CN115436823B - 一种电芯测试方法及测试设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电芯测试方法及测试设备,通过设置用于放置电芯模组的测试平台、用于将单体传感单元组装成传感模组的组装平台、用于对电芯模组进行测试的稳定性测试模组以及用于将所述传感模组和所述稳定性测试模组移动至电芯模组上方以对电芯模组进行测试的机械臂,所述单体传感单元组成的传感模组用于在使用所述稳定性测试模组对电芯模组进行稳定性测试的前后测量所述电芯模组的电热参数,以根据所述电热参数确定所述连接件处的稳定性是否符合要求,能够对电芯连接的稳定性进行测试,快速定位稳定性存在问题的连接件,提高了电池组的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及测试技术领域,特别涉及一种电芯测试方法及测试设备。
背景技术
电芯在人们日常生活中具有非常广泛的应用,小到为电视遥控器提供电力,大到在新能源汽车中作为动力电池为汽车提供动力,为人们的日常生活带来了不少的便利。对于如新能源汽车等大型设备,为了提供其所需要功率输出,电芯往往以组成电池组的形式为其动力系统以及电汽系统提供电力。对于能力高度密集的电池组,其安全性和可靠性是至关重要的,电池组中的电芯之间连接的稳定性是电池组的关键性安全指标之一,一旦连接处由于触点失效形成高阻,将会产生大量的热量。同样的,而如果一些连接处断开导致部分电芯没有接入,在同等输出功率的情况下接入的电芯数量减少,电池组也会产生大量的热量,当热量聚积速度比散热速度快时,就会存在起火的隐患。
发明内容
本发明正是基于上述问题,提出了一种电芯测试方法及测试设备,能够对电芯连接的稳定性进行测试,快速定位稳定性存在问题的连接件,提高了电池组的安全性。
有鉴于此,本发明的第一方面提出了一种电芯测试方法,包括:
将电芯模组放置到测试平台,所述电芯模组为若干单体电芯通过连接单元连接组成,所述连接单元包括将所述单体电芯两两电连接的导电片以及将所述单体电芯的极柱与所述导电片电连接的连接件;
获取所述电芯模组上相邻连接件的间距以及每个连接件的实时高度;
根据所述电芯模组中的单体电芯数量、所述相邻连接件的间距以及所述连接件的实时高度使用相应数量的单体传感单元组成传感模组,所述单体传感单元包括温度传感器、电压传感器以及用于连接所述连接件的测试电极;
将所述传感模组移动至所述电芯模组上方对所述电芯模组的第一状态电热参数进行测量;
持续第一测试时长后撤离所述传感模组;
将与所述电芯模组相匹配的稳定性测试模组移动至所述电芯模组上方对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试;
持续第二测试时长后撤离所述稳定性测试模组;
测量每个连接件的实时高度;
根据所述实时高度对所述传感模组的参数进行调整;
将所述传感模组移动至所述电芯模组上方对所述电芯模组的第二状态电热参数进行测量;
根据所述第一状态电热参数以及所述第二状态电热参数确定所述电芯模组中是否存在稳定性不符合标准的连接件。
进一步的,在上述的电芯测试方法中,所述单体传感单元还包括设置于相邻两个侧面的伸缩式接口组件、设置于与所述相邻两个侧面相对的两个侧面上的与所述伸缩式接口组件相配合的连接接口以及与所述测试电极连接用于控制所述测试电极在水平和垂直方向移动的驱动机构,所述根据所述电芯模组中的单体电芯数量、所述相邻连接件的间距以及所述连接件的实时高度使用相应数量的单体传感单元组成传感模组的步骤具体包括:
将与所述单体电芯数量相同数量的单体传感单元移动至传感模组组装平台;
将相邻单体传感单元的伸缩式接口组件与连接接口组件两两配合将所述单体传感单元组装为所述传感模组;
根据所述相邻连接件的间距调节所述伸缩式接口组件的长度;
根据所述连接件的实时高度调节所述测试电极的位置。
进一步的,在上述的电芯测试方法中,所述单体传感单元还包括设置于所述测试电极的一侧用于测量所述测试电极水平方向受力的压力传感器,将所述传感模组移动至所述电芯模组上方的步骤之后还包括:
通过每个所述单体传感单元的驱动机构驱动所述测试电极在水平方向上移动以接近相应位置单体单芯的连接件;
实时获取每个压力传感器的受力数据;
当所述受力数据到达预设范围时,控制相应驱动机构停止运动。
进一步的,在上述的电芯测试方法中,所述第一状态电热参数为所述电芯模组在进行稳定性测试前各个连接件处的电压参数、温度参数及其变化速度参数,所述第二状态电热参数为所述电芯模组在进行稳定性测试后各个连接件处的电压参数、温度参数及其变化速度参数,对所述电芯模组的第一状态电热参数进行测量或者对所述电芯模组的第二状态电热参数进行测量的步骤具体包括:
将所述电芯模组接入模拟负载;
控制所述电芯模组以预设功率向所述模拟负载供电;
在所述第一测试时长内测量每个连接件处的电压参数、温度参数及其变化速度参数。
进一步的,在上述的电芯测试方法中,在对所述电芯模组的第一状态电热参数进行测量的步骤之后,还包括:
判断所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数是否超出预设的范围;
当任一连接件处的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数超出预设的范围时,确定所述连接件的初始电热参数不符合要求;
结束对当前电芯模组的测试。
进一步的,在上述的电芯测试方法中,所述稳定性测试模组包括垂直施力单元和水平施力单元,对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试的步骤具体包括:
使用所述垂直施力单元对所述连接件的悬空部分施加预设大小的垂直向上的拉力并持续第三测试时长;
在所述第三测试时长内,获取所这垂直施力单元的位移量及其受到的反作用力,当所述位移量大于预设值且所述反作用内小于预设值时,确定所述连接件的稳定性不达标,结束相应连接件的稳定性测试;
使用所述水平施力单元所述连接件与所述极柱和/或所述导电片的连接处施加预设大小的水平推力并持续第四测试时长,所述第三测试时长与所述第四测试时长之和小于所述第二测试时长;
在所述第四测试时长内,获取所这水平施力单元的位移量及其受到的反作用力,当所述位移量大于预设值且所述反作用内小于预设值时,确定所述连接件的稳定性不符合要求,结束相应连接件的稳定性测试。
进一步的,在上述的电芯测试方法中,根据所述实时高度对所述传感模组的参数进行调整的步骤具体包括:
根据每个连接件的实时高度计算所述传感模组中每个测试电极能够接触所述连接件的位置;
通过所述驱动机构驱动所述测试电极移动至相应位置。
进一步的,在上述的电芯测试方法中,在对所述电芯模组的第二状态电热参数进行测量的步骤之后,还包括:
判断所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数是否超出预设的范围;
当任一连接件处的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数超出预设的范围时,确定所述连接件的稳定性不符合要求;
结束对当前电芯模组的测试。
进一步的,在上述的电芯测试方法中,根据所述第一状态电热参数以及所述第二状态电热参数确定所述电芯模组中是否存在稳定性不符合标准的连接件的步骤具体包括:
将所述第一状态电热参数以及所述第二状态电热参数中的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数进行对比;
当任一连接件处的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数在两个状态下的差值大于预设值时,确定所述连接件处的稳定性不符合要求。
本发明的第二方面提出了一种电芯测试设备,包括用于放置电芯模组的测试平台、用于将单体传感单元组装成传感模组的组装平台、用于对电芯模组进行测试的稳定性测试模组以及用于将所述传感模组和所述稳定性测试模组移动至电芯模组上方以对电芯模组进行测试的机械臂,组成传感模组的所述单体传感单元包括温度传感器、电压传感器、用于连接所述连接件的测试电极、设置于相邻两个侧面的伸缩式接口组件、设置于与所述相邻两个侧面相对的两个侧面上的与所述伸缩式接口组件相配合的连接接口、与所述测试电极连接用于控制所述测试电极在水平和垂直方向移动的驱动机构以及设置于所述测试电极的一侧用于测量所述测试电极水平方向受力的压力传感器,所述单体传感单元组成的传感模组用于在使用所述稳定性测试模组对电芯模组进行稳定性测试的前后测量所述电芯模组的电热参数,以根据所述电热参数确定所述连接件处的稳定性是否符合要求。
本发明提出了一种电芯测试方法及测试设备,通过设置用于放置电芯模组的测试平台、用于将单体传感单元组装成传感模组的组装平台、用于对电芯模组进行测试的稳定性测试模组以及用于将所述传感模组和所述稳定性测试模组移动至电芯模组上方以对电芯模组进行测试的机械臂,所述单体传感单元组成的传感模组用于在使用所述稳定性测试模组对电芯模组进行稳定性测试的前后测量所述电芯模组的电热参数,以根据所述电热参数确定所述连接件处的稳定性是否符合要求,能够对电芯连接的稳定性进行测试,快速定位稳定性存在问题的连接件,提高了电池组的安全性。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的一种电芯测试方法的流程图;
图2是本发明另一个实施例提供的一种电芯测试方法的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置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。术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等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。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施方式”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。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实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
下面参照附图来描述根据本发明一些实施方式提供的一种电芯测试方法及测试设备。
如图1所示,本发明的第一方面提出了一种电芯测试方法,包括:
将电芯模组放置到测试平台,所述电芯模组为若干单体电芯通过连接单元连接组成,所述连接单元包括将所述单体电芯两两电连接的导电片以及将所述单体电芯的极柱与所述导电片电连接的连接件;
获取所述电芯模组上相邻连接件的间距以及每个连接件的实时高度;
根据所述电芯模组中的单体电芯数量、所述相邻连接件的间距以及所述连接件的实时高度使用相应数量的单体传感单元组成传感模组,所述单体传感单元包括温度传感器、电压传感器以及用于连接所述连接件的测试电极;
将所述传感模组移动至所述电芯模组上方对所述电芯模组的第一状态电热参数进行测量;
持续第一测试时长后撤离所述传感模组;
将与所述电芯模组相匹配的稳定性测试模组移动至所述电芯模组上方对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试;
持续第二测试时长后撤离所述稳定性测试模组;
测量每个连接件的实时高度;
根据所述实时高度对所述传感模组的参数进行调整;
将所述传感模组移动至所述电芯模组上方对所述电芯模组的第二状态电热参数进行测量;
根据所述第一状态电热参数以及所述第二状态电热参数确定所述电芯模组中是否存在稳定性不符合标准的连接件。
上述电芯测试方法应用于使用电芯测试设备对若干单体电芯组成的电池组进行测试,所述电芯测试设备与上位机连接,根据上位机的控制程序和控制参数执行测试工作。目前市面上常见的电池组,有的使用现成的型号的电芯进行制作,也有的使用自行设计的专用电芯进行制作,因此不同品牌、型号的电池组中的所使用的电芯的尺寸、规格往往各不相同。为了能够实现对不同品牌、型号的电池组的测试,所述连接件之间间距和连接件的高度需要预先配置,据此使用对应数量的单体传感单元来组成符合该间距和高度参数的传感模组,从而能够实现对相应电池组的电热参数测量。具体的,所述连接件的高度为所述电池组放置在所述测试平台上时,所述连接件的最高点距离测试平台所在平面的高度。在本发明的一些实施方式中,在将所述电芯模组放置到测试平台之后,在对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试之前,获取所述连接件的实时高度的步骤具体为从上位机获取预先配置的针对待测试电池组的连接件高度参数。优选的,在本发明的另一些实施方式中,所述电芯测试设备包括结构光测量模组,用于在对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试之前以及之后测量所述电芯模组的连接件的实时高度。
在上述测试方法中,所述稳定性测试是指对所述电池模组的连接件与所述导电片、所述单体电芯的极柱之间的连接强度的测试。第一状态指的是在对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试之前的状态,所述第一状态电热参数为所述电芯模组在对其连接件进行稳定性测试之前,在特定工作条件下的电性参数和温度参数,第二状态指的是在对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试之后的状态,所述第二状态电热参数为所述电芯模组在对其连接件进行稳定性测试之后,在特定工作条件下的电性参数和温度参数。电芯模组的连接件在稳定性测试过程中可能会发生形变、脱落或者是断裂的情况,因此在测试前后,即所述第一状态电热参数与所述第二状态电热参数会有所不同。
采用上述实施方式的技术方案,能够对电芯连接的稳定性进行测试,快速定位稳定性存在问题的连接件,从而可以分析其稳定性不足的原因及对其进行修复或者加固,提高了电池组的安全性。
在上述的电芯测试方法中,所述单体传感单元还包括设置于相邻两个侧面的伸缩式接口组件、设置于与所述相邻两个侧面相对的两个侧面上的与所述伸缩式接口组件相配合的连接接口以及与所述测试电极连接用于控制所述测试电极在水平和垂直方向移动的驱动机构,所述根据所述电芯模组中的单体电芯数量、所述相邻连接件的间距以及所述连接件的实时高度使用相应数量的单体传感单元组成传感模组的步骤具体包括:
将与所述单体电芯数量相同数量的单体传感单元移动至传感模组组装平台;
将相邻单体传感单元的伸缩式接口组件与连接接口组件两两配合将所述单体传感单元组装为所述传感模组;
根据所述相邻连接件的间距调节所述伸缩式接口组件的长度;
根据所述连接件的实时高度调节所述测试电极的位置。
具体的,所述伸缩式接口组件和连接接口电连接以使得所述单体传感单元之间可以相互传递控制和测量信号,当多个所述单体传感单元组成所述传感模组后,将电芯测试设备机械臂上的信号线接入其中一个单体传感单元,即可通过上位机对所述传感模组的每个单体传感单元进行控制以及其获其测量数据。通过上位机发送的控制信号,可以控制每个所述单体传感单元的所述伸缩式接口组件的长度以及每个单体传感单元的所述测试电极的位置,从而适配不同尺寸、规格的电芯组成的电芯模组。
在上述的电芯测试方法中,所述单体传感单元还包括设置于所述测试电极的一侧用于测量所述测试电极水平方向受力的压力传感器,将所述传感模组移动至所述电芯模组上方的步骤之后还包括:
通过每个所述单体传感单元的驱动机构驱动所述测试电极在水平方向上移动以接近相应位置单体单芯的连接件;
实时获取每个压力传感器的受力数据;
当所述受力数据到达预设范围时,控制相应驱动机构停止运动。
具体的,所述受力数据的预设范围为针对不同的连接件预先配置的能够使测试电极与所述电芯模组的连接件充分接触但又不会使连接件发生形变的受力范围。在所述电芯模组中,所述连接件的一端连接单体电芯的极柱,另一端连接导电片,两端之间的本体部分处于悬空状态,所述测试电极采用垂直安装的姿态,在所述传感模组移动到所述电芯模组的上方后,根据上位机的控制信号,所述测试电极通过水平方向的运动与所述连接件悬空的本体部分接触。应当说明的是,在本发明的技术方案中,所述上、下是指延重力方向的向上方向和向下方向,所述的水平方向指的是垂直于重力方向。所述电芯模组放置到所述测试平台后,其包含有导电片、连接件等结构的连接单元位于单体单芯的上方。所述传感模组移动到所述电芯模组上方后,其测试电极位于每个单体传感单元的下方,所述测试电极为片状结构,所述采用垂直安装的姿态具体为所述测试电极的两面与水平方向垂直,从而使得所述测试电极在水平方向运动时,其表面可以与所述电芯模组的连接件充分接触。
在上述的电芯测试方法中,所述第一状态电热参数为所述电芯模组在进行稳定性测试前各个连接件处的电压参数、温度参数及其变化速度参数,所述第二状态电热参数为所述电芯模组在进行稳定性测试后各个连接件处的电压参数、温度参数及其变化速度参数,对所述电芯模组的第一状态电热参数进行测量或者对所述电芯模组的第二状态电热参数进行测量的步骤具体包括:
将所述电芯模组接入模拟负载;
控制所述电芯模组以预设功率向所述模拟负载供电;
在所述第一测试时长内测量每个连接件处的电压参数、温度参数及其变化速度参数。
在上述实施方式的技术方案中,所述第一状态电热参数为所述电芯模组各个连接件处的电压参数、温度参数、电压变化速度参数以及温度变化速度参数。所述模拟负载为预先配置的模拟电芯模组使用环境的负载,其电性参数与电芯模组使用环境下的实际负载的电性参数相近,从而可以模拟电芯模组的实际使用环境,即模拟负载的阻性、容性和感性参数与实际使用环境的整体阻性、容性和感性参数相近。在测试过程中,在接入所述模拟负载后,使所述电芯模组以模拟实际使用环境下的输出功率进行供电输出,在还原真实使用场景下的供电情况下进行测试,能够更加真实地反映稳定性测试对其电热参数的影响。
如图2所示,在上述的电芯测试方法中,在对所述电芯模组的第一状态电热参数进行测量的步骤之后,还包括:
判断所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数是否超出预设的范围;
当任一连接件处的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数超出预设的范围时,确定所述连接件的初始电热参数不符合要求;
结束对当前电芯模组的测试。
在上述实施方式的技术方案中,当所述电芯模组在进行稳定性测试前连接件处的电热参数不符合要求时,例如部分电芯没有连接到输出电路、或者部分连接件处的温升过快,说明出厂指标不合格,无需进行稳定性测试,结束所述电芯模组的稳定性测试程序。
在上述的电芯测试方法中,所述稳定性测试模组包括垂直施力单元和水平施力单元,对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试的步骤具体包括:
使用所述垂直施力单元对所述连接件的悬空部分施加预设大小的垂直向上的拉力并持续第三测试时长;
在所述第三测试时长内,获取所这垂直施力单元的位移量及其受到的反作用力,当所述位移量大于预设值且所述反作用内小于预设值时,确定所述连接件的稳定性不达标,结束相应连接件的稳定性测试;
使用所述水平施力单元所述连接件与所述极柱和/或所述导电片的连接处施加预设大小的水平推力并持续第四测试时长,所述第三测试时长与所述第四测试时长之和小于所述第二测试时长;
在所述第四测试时长内,获取所这水平施力单元的位移量及其受到的反作用力,当所述位移量大于预设值且所述反作用内小于预设值时,确定所述连接件的稳定性不符合要求,结束相应连接件的稳定性测试。
具体的,所述垂直施力单元对所述电芯模组的各个连接件的悬空部分施加向上的拉力,以确定在一定的拉力下是否会使其产生明显形变、脱度或者断裂。所述拉力包括瞬时拉力、持续拉力和动态拉力。所述瞬时拉力是指在短时间内将拉力从零增加到预设大小,以模拟所述连接件受到突发外力的情况。所述持续拉力是指对所述连接件的悬空部分施加预设大小的向上拉力并持续一段时间,以模拟所述连接件受到恒定的外力持续拉扯的情况。所述动态拉力是指施加在所述连接件的在预测范围内动态变化的拉力,以模拟所述连接件在剧烈晃动的环境下受到外力持续拉扯的情况。
所述水平施力单元对所述电芯模组的各个连接件与所述导电片和所述单体电芯的极柱连接处施加水平方向的推力,以确定在一定的推力下是否会使连接处产生明显形变、脱度或者断裂。所述推力包括瞬时推力、持续推力和动态推力。同样的,所述瞬时推力是指在短时间内将推力从零增加到预设大小,以模拟所述连接件受到突发外力的情况。所述持续推力是指对所述连接件的连接处施加预设大小的水平推力并持续一段时间,以模拟所述连接件受到恒定的外力持续挤压的情况。所述动态推力是指施加在所述连接件的连接处的在预测范围内动态变化的推力,以模拟所述连接件在剧烈晃动的环境下受到外力持续挤压的情况。
在上述的电芯测试方法中,根据所述实时高度对所述传感模组的参数进行调整的步骤具体包括:
根据每个连接件的实时高度计算所述传感模组中每个测试电极能够接触所述连接件的位置;
通过所述驱动机构驱动所述测试电极移动至相应位置。
所述电芯模组的连接件在进行稳定性测试后有可能发生一定的形变,从而导致其高度发生变化,需要通过驱动机构改变每个单体传感单元的测试电极的位置以适应连接件的高度变化,从而保证测试过程中所述测试电极能够与所述连接件保持电性连接。
在上述的电芯测试方法中,在对所述电芯模组的第二状态电热参数进行测量的步骤之后,还包括:
判断所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数是否超出预设的范围;
当任一连接件处的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数超出预设的范围时,确定所述连接件的稳定性不符合要求;
结束对当前电芯模组的测试。
在上述实施方式的技术方案中,当所述电芯模组在进行稳定性测试后连接件处的电热参数不符合要求时,例如部分连接件处的温升过快或者电压不稳定等,其可能由于在稳定性测试过程中,受外力的影响导致连接件发生了形变、脱落或者断裂的情况而导致连接件与导电片或单位电芯的极柱的接触部位阻值过高、接触不良或者无电连接的情况。
进一步的,在上述的电芯测试方法中,根据所述第一状态电热参数以及所述第二状态电热参数确定所述电芯模组中是否存在稳定性不符合标准的连接件的步骤具体包括:
将所述第一状态电热参数以及所述第二状态电热参数中的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数进行对比;
当任一连接件处的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数在两个状态下的差值大于预设值时,确定所述连接件处的稳定性不符合要求。
具体的,即使在测试过程中所述第一状态电热参数和所述第二状态电热参数没有超出预设的标准范围,但在稳定性测试前后如果同一连接件处在相同的测试环境下其电热参数发生了比较大的变化,表明通过稳定性测试,该连接件在受外力的影响下发生了明显的电热属性变化,例如发生了一定的形变但未完全脱落或断裂,使得其阻值发生了明显变化,在这种情况下,该电芯模组不适合投入实际使用,需要确定具体出问题的连接件,对其进行分析和修复。
本发明的第二方面提出了一种电芯测试设备,包括用于放置电芯模组的测试平台、用于将单体传感单元组装成传感模组的组装平台、用于对电芯模组进行测试的稳定性测试模组以及用于将所述传感模组和所述稳定性测试模组移动至电芯模组上方以对电芯模组进行测试的机械臂,组成传感模组的所述单体传感单元包括温度传感器、电压传感器、用于连接所述连接件的测试电极、设置于相邻两个侧面的伸缩式接口组件、设置于与所述相邻两个侧面相对的两个侧面上的与所述伸缩式接口组件相配合的连接接口、与所述测试电极连接用于控制所述测试电极在水平和垂直方向移动的驱动机构以及设置于所述测试电极的一侧用于测量所述测试电极水平方向受力的压力传感器,所述单体传感单元组成的传感模组用于在使用所述稳定性测试模组对电芯模组进行稳定性测试的前后测量所述电芯模组的电热参数,以根据所述电热参数确定所述连接件处的稳定性是否符合要求。
本发明提出了一种电芯测试方法及测试设备,通过设置用于放置电芯模组的测试平台、用于将单体传感单元组装成传感模组的组装平台、用于对电芯模组进行测试的稳定性测试模组以及用于将所述传感模组和所述稳定性测试模组移动至电芯模组上方以对电芯模组进行测试的机械臂,所述单体传感单元组成的传感模组用于在使用所述稳定性测试模组对电芯模组进行稳定性测试的前后测量所述电芯模组的电热参数,以根据所述电热参数确定所述连接件处的稳定性是否符合要求,能够对电芯连接的稳定性进行测试,快速定位稳定性存在问题的连接件,提高了电池组的安全性。
应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种电芯测试方法,其特征在于,包括:
将电芯模组放置到测试平台,所述电芯模组为若干单体电芯通过连接单元连接组成,所述连接单元包括将所述单体电芯两两电连接的导电片以及将所述单体电芯的极柱与所述导电片电连接的连接件;
获取所述电芯模组上相邻连接件的间距以及每个连接件的实时高度;
根据所述电芯模组中的单体电芯数量、所述相邻连接件的间距以及所述连接件的实时高度使用相应数量的单体传感单元组成传感模组,所述单体传感单元包括温度传感器、电压传感器以及用于连接所述连接件的测试电极;
将所述传感模组移动至所述电芯模组上方对所述电芯模组的第一状态电热参数进行测量;
持续第一测试时长后撤离所述传感模组;
将与所述电芯模组相匹配的稳定性测试模组移动至所述电芯模组上方对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试;
持续第二测试时长后撤离所述稳定性测试模组;
测量每个连接件的实时高度;
根据所述连接件的实时高度调节所述测试电极的位置;
将所述传感模组移动至所述电芯模组上方对所述电芯模组的第二状态电热参数进行测量;
根据所述第一状态电热参数以及所述第二状态电热参数确定所述电芯模组中是否存在稳定性不符合标准的连接件。
2.根据权利要求1所述的电芯测试方法,其特征在于,所述单体传感单元还包括设置于相邻两个侧面的伸缩式接口组件、设置于与所述相邻两个侧面相对的两个侧面上的与所述伸缩式接口组件相配合的连接接口以及与所述测试电极连接用于控制所述测试电极在水平和垂直方向移动的驱动机构,所述根据所述电芯模组中的单体电芯数量、所述相邻连接件的间距以及所述连接件的实时高度使用相应数量的单体传感单元组成传感模组的步骤具体包括:
将与所述单体电芯数量相同数量的单体传感单元移动至传感模组组装平台;
将相邻单体传感单元的伸缩式接口组件与连接接口组件两两配合将所述单体传感单元组装为所述传感模组;
根据所述相邻连接件的间距调节所述伸缩式接口组件的长度;
根据所述连接件的实时高度调节所述测试电极的位置。
3.根据权利要求2所述的电芯测试方法,其特征在于,所述单体传感单元还包括设置于所述测试电极的一侧用于测量所述测试电极水平方向受力的压力传感器,将所述传感模组移动至所述电芯模组上方的步骤之后还包括:
通过每个所述单体传感单元的驱动机构驱动所述测试电极在水平方向上移动以接近相应位置单体单芯的连接件;
实时获取每个压力传感器的受力数据;
当所述受力数据到达预设范围时,控制相应驱动机构停止运动。
4.根据权利要求3所述的电芯测试方法,其特征在于,所述第一状态电热参数为所述电芯模组在进行稳定性测试前各个连接件处的电压参数、温度参数及其变化速度参数,所述第二状态电热参数为所述电芯模组在进行稳定性测试后各个连接件处的电压参数、温度参数及其变化速度参数,对所述电芯模组的第一状态电热参数进行测量或者对所述电芯模组的第二状态电热参数进行测量的步骤具体包括:
将所述电芯模组接入模拟负载;
控制所述电芯模组以预设功率向所述模拟负载供电;
在所述第一测试时长内测量每个连接件处的电压参数、温度参数及其变化速度参数。
5.根据权利要求4所述的电芯测试方法,其特征在于,在对所述电芯模组的第一状态电热参数进行测量的步骤之后,还包括:
判断所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数是否超出预设的范围;
当任一连接件处的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数超出预设的范围时,确定所述连接件的初始电热参数不符合要求;
结束对当前电芯模组的测试。
6.根据权利要求5所述的电芯测试方法,其特征在于,所述稳定性测试模组包括垂直施力单元和水平施力单元,对所述电芯模组的连接件进行稳定性测试的步骤具体包括:
使用所述垂直施力单元对所述连接件的悬空部分施加预设大小的垂直向上的拉力并持续第三测试时长;
在所述第三测试时长内,获取所这垂直施力单元的位移量及其受到的反作用力,当所述位移量大于预设值且所述反作用内小于预设值时,确定所述连接件的稳定性不达标,结束相应连接件的稳定性测试;
使用所述水平施力单元所述连接件与所述极柱和/或所述导电片的连接处施加预设大小的水平推力并持续第四测试时长,所述第三测试时长与所述第四测试时长之和小于所述第二测试时长;
在所述第四测试时长内,获取所这水平施力单元的位移量及其受到的反作用力,当所述位移量大于预设值且所述反作用内小于预设值时,确定所述连接件的稳定性不符合要求,结束相应连接件的稳定性测试。
7.根据权利要求6所述的电芯测试方法,其特征在于,根据所述实时高度对所述传感模组的参数进行调整的步骤具体包括:
根据每个连接件的实时高度计算所述传感模组中每个测试电极能够接触所述连接件的位置;
通过所述驱动机构驱动所述测试电极移动至相应位置。
8.根据权利要求6所述的电芯测试方法,其特征在于,在对所述电芯模组的第二状态电热参数进行测量的步骤之后,还包括:
判断所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数是否超出预设的范围;
当任一连接件处的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数超出预设的范围时,确定所述连接件的稳定性不符合要求;
结束对当前电芯模组的测试。
9.根据权利要求8所述的电芯测试方法,其特征在于,根据所述第一状态电热参数以及所述第二状态电热参数确定所述电芯模组中是否存在稳定性不符合标准的连接件的步骤具体包括:
将所述第一状态电热参数以及所述第二状态电热参数中的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数进行对比;
当任一连接件处的所述电压参数、所述温度参数及其变化速度参数在两个状态下的差值大于预设值时,确定所述连接件处的稳定性不符合要求。
10.一种电芯测试设备,其特征在于,包括用于放置电芯模组的测试平台、用于根据电芯模组中的单体电芯数量、相邻连接件的间距以及连接件的实时高度使用相应数量的单体传感单元组装成传感模组的组装平台、用于对电芯模组的连接件进行测试的稳定性测试模组以及用于将所述传感模组和所述稳定性测试模组移动至电芯模组上方以对电芯模组进行测试的机械臂,组成传感模组的所述单体传感单元包括温度传感器、电压传感器、用于连接所述连接件的测试电极、设置于所述单体传感单元相邻两个侧面的伸缩式接口组件、设置于与所述相邻两个侧面相对的两个侧面上的与所述伸缩式接口组件相配合的连接接口、与所述测试电极连接用于控制所述测试电极在水平和垂直方向移动的驱动机构以及设置于所述测试电极的一侧用于测量所述测试电极水平方向受力的压力传感器,所述驱动机构改变每个单体传感单元的测试电极的位置以适应连接件在进行稳定性测试后的高度变化,所述单体传感单元组成的传感模组用于在使用所述稳定性测试模组对电芯模组进行稳定性测试的前后测量所述电芯模组的电热参数,以根据所述电热参数确定所述连接件处的稳定性是否符合要求。
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