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，其特征在于：所述定位座(602)的内部活动安装有连接臂(603),连接臂(603)与第二气缸(605)活动连接，所述连接臂(603)的底端活动安装有夹持块(604)。

6.根据权利要求1所述的一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，其特征在于：所述连接板(7)表面的两侧皆安装有安装座(16)，且所述安装座(16)的内部安装有同步带轮组件(17),同步带轮组件(17)的中心轴与电机(19)的输出端通过联轴器固定连接，所述同步带轮组件(17)的表面缠绕有多楔带(18),多楔带(18)的一端与滑块(9)的顶端固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，其特征在于：所述支撑板(10)表面的一侧固定有平板(11)，且所述平板(11)顶端的中心位置处安装有液压缸(12)。

8.根据权利要求7所述的一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，其特征在于：所述液压缸(12)的活塞杆底端安装有限位板(13)，且所述限位板(13)的底端安装有负载传感器(14)，所述负载传感器(14)的底端固定有穿刺针(15)。

9.根据权利要求2所述的一种铂纳米线负载综合性能测试用单电池测试装置，其特征在于：所述滑台(24)一侧的外壁上固定有齿条(25)，且所述齿条(25)一侧的主轴(3)顶端固定有主动齿轮(21),主动齿轮(21)与齿条(25)相互啮合。

Images