CN117147344B - 电池包换热板疲劳测试设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池制造技术领域，提供一种电池包换热板疲劳测试设备，包括：测试台；第一限位板和第二限位板，沿第一方向间隔设置于测试台；至少两个电芯仿形组件，沿第一方向间隔设置于第一限位板和第二限位板之间；至少一个形变量检测件，设于换热板或电芯仿形组件的顶部，用于实时检测换热板沿第一方向的形变量；控制装置，包括工控机和与工控机电连接的驱动机构，工控机与形变量检测件电连接，驱动机构配置为驱动至少两个电芯仿形组件周期性地以递增或递减的挤压力挤压换热板沿第一方向的两侧。通过本申请的技术方案，能够快速验证换热板的抗疲劳强度是否满足动力电池的使用要求，便于液冷系统设计及售后服务方案提供可靠性实验数据。

Description

电池包换热板疲劳测试设备

技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，具体涉及一种电池包换热板疲劳测试设备。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

目前，动力电池通常包括多个电池单体，多个电池单体以串联或串并联的方式进行连接。为提高动力电池的使用性能，通常还会在电池单体之间设置换热板，用以对电池单体进行降温。

相关技术中，电池在充放电过程中，电池单体会周期性膨胀和收缩，导致换热板在充放电过程中会承受电池单体膨胀和收缩过程中的循环载荷，这种持续性的疲劳循环载荷易导致换热板发生断裂情况。因此，验证换热板的抗疲劳强度能否满足动力电池循环充放电的使用要求的问题成为当下丞待解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电池包换热板疲劳测试设备，用以快速验证换热板的抗疲劳强度是否满足动力电池的使用要求。该目的是通过以下技术方案实现的：

本申请提供了一种电池包换热板疲劳测试设备，包括：测试台；第一限位板和第二限位板，沿第一方向间隔设置于所述测试台；至少两个电芯仿形组件，沿所述第一方向间隔设置于所述第一限位板和所述第二限位板之间，相邻的两个所述电芯仿形组件之间用于安装换热板；至少一个形变量检测件，设于所述换热板或所述电芯仿形组件的顶部，用于实时检测所述换热板沿第一方向的形变量；控制装置，包括工控机和与所述工控机电连接的驱动机构，所述工控机与所述形变量检测件电连接，所述驱动机构配置为驱动所述至少两个电芯仿形组件周期性地以递增或递减的挤压力挤压所述换热板沿所述第一方向的两侧。

根据本申请提供的电池包换热板疲劳测试设备，第一限位板和第二限位板用于模拟至少两个电芯仿形组件沿第一方向两侧的端板，用以对至少两个电芯仿形组件进行限位。通过驱动机构驱动至少两个电芯仿形周期性地以递增或递减的挤压力挤压所述换热板沿所述第一方向的两侧，从而可模拟出动力电池在充放电循环过程中，相邻的两个电池单体因周期性膨胀和收缩而对换热板进行周期性循环挤压过程，再通过工控机记录换热板在达到疲劳极限发生断裂时所受到的挤压次数以及挤压力等数据，从而可测得换热板的耐疲劳强度是否满足动力电池的使用需求。且由于对换热板的挤压力呈步进递增或递减的形式，更贴近实际使用过程中换热板的受力情况，从而使得测试结果更准确，以更加直观且接近真实地反馈定义行程范围内不同梯度的换热板抗疲劳表现，便于为电池的液冷系统的设计寿命指标及后续售后维护方案的落地提供可靠性实验数据。

具体地，利用形变量检测件实时检测换热板沿第一方向的形变量，则工控机可根据换热板预设的极限形变量及时控制驱动机构停止运行，以测得换热板在达到极限形变量时所得到的不同循环载荷情况下，换热板所承受的周期性挤压次数以及对应的实际形变量等数据，从而测得换热板的耐疲劳性能。

例如，换热板沿第一方向的正常厚度为3mm-4mm，换热板预设极限变形量为2mm，即此时换热板会被压溃或断裂。则当换热板的变形量达到2mm时，则立即控制驱动机构停止运行，记录此时的试验数据并观测分析。

另外，根据本申请提供的电池包换热板疲劳测试设备，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施方式中，每个所述电芯仿形组件均包括：第一夹持块和第二夹持块，所述第一夹持块和所述第二夹持块之间限定有第一锲形槽和第二锲形槽，所述第一锲形槽和所述第二锲形槽对称设置于所述第一夹持块和所述第二夹持块沿第二方向的两端，所述驱动机构用于周期性地挤压所述第一锲形槽和所述第二锲形槽，以向所述换热板提供递增或递减的挤压力；其中，沿所述第一锲形槽至所述第二锲形槽的方向，所述第一锲形槽的槽宽逐渐减小，所述第二方向与所述第一方向相交。

通过在第一夹持块和第二夹持块之间限定出第一锲形槽和第二锲形槽，当驱动机构与第一锲形槽和第二锲形槽插接配合时，第一夹持块和第二夹持块可向相互远离彼此的方向运动，从而可实现挤压换热板。且由于沿第一锲形槽至第二锲形槽的方向，第一锲形槽的槽宽逐渐减小，第二锲形槽与第一锲形槽对称设置，即沿第二锲形槽至第一锲形槽的方向，第二锲形槽的槽宽逐渐也减小。因此，可根据驱动机构与第一锲形槽和第二锲形槽的插接深度，对换热板提供逐渐增大或逐渐减小的挤压力。

在本申请的一些实施方式中，所述驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件分别设于所述电芯仿形组件沿所述第二方向的两端；其中，所述第一驱动组件包括第一驱动件和与第一所述驱动件相连的至少两个第一锲形块，至少两个所述第一锲形块分别与至少两个所述第一锲形槽插接配合，所述第二驱动组件包括第二驱动件和与所述第二驱动件相连的至少两个第二锲形块，至少两个所述第二锲形块分别与至少两个所述第二锲形槽插接配合，所述第一驱动件和所述第二驱动件用于驱动至少两个所述第一锲形块和至少两个所述第二锲形块沿所述第二方向相互靠近或远离。

驱动机构包括分别设置于电芯仿形组件沿第二方向的两端的第一驱动组件和第二驱动组件，第一驱动组件具有与第一锲形槽相适配的第一锲形块，第二驱动组件具有与第二锲形槽相适配的第二锲形块，这样，通过第一驱动件和第二驱动件同步驱动第一锲形块和第二锲形块相靠近或相远离，便能够驱动第一夹持块和第二夹持块相远离或相靠近，从而实现周期性地挤压换热板。

在本申请的一些实施方式中，所述第一锲形槽的槽壁和所述第二锲形槽的槽壁相对于所述第二方向均形成夹角；和/或，所述第一锲形块具有与所述第一锲形槽的槽壁接触配合的两个第一挤压配合面，所述第二锲形块具有与所述第二锲形槽的槽壁接触配合的两个第二挤压配合面，两个所述第一挤压配合面和两个所述第二挤压配合面相对于所述第二方向均形成夹角。

通过将第一锲形槽的槽壁和第二锲形槽的槽壁设置为相对于所述第二方向均形成夹角，这样，便可在第一锲形块和第二锲形块分别与第一锲形槽和第二锲形槽插接配合时，能够同步驱动第一夹持块和第二夹持块向远离彼此的方向运动。同理，通过将两个第一挤压配合面和两个第二挤压配合面相对第二方向均形成夹角，以与第一锲形槽和第二锲形槽形状适配，从而使第一锲形块和第二锲形块能够同步驱动第一夹持块和第二夹持块向远离彼此的方向运动。

在本申请的一些实施方式中，所述第一驱动组件还包括第一传动板，所述第一传动板的一侧与至少两个所述第一锲形块相连，另一侧与所述第一驱动件相连；和/或，所述第二驱动组件还包括第二传动板，所述第二传动板的一侧与至少两个所述第二锲形块相连，另一侧与所述第二驱动件相连。

由于第一锲形块的数量为至少两个，则通过将第一传动板的一侧与至少两个第一锲形块固定连接，再将第一传动板与第一驱动件相连，从而使得第一驱动件能够同时驱动至少两个第一锲形块运动。同理，第二锲形块的数量也为至少两个，则通过将第二传动板的一侧与至少两个第二锲形块固定连接，再将第二传动板与第二驱动件相连，从而使得第二驱动件能够同时驱动至少两个第二锲形块运动，以简化产品的结构，结构和原理均较为简单，易于实现。

在本申请的一些实施方式中，所述第一锲形块和/或所述第二锲形块的中部设有避让空间，所述避让空间用于避让用于与所述换热板连通的进液管和出液管。

由于换热板在使用过程中需要连通进液管和出液管，以向换热板内循环注入冷却液，从而对电池单体进行换热，以提高电池的使用性能，因此，通过在第一锲形块和第二锲形块的中部设置用于安装进液管和出液管的避让空间，从而便于进液管和出液管与换热板之间的安装和连接。

在本申请的一些实施方式中，所述电芯仿形组件包括循环气袋，所述循环气袋连通有进出气管，所述进出气管与所述驱动机构相连，所述驱动机构用于通过所述进出气管对所述循环气袋进行周期性地充气或排气；其中，所述循环气袋被配置为在充气的情况下沿所述第一方向鼓胀，并挤压所述换热板。

即利用对循环气袋周期性地充气和排气，以模拟电池在充放电过程中，电池单体周期性膨胀和收缩的效果。具体地，由于相邻的两个循环气袋之间安装有换热板，当循环气袋充气过程中，相邻的两个循环气袋逐渐鼓胀，从而可对换热板提供逐渐递增的挤压力，当循环气袋逐渐排气过程中，循环气袋逐渐收缩，从而使相邻的两个循环气袋对换热板的挤压力逐渐递减，进而实现模拟换热板在电池单体周期性鼓胀和收缩过程中受到的挤压力。

在本申请的一些实施方式中，所述循环气袋具有向所述换热板凸伸的椭圆面；和/或，所述驱动机构包括与至少两个循环气袋相连通的气泵系统。

由于在实际电池充放电过程中，电池单体膨胀实际上是电池单体的大面中间部分先鼓胀，周围鼓胀变形则较小，因此通过将循环气袋朝向换热板的表面设置为椭圆形面，这样，更贴近实际使用过程中换热板的受力情况，从而使得测试结果更准确，以更加直观且接近真实地反馈定义行程范围内不同梯度的换热板抗疲劳表现。

气泵系统可同时对多个循环气袋进行充气和排气，且可通过控制气泵的电机功率，以控制对多个循环气袋内的气压进行调节，从而达到气压变化的程度，以使循环气袋的挤压力更贴合电池单体实际挤压力，进一步提高测试结果。

在本申请的一些实施方式中，所述电芯仿形组件的顶部设有凸块，所述形变量检测件包括千分表，所述千分表与所述凸块固定连接。

通过将千分表固定于电芯仿形组件顶部设置的凸块上，以便于安装和拆卸千分表，同时减小千分表对测试过程造成干扰的情况发生。

具体地，千分表具有仪表盘和量杆，量杆相对仪表盘移动时能够带动仪表盘内指针转动，通过将量杆的一端与用于贴合换热板的一个电芯仿形组件的侧壁接触，则换热板被挤压时量杆也会发生一定距离移动，此时通过读取指针转动的刻度值便能够得到换热板的形变量。

在本申请的一些实施方式中，所述电池包换热板疲劳测试设备还包括：液冷循环泵，所述液冷循环泵通过进液管和出液管与所述换热板相连通，用于向所述换热板内循环注入换热介质。

液冷循环泵通过进液管和出液管相连通，从而可向换热板内循环注液，同时，可通过监测液冷循环泵对换热板注液量，在换热板的注入换热介质量低于预设注入换热介质量时，表征换热板已出现破损，此时立即控制驱动机构停止运行，记录此时的试验数据并及时观测分析。

在本申请的一些实施方式中，所述第一限位板背离所述第二限位板的一侧设有至少一组第一限位挡块；和/或，所述第二限位板背离所述第一限位板的一侧设有至少一组第二限位挡块。

第一限位挡块设置在第一限位板背离第二限位板的一侧，第一限位挡块可进一步起到阻挡限位作用，以改善在测试过程中第一限位板向远离第二限位板的方向运动，导致测试结果受影响的情况。

同理，第二限位挡块设置在第二限位板背离第一限位板的一侧，第二限位挡块可进一步起到阻挡限位作用，以改善在测试过程中第二限位板向远离第一限位板的方向运动，导致测试结果受影响的情况。

在本申请的一些实施方式中，所述第一限位板与所述第二限位板之间连接有至少一个第三限位板，所述至少一个第三限位板设置于所述至少两个电芯仿形组件的上方。

通过在至少两个电芯仿形组件的上方设置第三限位板，且将第三限位板的长度方向的两端分别与第一限位板和第二限位板固定连接，第三限位板起到对至少两个电芯仿形组件高度方向的限位作用，用于改善测试过程中电芯仿形组件向远离测试台的方向运动，导致测试结果受影响的情况。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例提供的一种电池包换热板疲劳测试设备的立体结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的一种电池包换热板疲劳测试设备的俯视结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的一种电池包换热板疲劳测试设备的分解结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的另一种电池包换热板疲劳测试设备的局部结构示意图；

其中，图1至图4中坐标系的X轴所在方向表示第一方向，Y轴所在方向表示第二方向。

附图标记如下：

100、电池包换热板疲劳测试设备；

10、测试台； 30、电芯仿形组件； 50、换热板；70、形变量检测件；80、工控机；

21、第一限位板；22、第二限位板；23、第三限位板；31、第一夹持块；32、第二夹持块；33、第一锲形槽；34、第二锲形槽；35、循环气袋；36、进出气管；41、第一驱动组件；42、第二驱动组件；43、气泵系统；61、第一限位挡块；62、第二限位挡块；63、第三限位挡块；64、凸块；

411、第一驱动件；412、第一锲形块；413、第一传动板；421、第二驱动件；422、第二锲形块；423、第二传动板；

4211、避让空间。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两个以上（包括两个），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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申请实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

动力电池通常包括多个电池单体，多个电池单体以串联或串并联的方式进行连接。为提高动力电池的使用性能，通常还会在电池单体之间设置换热板，用以对电池单体进行降温。

相关技术中，电池在充放电过程中，电池单体会周期性膨胀和收缩，导致换热板在充放电过程中会承受电池单体膨胀和收缩过程中的循环载荷，这种持续性的疲劳循环载荷易导致换热板发生断裂情况。因此，验证换热板的抗疲劳强度能否满足动力电池循环充放电的使用要求的问题成为当下丞待解决的问题。

为了快速验证换热板的抗疲劳强度能否满足动力电池循环充放电的使用要求的问题，本申请设计了一种电池包换热板疲劳测试设备，利用至少两个电芯仿形组件模拟电池的电池单体，且在至少两个电芯仿形组件之间设置水冷板，利用驱动机构驱动至少两个电芯仿形组件周期性地且以递增或递减的挤压力挤压换热板的厚度方向的两侧，从而在换热板达到疲劳极限时发生断裂的情况下，以工控机记录的驱动机构驱动至少两个电芯仿形组件挤压换热板的次数以及所提供的驱动力等数据，检测出换热板的耐疲劳强度是否满足动力电池的使用需求。

本申请实施例公开的电池包换热板疲劳测试设备100不仅适用于对水冷板进行疲劳测试，还可适用于对电池的端板等会周期受力的部件进行疲劳测试。

请参见图1至图4，图1为本申请一些实施例提供的一种电池包换热板疲劳测试设备的立体结构示意图；图2为本申请一些实施例提供的一种电池包换热板疲劳测试设备的俯视结构示意图；图3为本申请一些实施例提供的一种电池包换热板疲劳测试设备的分解结构示意图；图4为本申请一些实施例提供的另一种电池包换热板疲劳测试设备的局部结构示意图；其中，图1至图4中坐标系的X轴所在方向表示第一方向，Y轴所在方向表示第二方向。本申请提供了一种电池包换热板疲劳测试设备100，包括测试台10、第一限位板21、第二限位板22、控制装置、至少两个电芯仿形组件30和至少一个形变量检测件70。

其中，第一限位板21和第二限位板22沿第一方向间隔设置于测试台10；至少两个电芯仿形组件30沿第一方向间隔设置于第一限位板21和第二限位板22之间，相邻的两个电芯仿形组件30之间用于安装换热板50；控制装置包括工控机80和与工控机80电连接的驱动机构，工控机80与形变量检测件70电连接驱动机构配置为驱动至少两个电芯仿形组件30周期性地以递增或递减的挤压力挤压换热板50沿第一方向的两侧。

在本实施例中，测试台10的上表面为平面，用于安装第一限位板21、第二限位板22、至少两个电芯仿形组件30和控制装置。

第一限位板21和第二限位板22用于模拟至少两个电芯仿形组件30沿第一方向两侧的端板，用以对至少两个电芯仿形组件30进行限位。

相邻的两个电芯仿形组件30之间具有安装间隙，换热板50竖向设置于相邻的两个电芯仿形组件30之间的安装间隙内。且在初始状态下，换热板50的厚度方向的两侧于相连的两个电芯仿形组件30相接触或相贴合。

示例性地，工控机具有显示屏，并可记录和显示驱动机构驱动至少两个电芯仿形组件30挤压换热板50的次数。此外，还可设置与工控机电连接的图像拍摄器件，图像拍摄器件实时采集换热板50的图像，并输出至工控机，利用工控机进行实时显示和记录。

示例性地，形变量检测件70可以为设于换热板50的上方的千分表，利用千分表的侧头抵接在相邻的两个电芯仿形组件30之间，通过测量相邻的两个电芯仿形组件30沿第一方向的相对位移变化值，从而可测量出换热板50沿第一方向的形变量。此外，形变量检测件70可以为设于换热板50表面，可以扫描换热板50的内部变形量的扫描仪。

通过驱动机构驱动至少两个电芯仿形周期性地以递增或递减的挤压力挤压换热板50沿第一方向的两侧，从而可模拟出动力电池在充放电循环过程中，相邻的两个电池单体因周期性膨胀和收缩而对换热板50进行周期性循环挤压过程，再通过工控机记录换热板50在达到疲劳极限发生断裂时所受到的挤压次数以及挤压力等数据，挤压力可通过设置压力传感器或者通过驱动力换算得到，从而可测得换热板50的耐疲劳强度是否满足动力电池的使用需求。且由于对换热板50的挤压力呈步进递增或递减的形式，更贴近实际使用过程中换热板50的受力情况，从而使得测试结果更准确，以更加直观且接近真实地反馈定义行程范围内不同梯度的换热板50抗疲劳表现，便于为电池的液冷系统的设计寿命指标及后续售后维护方案的落地提供可靠性实验数据。

具体地，形变量检测件70与工控机80电连接。利用形变量检测件70实时检测换热板50沿第一方向的形变量，并实时输出至工控机80，则工控机80可根据换热板50预设的极限形变量及时控制驱动机构停止运行，以测得换热板50在达到极限形变量时所得到的不同循环载荷情况下，换热板50所承受的周期性挤压次数以及对应的实际形变量等数据，从而测得换热板50的耐疲劳性能。

例如，换热板50沿第一方向的正常厚度为3mm-4mm，换热板50预设极限变形量为2mm，即此时换热板50会被压溃或断裂。则当换热板50的变形量达到2mm时，工控机80立即控制驱动机构停止运行，记录此时的试验数据并观测分析。

请参见图1至图3，根据本申请的一些实施例，每个电芯仿形组件30均包括第一夹持块31和第二夹持块32，第一夹持块31和第二夹持块32之间限定有第一锲形槽33和第二锲形槽34，第一锲形槽33和第二锲形槽34对称设置于第一夹持块31和第二夹持块32沿第二方向的两端，并用于与驱动机构插接配合，以向换热板50提供递增或递减的挤压力；其中，沿第一锲形槽至所述第二锲形槽的方向，第一锲形槽的槽宽a逐渐减小，第二方向与第一方向相交。

在本实施例中，沿第一锲形槽33至第二锲形槽34的方向，第一锲形槽33的槽宽a逐渐减小，即第一夹持块31与第二夹持块32之间的间隙逐渐减小。沿第二锲形槽34至第一锲形槽33的方向，第二锲形槽34的槽宽逐渐也减小，即第一夹持块31与第二夹持块32之间的间隙也逐渐减小。

具体地，第一夹持块31与第二夹持块32背离彼此的一侧呈平面状。

第二方向与第一方向之间的夹角优选为90°。当然，第二方向与第一方向之间的夹角也可以为45°、60°等任意角度。

可以理解的，当相邻的两个电芯仿形组件30中的一个的第一夹持块31与另一个的第一夹持块31相邻时，两个第一夹持块31之间用于夹持换热板50。

通过在第一夹持块31和第二夹持块32之间限定出第一锲形槽33和第二锲形槽34，当驱动机构与第一锲形槽33和第二锲形槽34插接配合时，第一夹持块31和第二夹持块32可向相互远离彼此的方向运动，从而可实现挤压换热板50。且由于沿第一锲形槽33至第二锲形槽34的方向，第一锲形槽33的槽宽逐渐减小，第二锲形槽34与第一锲形槽33对称设置，即沿第二锲形槽34至第一锲形槽33的方向，第二锲形槽34的槽宽逐渐也减小。因此，可根据驱动机构与第一锲形槽33和第二锲形槽34的插接深度，对换热板50提供逐渐增大或逐渐减小的挤压力。

在一些实施例中，第一夹持块31和第二夹持块32与测试台10之间通过销钉连接，具体地，第一夹持块31和第二夹持块32均设有销孔，销孔内径大于销钉的外径，销孔位置设置在第一锲形槽33和第二锲形槽34的槽宽最小位置处（即同一组第一夹持块31和第二夹持块32之间的距离最小位置），用以限制驱动机构与第一锲形槽33和第二锲形槽34的最大插设距离。

请参见图1至图3，根据本申请的一些实施例，驱动机构包括第一驱动组件41和第二驱动组件42，第一驱动组件41和第二驱动组件42分别设于电芯仿形组件30沿第二方向的两端；其中，第一驱动组件41包括第一驱动件411和与第一驱动件411相连的至少两个第一锲形块412，至少两个第一锲形块412分别与至少两个第一锲形槽33插接配合，第二驱动组件42包括第二驱动件421和与第二驱动件421相连的至少两个第二锲形块422，至少两个第二锲形块422分别与至少两个第二锲形槽34插接配合，第一驱动件411和第二驱动件421用于驱动至少两个第一锲形块412和至少两个第二锲形块422沿第二方向相互靠近或远离。

在本实施例中，示例性地，第一驱动件411和第二驱动件421可以是伺服电机或者直线电机等。

第一锲形块412具有与第一锲形槽33的形状相适配的第一插接段，第二锲形块422具有与第二锲形槽34相适配的第二插接段，第一锲形块412和第二锲形块422相互逐渐靠近的过程中，能够使第一夹持块31和第二夹持块32相互远离，以驱动相邻的两个电芯仿形组件30以递增的挤压力挤压换热板50。当第一锲形块412和第二锲形块422再由靠近至预设位置至相互逐渐远离的过程中，能够以驱动相邻的两个电芯仿形组件30以递减的挤压力挤压换热板50，直至挤压力消失，从而可模拟出电池的充放电过程中换热板50的受力情况。

驱动机构包括分别设置于电芯仿形组件30沿第二方向的两端的第一驱动组件41和第二驱动组件42，第一驱动组件41具有与第一锲形槽33相适配的第一锲形块412，第二驱动组件42具有与第二锲形槽34相适配的第二锲形块422，这样，通过第一驱动件411和第二驱动件421同步驱动第一锲形块412和第二锲形块422相靠近或相远离，便能够驱动第一夹持块31和第二夹持块32相远离或相靠近，从而实现周期性地挤压换热板50。

根据本申请的一些实施例，第一锲形槽33的槽壁和第二锲形槽34的槽壁相对于第二方向均形成夹角；第一锲形块412具有与第一锲形槽33的槽壁接触配合的两个第一挤压配合面，第二锲形块422具有与第二锲形槽34的槽壁接触配合的两个第二挤压配合面，两个第一挤压配合面和两个第二挤压配合面相对于第二方向均形成夹角。

在本实施例中，示例性地，第一锲形槽33的槽壁和第二锲形槽34的槽壁相对于第二方向之间形成的夹角的角度相等。两个第一挤压配合面和两个第二挤压配合面相对于第二方向之间形成的夹角的角度也相等。

通过将第一锲形槽33的槽壁和第二锲形槽34的槽壁设置为相对于第二方向均形成夹角，这样，便可在第一锲形块412和第二锲形块422分别与第一锲形槽33和第二锲形槽34插接配合时，能够同步驱动第一夹持块和第二夹持块向远离彼此的方向运动。同理，通过将两个第一挤压配合面和两个第二挤压配合面相对第二方向均形成夹角，以与第一锲形槽33和第二锲形槽34形状适配，从而使第一锲形块412和第二锲形块422能够同步驱动第一夹持块和第二夹持块向远离彼此的方向运动。

请参见图1至图3，根据本申请的一些实施例，第一驱动组件41还包括第一传动板413，第一传动板413的一侧与至少两个第一锲形块412相连，另一侧与第一驱动件411相连。

在本实施例中，第一传动板413起到传动作用，用以在第一驱动件411的驱动作用下同步带动至少两个第一锲形块412同步运动。

具体地，第一传动板413朝向第一锲形块412的一侧设有限位凸起，第一锲形块412朝向第一传动板413的一侧设有限位槽，限位凸起插设于多个第一锲形块412的限位槽内，并通过螺栓与多个第一锲形块412固定连接。

由于第一锲形块412的数量为至少两个，则通过将第一传动板413的一侧与至少两个第一锲形块412固定连接，再将第一传动板413与第一驱动件411相连，从而使得第一驱动件411能够同时驱动至少两个第一锲形块412运动。

根据本申请的一些实施例，第二驱动组件42还包括第二传动板423，第二传动板423的一侧与至少两个第二锲形块422相连，另一侧与第二驱动件421相连。

在本实施例中，第二传动板423也起到传动作用，用以在第二驱动件421的驱动作用下同步带动至少两个第二锲形块422同步运动。且第二传动板423和第二锲形块422的连接方式与第一传动板413和第一锲形块412的连接方式相同。

第二锲形块422的数量也为至少两个，则通过将第二传动板423的一侧与至少两个第二锲形块422固定连接，再将第二传动板423与第二驱动件421相连，从而使得第二驱动件421能够同时驱动至少两个第二锲形块422运动，以简化产品的结构，结构和原理均较为简单，易于实现。

请参见图3，根据本申请的一些实施例，第一锲形块412和/或第二锲形块422的中部设有避让空间4211，避让空间4211用于避让用于与换热板50连通的进液管和出液管。

在本实施例中，示例性地，避让空间4211可以为第一锲形块412和第二锲形块422中部局部凹陷形成的避让槽，也可以是第一锲形块412和第二锲形块422中贯通其中部设置的安装孔。

由于换热板50在使用过程中需要连通进液管和出液管，以向换热板50内循环注入冷却液，从而对电池单体进行换热，以提高电池的使用性能，因此，通过在第一锲形块412和第二锲形块422的中部设置用于安装进液管和出液管的避让空间4211，从而便于进液管和出液管与换热板50之间的安装和连接。

请参见图4，根据本申请的一些实施例，电芯仿形组件30包括循环气袋35，循环气袋35连通有进出气管36，进出气管36与驱动机构相连，驱动机构用于通过进出气管36对循环气袋35进行周期性地充气或排气；其中，循环气袋35被配置为在充气的情况下沿第一方向鼓胀，并挤压换热板50。

在本实施例中，循环气袋35具有弹性，初始状态下循环气袋35与换热板50相接触。在充气时循环气袋35发生弹性形变并鼓胀以挤压换热板50，在排气时循环起到逐渐收缩以逐渐恢复至初始状态，同时逐渐减小对换热板50的挤压力。

利用对循环气袋35周期性地充气和排气，以模拟电池在充放电过程中，电池单体周期性膨胀和收缩的效果。具体地，由于相邻的两个循环气袋35之间安装有换热板50，当循环气袋35充气过程中，相邻的两个循环气袋35逐渐鼓胀，从而可对换热板50提供逐渐递增的挤压力，当循环气袋35逐渐排气过程中，循环气袋35逐渐收缩，从而使相邻的两个循环气袋35对换热板50的挤压力逐渐递减，进而实现模拟换热板50在电池单体周期性鼓胀和收缩过程中受到的挤压力。

请参见图4，根据本申请的一些实施例，循环气袋35具有向换热板50凸伸的椭圆面。

在本实施例中，可以理解的，循环气袋35的表面可以为整体外凸的椭圆面，也可以是仅朝向换热板50的一侧为外凸的椭圆面。

由于在实际电池充放电过程中，电池单体膨胀实际上是电池单体的大面中间部分先鼓胀，周围鼓胀变形则较小，因此通过将循环气袋35朝向换热板50的表面设置为椭圆形面，这样，更贴近实际使用过程中换热板50的受力情况，从而使得测试结果更准确，以更加直观且接近真实地反馈定义行程范围内不同梯度的换热板50抗疲劳表现。

请参见图4，根据本申请的一些实施例，驱动机构包括与至少两个循环气袋35相连通的气泵系统。

在本实施例中，气泵系统可同时对多个循环气袋35进行充气和排气，且可通过控制气泵的电机功率，以控制对多个循环气袋35内的气压进行调节，从而达到气压变化的程度，以使循环气袋35的挤压力更贴合电池单体实际挤压力，进一步提高测试结果。

根据本申请的一些实施例，电芯仿形组件的顶部设有凸块，形变量检测件70包括千分表，千分表与凸块固定连接。

在本实施例中，具体地，千分表具有仪表盘和量杆，量杆相对仪表盘移动时能够带动仪表盘内指针转动，通过将量杆的一端与用于贴合换热板50的一个电芯仿形组件30的侧壁接触，则换热板50被挤压时量杆也会发生一定距离移动，此时通过读取指针转动的刻度值便能够得到换热板50的形变量。

通过将千分表固定于电芯仿形组件30顶部设置的凸块上，以便于安装和拆卸千分表，同时减小千分表对测试过程造成干扰的情况发生。

根据本申请的一些实施例，电池包换热板疲劳测试设备100还包括：液冷循环泵（图中未示出），液冷循环泵通过进液管和出液管与换热板50相连通，用于向换热板50内循环注入换热介质。

在本实施例中，换热介质可以为水或制冷剂，制冷剂可以是气体或液体。液冷循环泵通过进液管和出液管与换热板50相连通，从而可向换热板50内循环注液，同时，可通过监测液冷循环泵对换热板50注入的换热介质量，在换热板50的换热介质注入量低于预设注入量时，表征换热板50已出现破损，此时立即控制驱动机构停止运行，记录此时的试验数据并及时观测分析。

请参见图1至图3，根据本申请的一些实施例，第一限位板21背离第二限位板22的一侧设有至少一组第一限位挡块61。

在本实施例中，优选地，第一限位挡块61的数量为多个，多个第一限位挡块61沿第二方向间隔设置，并与测试台10固定连接。

第一限位挡块61设置在第一限位板21背离第二限位板22的一侧，第一限位挡块61可进一步起到阻挡限位作用，以改善在测试过程中第一限位板21向远离第二限位板22的方向运动，导致测试结果受影响的情况。

请参见图1至图3，根据本申请的一些实施例，第二限位板22背离第一限位板21的一侧设有至少一组第二限位挡块62。

在本实施例中，优选地，第二限位挡块62的数量为多个，多个第二限位挡块62沿第二方向间隔设置，并与测试台10固定连接。

第二限位挡块62设置在第二限位板22背离第一限位板21的一侧，第二限位挡块62可进一步起到阻挡限位作用，以改善在测试过程中第二限位板22向远离第一限位板21的方向运动，导致测试结果受影响的情况。

请参见图1至图3，根据本申请的一些实施例，第一限位板21与第二限位板22之间连接有至少一个第三限位板23，至少一个第三限位板23设置于至少两个电芯仿形组件30的上方。

在本实施例中，优选地，第三限位板23的数量为多个，多个第三限位板23沿第二方向间隔设置在至少两个电芯仿形组件30的上方。

通过在至少两个电芯仿形组件30的上方设置第三限位板23，且将第三限位板23的长度方向的两端分别与第一限位板21和第二限位板22固定连接，第三限位板23起到对至少两个电芯仿形组件30高度方向的限位作用，用于改善测试过程中电芯仿形组件30向远离测试台10的方向运动，导致测试结果受影响的情况。

请参见图1至图3，根据本申请的一些实施例，第一驱动件411和第二驱动件421的外周侧分别设置有多个第三限位挡块63。多个第三限位挡块63用以对第一驱动件411和第二驱动件421进行限位。

请参见图1至图3，根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种电池包换热板疲劳测试设备100，包括：测试台10、第一限位板21、第二限位板22、至少两个电芯仿形组件30和驱动机构。其中，第一限位板21和第二限位板22沿第一方向间隔设置于测试台10上。至少两个电芯仿形组件30沿第一方向间隔设置，且相邻的两个电芯仿形组件30之间竖向设置有换热板50。每个电芯仿形组件30均包括第一夹持块31和第二夹持块32，第一夹持块31和第二夹持块32之间限定有第一锲形槽33和第二锲形槽34，第一锲形槽33和第二锲形槽34对称设置于第一夹持块31和第二夹持块32沿第二方向的两端，并用于与驱动机构插接配合，以向换热板50提供递增或递减的挤压力；其中，第二方向与第一方向相交。驱动机构包括第一驱动组件41和第二驱动组件42，第一驱动组件41和第二驱动组件42分别设于电芯仿形组件30沿第二方向的两端；第一驱动组件41包括第一伺服电机（即第一驱动件411）和与第一伺服电机相连的至少两个第一锲形块412，至少两个第一锲形块412分别与至少两个第一锲形槽33插接配合，第二驱动组件42包括第二伺服电机（即第二驱动件421）和与第二伺服电机相连的至少两个第二锲形块422，至少两个第二锲形块422分别与至少两个第二锲形槽34插接配合，第一伺服电机和第二伺服电机用于驱动至少两个第一锲形块412和至少两个第二锲形块422沿第二方向相互靠近或远离。这样，第一伺服电机和第二伺服电机通过按照预设程序驱动至少两组电芯仿形组件30挤压换热板50，并在换热板50达到疲劳极限发生断裂或损坏时记录驱动的次数及驱动压力等数据，以供分析判断换热板50是否满足不同规格的动力电池的使用要求。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，包括：

测试台；

第一限位板和第二限位板，沿第一方向间隔设置于所述测试台；

至少两个电芯仿形组件，沿所述第一方向间隔设置于所述第一限位板和所述第二限位板之间，相邻的两个所述电芯仿形组件之间用于安装换热板；

至少一个形变量检测件，设于所述换热板或所述电芯仿形组件的顶部，用于实时检测所述换热板沿第一方向的形变量；

控制装置，包括工控机和与所述工控机电连接的驱动机构，所述工控机与所述形变量检测件电连接，所述驱动机构配置为驱动所述至少两个电芯仿形组件周期性地以递增或递减的挤压力挤压所述换热板沿所述第一方向的两侧；

其中，所述电芯仿形组件包括第一夹持块和第二夹持块，所述第一夹持块和所述第二夹持块之间限定有第一锲形槽和第二锲形槽，所述第一锲形槽和所述第二锲形槽对称设置于所述第一夹持块和所述第二夹持块沿第二方向的两端，所述第二方向与所述第一方向相交，所述驱动机构用于周期性地挤压所述第一锲形槽和所述第二锲形槽，以向所述换热板提供递增或递减的挤压力；

或者，所述电芯仿形组件包括循环气袋，所述循环气袋连通有进出气管，所述进出气管与所述驱动机构相连，所述驱动机构用于通过所述进出气管对所述循环气袋进行周期性地充气或排气，以周期性挤压所述换热板。

2.根据权利要求1所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，在所述电芯仿形组件包括第一夹持块和第二夹持块，所述第一夹持块和所述第二夹持块之间限定有第一锲形槽和第二锲形槽，所述第一锲形槽和所述第二锲形槽对称设置于所述第一夹持块和所述第二夹持块沿第二方向的两端的情况下；

沿所述第一锲形槽至所述第二锲形槽的方向，所述第一锲形槽的槽宽逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，所述驱动机构包括第一驱动组件和第二驱动组件，所述第一驱动组件和所述第二驱动组件分别设于所述电芯仿形组件沿所述第二方向的两端；

其中，所述第一驱动组件包括第一驱动件和与第一所述驱动件相连的至少两个第一锲形块，至少两个所述第一锲形块分别与至少两个所述第一锲形槽插接配合，所述第二驱动组件包括第二驱动件和与所述第二驱动件相连的至少两个第二锲形块，至少两个所述第二锲形块分别与至少两个所述第二锲形槽插接配合，所述第一驱动件和所述第二驱动件用于驱动至少两个所述第一锲形块和至少两个所述第二锲形块沿所述第二方向相互靠近或远离。

4.根据权利要求3所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，所述第一锲形槽的槽壁和所述第二锲形槽的槽壁相对于所述第二方向均形成夹角；和/或，所述第一锲形块具有与所述第一锲形槽的槽壁接触配合的两个第一挤压配合面，所述第二锲形块具有与所述第二锲形槽的槽壁接触配合的两个第二挤压配合面，两个所述第一挤压配合面和两个所述第二挤压配合面相对于所述第二方向均形成夹角。

5.根据权利要求3所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，所述第一驱动组件还包括第一传动板，所述第一传动板的一侧与至少两个所述第一锲形块相连，另一侧与所述第一驱动件相连；

和/或，所述第二驱动组件还包括第二传动板，所述第二传动板的一侧与至少两个所述第二锲形块相连，另一侧与所述第二驱动件相连。

6.根据权利要求3所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，所述第一锲形块和/或所述第二锲形块的中部设有避让空间，所述避让空间用于避让用于与所述换热板连通的进液管和出液管。

7.根据权利要求1所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，在所述电芯仿形组件包括循环气袋的情况下；

所述循环气袋被配置为在充气的情况下沿所述第一方向鼓胀，并挤压所述换热板。

8.根据权利要求7所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，所述循环气袋具有向所述换热板方向凸伸的椭圆面；

和/或，所述驱动机构包括与所述至少两个循环气袋相连通的气泵系统。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，所述电芯仿形组件的顶部设有凸块，所述形变量检测件包括千分表，所述千分表与所述凸块固定连接。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，所述电池包换热板疲劳测试设备还包括：液冷循环泵，所述液冷循环泵通过进液管和出液管与所述换热板相连通，用于向所述换热板内循环注入换热介质。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，所述第一限位板背离所述第二限位板的一侧设有至少一组第一限位挡块；

和/或，所述第二限位板背离所述第一限位板的一侧设有至少一组第二限位挡块。

12.根据权利要求1-8中任一项所述的电池包换热板疲劳测试设备，其特征在于，所述第一限位板与所述第二限位板之间连接有至少一个第三限位板，所述至少一个第三限位板设于所述至少两个电芯仿形组件的上方。