CN116007876B - 一种便于固定的锂电池振动测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于固定的锂电池振动测试装置,属于锂电池测试技术领域，包括机架，机架上固定连接振动测试台，振动测试台上固定安装限位底座，四组侧面限位组件分别设置在四组支撑杆上，侧面限位组件用于对电池包的一侧面进行限位；限位底座的四周分别设置有一组限位控制组件，限位控制组件上设置有一组顶部限位组件；限位控制组件用于控制侧面限位组件、顶部限位组件的工作顺序以及给侧面限位组件、顶部限位组件提供工作动力。本发明能够对多规格的电池包进行测试，自动且同步完成所有方向上的限位从而进行电池包的固定；并且能够根据电池包表面的凹凸量自动改变限位量，更好的固定电池包。

Description

一种便于固定的锂电池振动测试装置

技术领域

本发明涉及锂电池测试技术领域，特别涉及一种便于固定的锂电池振动测试装置。

背景技术

锂电池在日常生活中随处可见，其需求量也是日益剧增，特别是航空航天领域以及新能源电动车领域。由于航空航天以及电动车领域对锂电池的性能要求较高，因此在锂电池出厂前需要经历一系列的测试，而这其中就包含对锂电池的振动检测。我们日常所说的整个锂电池又称电池包，它是由多个锂电池模组以及对应线束组成，而一个锂电池模组又由多个电芯单元组成，为了确保其组装后的性能合格，在将多个锂电池模组组装成一整个能够直接使用的电池包后就需要经过振动测试的工序，在振动测试的过程中，需要利用固定工装将其电池包固定在振动测试设备上，虽然电池包整体是个正方体或是长方体，但是由于线束以及其他小部件的原因，导致电池包外壳并非是平面的而是有些许凹凸不平的，且用于电动车以及航天航空领域的电池包体积普遍较大，因此在装夹电池包时不仅需要多个固定点，且每个固定点夹持深度不一，因此浪费大量人力来手动固定电池包。

现有技术中公告号为CN216846789U的实用新型专利，其提供一种用于锂电池模组振动测试的固定工装，包括安装座，所述安装座的顶端四周均滑动连接有夹持板一，四个夹持板一相对向的一侧壁上均开设有凹槽，凹槽内均滑动连接有夹持板二，夹持板二的夹持面均与对应的夹持板一的夹持面相平齐，四个夹持板一与安装座之间连接有夹持固定机构，此用于锂电池模组振动测试的固定工装，其优点在于：可利用夹持固定机构，能够对锂电池模组的四周侧壁进行夹持紧固，大大提升夹持固定的效果，有效保证锂电池模组振动测试时的稳定性，其次，利用调节机构，能够根据不同高度的锂电池模组进行调节，使得夹持效果更好，适用范围更广。不足在于：其只固定锂电池模组的四周，在电池模组顶部并未设置夹持机构，而在电池振动测试过程中，电池模组会产生纵向位移，不仅影响测试结果还有可能撞坏电池，且当测试较大体积的电池包时，由于电池包外表的不平整使得单一夹持点的夹持效果降低，不利于电池的振动测试。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有固定装置无法根据电池包表面的凹凸量来自动改变限位量，导致固定效果不佳。

针对以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种便于固定的锂电池振动测试装置，包括机架，机架上固定连接振动测试台、升降电缸，振动测试台上固定安装限位底座，所述的限位底座上固定连接油液筒、弹簧Ⅰ，支撑台固定连接在弹簧Ⅰ上，油液筒上设置有四根油液管，所述的限位底座四周分别固定连接一组支撑杆，四组侧面限位组件分别设置在四组支撑杆上，侧面限位组件用于对电池包的一侧面进行限位；限位底座的四周分别设置有一组限位控制组件，限位控制组件上设置有一组顶部限位组件；限位控制组件用于控制侧面限位组件、顶部限位组件的工作顺序以及给侧面限位组件、顶部限位组件提供工作动力，所述的限位控制组件上设置有液压柱，液压柱通过1根油液管与油液筒连通。

优选的，所述的限位底座两侧分别固定一个收缩电缸，收缩电缸上固定连接限位板，限位板滑动连接在限位底座上，限位板靠近支撑台的一端为斜面。

优选的，所述的限位控制组件上设置有侧推杆，侧推杆与液压柱都分别与限位底座转动连接，侧推杆上固定连接摆动柱，液压柱上固定连接连接夹Ⅰ，摆动柱上滑动连接滑筒，滑筒上固定连接弹簧Ⅱ，弹簧Ⅱ另一端与摆动柱固定连接，摆动柱远离侧推杆的一端转动连接顶推杆，所述的连接夹Ⅰ与滑筒转动连接，滑筒上转动连接连接夹Ⅱ，连接夹Ⅱ上固定连接伸缩筒、弹簧Ⅲ，弹簧Ⅲ与伸缩筒固定连接，伸缩筒远离连接夹Ⅱ的一端与顶推杆转动连接。

优选的，所述的顶部限位组件上设置限位座，限位座固定连接在顶推杆上远离伸缩筒的一端，限位座上滑动连接平衡滑条，限位座两侧分别滑动连接一个限位滑杆，限位滑杆上固定连接限位球、弹簧Ⅶ，弹簧Ⅶ另一端固定连接在限位座上。两个限位滑杆远离限位球的一端分别与平衡滑条的一端接触形成配合。

优选的，所述的限位球为半球体，由软橡胶制成，所述的平衡滑条两端面为斜面，所述的限位滑杆远离限位球的一端面为斜面。

优选的，所述的侧面限位组件上设置滑动座，滑动座与一组支撑杆滑动连接，滑动座上固定连接两个弹簧Ⅳ，弹簧Ⅳ与支撑杆固定连接，滑动座上固定连接被动推板，被动推板与侧推杆形成配合。

优选的，所述的侧面限位组件上设置三个滚轮座，滑动座上一端转动连接连杆Ⅰ，另一端转动连接连杆Ⅵ，滑动座上滑动连接两个连杆滑座，靠近连杆Ⅰ的连杆滑座上分别转动连接连杆Ⅱ、连杆Ⅲ，靠近连杆Ⅵ的连杆滑座上分别转动连接连杆Ⅳ、连杆Ⅴ，连杆Ⅰ、连杆Ⅱ转动连接在同一个滚轮座上，连杆Ⅲ、连杆Ⅳ转动连接在同一个滚轮座上，连杆Ⅴ、连杆Ⅵ转动连接在同一个滚轮座上。

优选的，所述的滚轮座上设置有万向轮，万向轮由软橡胶制成，滚轮座上固定连接平衡片Ⅰ、平衡片Ⅱ，平衡片Ⅰ上固定连接弹簧Ⅴ，弹簧Ⅴ另一端固定连接在平衡片Ⅱ上，平衡片Ⅰ、平衡片Ⅱ为弹性钢条制成。

本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明所述的一种便于固定的锂电池振动测试装置，通过设置多组顶部限位组件、侧面限位组件，能够对电池包顶部以及四周进行限位，同时能够针对电池包表面不平整处进行自适应的限位，提高固定效果，减少人工作业时间，提升工作效率；(2)本发明所述的一种便于固定的锂电池振动测试装置，通过设置限位控制组件，能够依次控制侧面限位组件与顶部限位组件的工作顺序，将二者联动起来，防止工序发生干涉；(3)本发明所述的一种便于固定的锂电池振动测试装置，通过设置多组侧面限位组件，能够将放在支撑台上的电池包自动找正，实现自定心的夹持，减少人工调节时间，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明整体结构正视角度示意图。

图3为本发明整体结构俯视角度示意图。

图4为本发明局部结构示意图。

图5为限位控制组件结构示意图。

图6为侧面限位组件结构示意图。

图7为侧面限位组件局部结构示意图。

图8为顶部限位组件结构剖视图。

图9为限位底座、支撑台结构示意图。

图10为限位底座结构剖视图。

附图标号：2-限位控制组件；3-侧面限位组件；4-顶部限位组件；101-机架；102-振动测试台；103-升降电缸；104-限位底座；105-油液管；106-支撑杆；107-收缩电缸；108-限位板；109-支撑台；110-电池包；111-油液筒；112-弹簧Ⅰ；201-液压柱；202-侧推杆；203-摆动柱；204-连接夹Ⅰ；205-滑筒；206-弹簧Ⅱ；207-顶推杆；208-伸缩筒；209-弹簧Ⅲ；210-连接夹Ⅱ；301-滑动座；302-弹簧Ⅳ；303-万向轮；304-滚轮座；305-连杆Ⅰ；306-连杆Ⅱ；307-连杆Ⅲ；308-连杆Ⅳ；309-连杆Ⅴ；310-连杆Ⅵ；311-连杆滑座；312-平衡片Ⅰ；313-平衡片Ⅱ；314-弹簧Ⅴ；315-被动推板；401-限位座；402-限位球；403-平衡滑条；404-限位滑杆；405-弹簧Ⅶ。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图9、图10所示，机架101上固定连接振动测试台102、升降电缸103，振动测试台102上固定安装限位底座104，限位底座104上固定连接油液筒111、弹簧Ⅰ112，支撑台109固定连接在弹簧Ⅰ112上，油液筒111上设置有四根油液管105，限位底座104四周分别固定连接一组支撑杆106，四组侧面限位组件3分别设置在四组支撑杆106上，侧面限位组件3用于对电池包110的一侧面进行限位；限位底座104的四周分别设置有一组限位控制组件2，限位控制组件2上设置有一组顶部限位组件4；限位控制组件2用于控制侧面限位组件3、顶部限位组件4的工作顺序以及给侧面限位组件3、顶部限位组件4提供工作动力，限位控制组件2上设置有液压柱201，液压柱201通过1根油液管105与油液筒111连通；限位底座104两侧分别固定一个收缩电缸107，收缩电缸107上固定连接限位板108，限位板108滑动连接在限位底座104上，限位板108靠近支撑台109的一端为斜面。将电池包110放置在支撑台109上后，升降电缸103伸出将电池包110下压，使得油液筒111与弹簧Ⅰ112被压缩，之后支撑台109开始接触并下压限位板108，由于限位板108靠近支撑台109的一端是斜面，因此在收缩电缸107伸出的情况下，限位板108会被压缩，之后支撑台109越过限位板108，然后升降电缸103缓缓缩回，此时限位板108会将支撑台109卡住；当测试完成后，升降电缸103再次伸出，直到升降电缸103压住电池包110，然后收缩电缸107带动限位板108缩回，然后升降电缸103缓缓回收，此时支撑台109能够带动电池包110缓缓上升，之后支撑台109停止位移，而升降电缸103则是继续缩回，然后由人工将电池包110运走。

如图5所示，限位控制组件2上设置有侧推杆202，侧推杆202与液压柱201都分别与限位底座104转动连接，侧推杆202上固定连接摆动柱203，液压柱201上固定连接连接夹Ⅰ204，摆动柱203上滑动连接滑筒205，滑筒205上固定连接弹簧Ⅱ206，弹簧Ⅱ206另一端与摆动柱203固定连接，摆动柱203远离侧推杆202的一端转动连接顶推杆207，连接夹Ⅰ204与滑筒205转动连接，滑筒205上转动连接连接夹Ⅱ210，连接夹Ⅱ210上固定连接伸缩筒208、弹簧Ⅲ209，弹簧Ⅲ209与伸缩筒208固定连接，伸缩筒208远离连接夹Ⅱ210的一端与顶推杆207转动连接。当油液筒111被压缩时，油液筒111中储存的油液会顺着油液管105流到液压柱201中，由于油液压力使得液压柱201伸出，当液压柱201缓缓伸出时，连接夹Ⅰ204会推动滑筒205，由于弹簧Ⅱ206的弹力，使得滑筒205不会在摆动柱203上滑动，此时滑筒205会带动摆动柱203，摆动柱203带动侧推杆202转动，侧推杆202转动后会接触被动推板315，当被动推板315无法被推动时，侧推杆202停止转动，此时液压柱201还在继续伸出，那么弹簧Ⅱ206就开始被压缩，即滑筒205开始在摆动柱203上滑动，由于滑筒205的滑动，会引起连接夹Ⅱ210带动伸缩筒208，使得顶推杆207开始转动，而顶推杆207上连接的顶部限位组件4开始接触电池包110，当顶推杆207无法再转动时，液压柱201还在继续伸出，此时不仅弹簧Ⅱ206被压缩，且弹簧Ⅲ209也开始被压缩使得连杆Ⅳ308缩短，当液压柱201缩回时各零件又会相继复位。

如图8所示，顶部限位组件4上设置限位座401，限位座401固定连接在顶推杆207上远离伸缩筒208的一端，限位座401上滑动连接平衡滑条403，限位座401两侧分别滑动连接一个限位滑杆404，限位滑杆404上固定连接限位球402、弹簧Ⅶ405，弹簧Ⅶ405另一端固定连接在限位座401上。两个限位滑杆404远离限位球402的一端分别与平衡滑条403的一端接触形成配合，限位球402为半球体，由软橡胶制成，平衡滑条403两端面为斜面，限位滑杆404远离限位球402的一端面为斜面。当顶推杆207带动限位座401运动时，由于电池包110表面的凹凸原因，两个限位球402之间总有一个限位球402会先接触电池包110，之后限位座401继续下压，此时该限位球402上固定连接的限位滑杆404由于受到电池包110的反作用力会开始滑动，对应的弹簧Ⅶ405也开始拉伸，且限位滑杆404滑动时会压住平衡滑条403，使得平衡滑条403往另一侧滑动，而平衡滑条403的滑动又会使得另一侧的限位滑杆404主动伸出，之后两个限位球402都会压住电池包110，以此实现对不平整表面的同步压紧作业。

如图6-图7所示，侧面限位组件3上设置滑动座301，滑动座301与一组支撑杆106滑动连接，滑动座301上固定连接两个弹簧Ⅳ302，弹簧Ⅳ302与支撑杆106固定连接，滑动座301上固定连接被动推板315，被动推板315与侧推杆202形成配合；侧面限位组件3上设置三个滚轮座304，滑动座301上一端转动连接连杆Ⅰ305，另一端转动连接连杆Ⅵ310，滑动座301上滑动连接两个连杆滑座311，靠近连杆Ⅰ305的连杆滑座311上分别转动连接连杆Ⅱ306、连杆Ⅲ307，靠近连杆Ⅵ310的连杆滑座311上分别转动连接连杆Ⅳ308、连杆Ⅴ309，连杆Ⅰ305、连杆Ⅱ306转动连接在同一个滚轮座304上，连杆Ⅲ307、连杆Ⅳ308转动连接在同一个滚轮座304上，连杆Ⅴ309、连杆Ⅵ310转动连接在同一个滚轮座304上；滚轮座304上设置有万向轮303，万向轮303由软橡胶制成，滚轮座304上固定连接平衡片Ⅰ312、平衡片Ⅱ313，平衡片Ⅰ312上固定连接弹簧Ⅴ314，弹簧Ⅴ314另一端固定连接在平衡片Ⅱ313上，平衡片Ⅰ312、平衡片Ⅱ313为弹性钢条制成。通过侧推杆202推动被动推板315使得滑动座301在支撑杆106上滑动，此时弹簧Ⅳ302被拉伸，三个万向轮303开始缓缓接触电池包110侧面，由于电池包110侧面的凹凸原因导致总会有一个或者两个万向轮303先接触电池包110侧面；比如中间的万向轮303率先接触电池包110侧面，而两侧的万向轮303随后再同步接触，中间的万向轮303由于受到电池包110侧面的反作用力便不会再沿该方向位移，但是滑动座301还在继续推动，使得两个连杆Ⅲ307、连杆Ⅳ308之间的夹角开始缓缓变大，以此缓和滑动座301的位移，即两个连杆滑座311开始滑动，使得滚轮座304与连杆Ⅱ306之间的夹角变小、连杆Ⅴ309与连杆Ⅵ310之间的夹角变小，在夹角变小过程中，两侧万向轮303会开始往远离中间万向轮303的方向滑动，此时两侧的万向轮303接触电池包110的速度要大于滑动座301接触电池包110的速度，直到两侧的万向轮303也接触电池包110侧面，在所有万向轮303都压住电池包110侧面后。滑动座301便无法再位移；设置平衡片Ⅰ312、平衡片Ⅱ313、弹簧Ⅴ314的目的在于：通过弹簧Ⅴ314弹力使得平衡片Ⅰ312与平衡片Ⅱ313同步对两侧的连杆进行拨动，使万向轮303两侧连杆是关于万向轮303对称的，此设置可防止滚轮座304发生偏转，造成万向轮303在接触电池包110侧面时不是垂直于电池包110侧面的，避免损坏；而设置的多个组弹簧Ⅴ314的目的在于：在滑动座301在未被侧推杆202推动时，使得所有万向轮303都处于同一高度，避免当一个或两个万向轮303接触电池包110侧面后其他万向轮303的不必要移动。

工作原理：由人工将电池包110放在支撑台109上，之后启动升降电缸103，使得升降电缸103开始伸出，之后下压电池包110，使得支撑台109也开始向下位移、弹簧Ⅰ112被压缩，之后支撑台109开始压缩油液筒111，油液筒111中油液顺着油液管105达到液压柱201中使得液压柱201伸长，之后支撑台109开始压缩限位板108，之后越过限位板108，然后限位板108又弹出，当限位板108弹出后升降电缸103再位移一段距离就开始回缩，而支撑台109因为限位板108的限位无法弹起。而液压柱201伸长后使得侧推杆202开始推动被动推板315，被动推板315带动滑动座301向靠近电池包110的方向运动，之后三个万向轮303先后压紧电池包110侧面，此时电池包110还在下降，万向轮303则是在电池包110侧面上滚动，由于多个万向轮303无法位移后导致滑动座301也无法再移动，此时液压柱201继续伸长使得弹簧Ⅱ206开始被压缩，顶推杆207开始转动，顶推杆207转动使得限位座401开始靠近电池包110顶部，之后两个限位球402先后贴在电池包110顶部，然后液压柱201还在伸长，此时弹簧Ⅲ209开始被压缩，伸缩筒208开始缩短，弹簧Ⅲ209压缩后就会提供限位球402对电池包110顶部压紧力，由于升降电缸103在限位板108弹出后升降电缸103会再位移一段距离才开始回缩，即支撑台109也会有一小段位移的上升，此过程中连杆Ⅳ308会复位一点，但是连杆Ⅴ309仍处于压缩状态，然后启动振动测试台102，使其对电池包110进行振动测试，测试完后，升降电缸103伸出将电池包110压住，然后启动收缩电缸107将限位板108缩回，之后升降电缸103缓缓收缩，电池包110在油液筒111以及弹簧Ⅰ112的作用下开始上升，之后再由弹簧Ⅰ112将电池包110完全抬升到初始位置，至此完成一次测试。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种便于固定的锂电池振动测试装置，其特征在于：包括机架（101），机架（101）上固定连接振动测试台（102）、升降电缸（103），振动测试台（102）上固定安装限位底座（104），所述的限位底座（104）上固定连接油液筒（111）、弹簧Ⅰ（112），支撑台（109）固定连接在弹簧Ⅰ（112）上，油液筒（111）上设置有四根油液管（105），所述的限位底座（104）四周分别固定连接一组支撑杆（106），四组侧面限位组件（3）分别设置在四组支撑杆（106）上，侧面限位组件（3）用于对电池包（110）的一侧面进行限位；限位底座（104）的四周分别设置有一组限位控制组件（2），限位控制组件（2）上设置有一组顶部限位组件（4）；限位控制组件（2）用于控制侧面限位组件（3）、顶部限位组件（4）的工作顺序以及给侧面限位组件（3）、顶部限位组件（4）提供工作动力，所述的限位控制组件（2）上设置有液压柱（201），液压柱（201）通过1根油液管（105）与油液筒（111）连通；

所述的限位控制组件（2）上设置有侧推杆（202），侧推杆（202）与液压柱（201）都分别与限位底座（104）转动连接，侧推杆（202）上固定连接摆动柱（203），液压柱（201）上固定连接连接夹Ⅰ（204），摆动柱（203）上滑动连接滑筒（205），滑筒（205）上固定连接弹簧Ⅱ（206），弹簧Ⅱ（206）另一端与摆动柱（203）固定连接，摆动柱（203）远离侧推杆（202）的一端转动连接顶推杆（207），所述的连接夹Ⅰ（204）与滑筒（205）转动连接，滑筒（205）上转动连接连接夹Ⅱ（210），连接夹Ⅱ（210）上固定连接伸缩筒（208）、弹簧Ⅲ（209），弹簧Ⅲ（209）与伸缩筒（208）固定连接，伸缩筒（208）远离连接夹Ⅱ（210）的一端与顶推杆（207）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种便于固定的锂电池振动测试装置，其特征在于：所述的限位底座（104）两侧分别固定一个收缩电缸（107），收缩电缸（107）上固定连接限位板（108），限位板（108）滑动连接在限位底座（104）上，限位板（108）靠近支撑台（109）的一端为斜面。

3.根据权利要求1所述的一种便于固定的锂电池振动测试装置，其特征在于：所述的顶部限位组件（4）上设置限位座（401），限位座（401）固定连接在顶推杆（207）上远离伸缩筒（208）的一端，限位座（401）上滑动连接平衡滑条（403），限位座（401）两侧分别滑动连接一个限位滑杆（404），限位滑杆（404）上固定连接限位球（402）、弹簧Ⅶ（405），弹簧Ⅶ（405）另一端固定连接在限位座（401）上，两个限位滑杆（404）远离限位球（402）的一端分别与平衡滑条（403）的一端接触形成配合。

4.根据权利要求3所述的一种便于固定的锂电池振动测试装置，其特征在于：所述的限位球（402）为半球体，由软橡胶制成，所述的平衡滑条（403）两端面为斜面，所述的限位滑杆（404）远离限位球（402）的一端面为斜面。

5.根据权利要求1所述的一种便于固定的锂电池振动测试装置，其特征在于：所述的侧面限位组件（3）上设置滑动座（301），滑动座（301）与一组支撑杆（106）滑动连接，滑动座（301）上固定连接两个弹簧Ⅳ（302），弹簧Ⅳ（302）与支撑杆（106）固定连接，滑动座（301）上固定连接被动推板（315），被动推板（315）与侧推杆（202）形成配合。

6.根据权利要求5所述的一种便于固定的锂电池振动测试装置，其特征在于：所述的侧面限位组件（3）上设置三个滚轮座（304），滑动座（301）上一端转动连接连杆Ⅰ（305），另一端转动连接连杆Ⅵ（310），滑动座（301）上滑动连接两个连杆滑座（311），靠近连杆Ⅰ（305）的连杆滑座（311）上分别转动连接连杆Ⅱ（306）、连杆Ⅲ（307），靠近连杆Ⅵ（310）的连杆滑座（311）上分别转动连接连杆Ⅳ（308）、连杆Ⅴ（309），连杆Ⅰ（305）、连杆Ⅱ（306）转动连接在同一个滚轮座（304）上，连杆Ⅲ（307）、连杆Ⅳ（308）转动连接在同一个滚轮座（304）上，连杆Ⅴ（309）、连杆Ⅵ（310）转动连接在同一个滚轮座（304）上。

7.根据权利要求6所述的一种便于固定的锂电池振动测试装置，其特征在于：所述的滚轮座（304）上设置有万向轮（303），万向轮（303）由软橡胶制成，滚轮座（304）上固定连接平衡片Ⅰ（312）、平衡片Ⅱ（313），平衡片Ⅰ（312）上固定连接弹簧Ⅴ（314），弹簧Ⅴ（314）另一端固定连接在平衡片Ⅱ（313）上，平衡片Ⅰ（312）、平衡片Ⅱ（313）为弹性钢条制成。