CN204346402U - 一种测量软包装电池厚度形变量的装置 - Google Patents

Abstract

一种测量软包装电池厚度形变量的装置，包括底座，由下方设置的若干个支撑脚支撑，底座成型有适于装配有电池支架的软包装电池竖直穿过的安装通孔，安装通孔一侧竖直设置有适于紧贴软包装电池一侧的固定夹板，另一侧设有适于定位软包装电池的电池支架的活动夹持装置；固设于底座上的门架结构，门架结构包括设于底座两端的支撑柱以及架设于两支撑柱之间的水平梁，水平梁上设有第一滑轨，第一滑轨上设有活动底座，活动底座上设有与固定夹板对应设置的活动夹板以及与活动夹板连接的位移传感器装置，活动夹板适于通过粘结结构连接于软包装电池的另一侧。

Description

一种测量软包装电池厚度形变量的装置

技术领域

本实用新型涉及一种电池测厚装置，具体涉及一种测量软包装电池厚度形变量的装置。

背景技术

软包装锂离子电池由于具有安全性能好、重量轻、设计灵活等优点，获得了多数动力电池厂家的认可，而且已经在一些电池汽车的动力电池包中得到应用。但是由于软包装锂离子电池采用的是铝塑封装袋包装，不同于钢或铝壳电池具有坚硬的外壳，软包装电池中极组较小的膨胀和变形都会带来较大的电池变形量，特别是电池使用(充放电)过程中容易发生变形，变形之后直接影响到电池的循环性能和自放电等，而且这样结构的电池在变形之后会带来安全性问题。因此，在动力电池包设计前需要了解电池的形变量，并在设计时进行充分考虑。

目前电池厚度的测量多采用游标卡尺或千分尺，这些测量工具都无法进行原位在线测试，无法确定电池在整个充放电过程中的变形量。中国专利CN203148390U公开了一种测试聚合物锂离子电池厚度的装置，包括恒压力厚度测试仪和恒温外壳，恒压力厚度测试仪设置于恒温外壳内，恒压力厚度测试仪包括压力读数器和压力调节器，激光读数器设置于连动杆的一侧，压力调节器通过连动杆与上夹板连接，下夹板设置于上夹板上方，并且下夹板与上夹板平行，通过将聚合物锂电池置于上夹板和下夹板之间实现对聚合物锂电子电池厚度测量。

虽然该现有技术可以测量一定温度下的电池厚度变形量，但是在实际使用过程中存在以下问题：1)该现有技术采用上下夹板方式进行厚度测量，上夹板的重量会影响电池厚度形变量，因此该现有技术测厚装置会降低数据准确性和可信度；2)该现有技术可以测量一定温度和压力下的电池厚度变形量，但是无法进行充放电过程中电池厚度形变的测量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是现有的软包装电池测厚装置测量数据不准确、可信度低的问题，从而提供一种数据准确性和稳定性高的测量软包装电池厚度形变量的装置。

本实用新型要解决的另一个问题是现有的软包装电池测厚装置无法确定软包装电池在充放电过程中电池厚度变化的问题，从而提供一种可以准确测量软包装电池充放电过程中厚度形变量的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种测量软包装电池厚度形变量的装置，包括

底座，由下方设置的若干个支撑脚支撑，所述底座成型有适于装配有电池支架的软包装电池竖直穿过的安装通孔，所述安装通孔一侧竖直设置有适于紧贴所述软包装电池一侧的固定夹板，另一侧设有适于定位所述软包装电池的电池支架的活动夹持装置；

固设于所述底座上的门架结构，所述门架结构包括设于所述底座两端的支撑柱以及架设于两所述支撑柱之间的水平梁，所述水平梁上设有第一滑轨，所述第一滑轨上设有活动底座，所述活动底座上设有与所述固定夹板对应设置的活动夹板以及与所述活动夹板连接的位移传感器装置，所述活动夹板适于通过粘结结构连接于所述软包装电池的另一侧。

还包括适于连接所述软包装电池正负极的充放电设备。

所述安装通孔为矩形通孔，所述矩形通孔的短边沿X方向延伸，所述矩形通孔的长边沿Y方向延伸，所述固定夹板设置于所述矩形通孔的长边一侧。

所述活动夹持装置包括配合使用的活动滑块和活动止挡块；

所述活动滑块设置于所述矩形通孔另一长边一侧且与所述固定夹板平行，所述活动滑块上成型有沿X方向延伸设置的长条形第一限位孔，所述第一限位孔内设有第一限位螺栓，所述活动滑块通过所述第一限位螺栓和所述第一限位孔的配合能够沿所述X方向往复滑动或固定于底座上；

所述活动止挡块设置于所述矩形通孔短边一侧，所述活动止挡块上成型有沿Y方向延伸设置的长条形第二限位孔，所述第二限位孔内设有第二限位螺栓，所述活动止挡块通过所述第二限位孔和所述第二限位螺栓的配合能够沿所述Y方向往复滑动或固定于所述底座上。

所述水平梁的两端分别通过紧固装置与对应的所述支撑柱连接；两所述支撑柱上设有能够使所述水平梁上下往复滑动的第二滑轨。

所述位移传感器装置为拉线位移传感器，所述拉线位移传感器的线头与所述活动夹板相连。

所述活动夹板包括可拆卸的夹板支架和下夹板，可以根据软包装电池尺寸选择合适的下夹板，下夹板采用绝缘材料，以避免与极耳接触导致短路，所述下夹板上设有所述粘结结构。

所述下夹板可根据所述软包装电池尺寸进行适应性更换。

所述固定夹板和所述活动夹板采用绝缘材料制成；所述活动滑块以及所述活动止挡块靠近所述软包装电池一侧均设有绝缘材料；所述矩形通孔四周边缘设有绝缘材料。

所述支撑脚的高度不小于70mm，以便于极耳和测量卡具的放置。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本实用新型测量软包装电池厚度形变量的装置，在测量软包装电池厚度形变量时，将软包装电池以及电池支架置于底座的安装通孔内，安装通孔一侧的固定夹板紧贴软包装电池一侧，门架结构的活动底座上的活动夹板通过粘结结构连接于软包装电池另一侧，通过活动夹板的位移变化来测量软包装电池厚度形变量，由于固定夹板和活动夹板从两侧夹住软包装电池，不会存在夹板重量对测量准确度的影响，因此本实用新型测量软包装电池厚度形变量的装置能准确测量电池厚度形变量；另外，本实用新型测量装置具有结构简单，制作成本低，操作和维修方便，加载稳定精度高，实验成本低和效果好的优点。

2.本实用新型测量软包装电池厚度形变量的装置，还包括适于连接软包装电池正负极的充放电设备，由于本实用新型测量装置为开放式结构，因此可以方便地连接充放电设备，通过该设置实现了软包装电池在充放电过程中电池厚度形变量的测量，填补了现有技术中该方面的空白。

3.本实用新型测量软包装电池厚度形变量的装置，所述固定夹板和所述活动夹板采用绝缘材料制成，所述活动滑块以及所述活动止滑块靠近所述软包装电池一侧均设有绝缘材料，所述矩形通孔四周边缘设有绝缘材料，通过该种设置可以避免软包装电池短路。

4.本实用新型测量软包装电池厚度形变量的装置，所述支撑脚的高度不小于70mm，方便了软包装电池的极耳以及测量卡具放置于由若干个支撑脚和底座形成的空间内。

附图说明

为了使实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，

图1是本实用新型测量软包装电池厚度形变量的装置的正视图；

图2是本实用新型测量软包装电池厚度形变量的装置的底座的正视图；

图3是本实用新型测量软包装电池厚度形变量的装置的底座的俯视图；

图4是本实用新型测量软包装电池厚度形变量的装置的活动夹板结构示意图。

附图标记说明

1-底座，2-支撑脚，3-支撑柱，4-矩形通孔，5-固定夹板，6-活动滑块，7-第一限位孔，8-第一限位螺栓，9-活动止挡块，10-第二限位孔，11-第二限位螺栓，12-软包装电池，13-电池支架，14-极耳，15-粘结结构，16-活动夹板，17-下夹板，18-夹板支架，19-活动底座，20-拉线位移传感器，21-线头，22-紧固装置，23-水平梁。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实施例提供一种测量软包装电池厚度形变量的装置，包括底座1，所述底座1下方设置的若干个支撑脚2，底座1上开设有适于装配电池支架13的所述软包装电池12竖直穿过的安装通孔，所述安装通孔一侧竖直设置有适于紧贴所述软包装电池12一侧的固定夹板5，另一侧设有适于定位所述软包装电池12的电池支架13的活动夹持装置；还包括固设于底座1上的门架结构，所述门架结构包括设于所述底座1两端的支撑柱3以及架设于两所述支撑柱3之间的水平梁23，支撑柱3和水平梁23均采用轻质合金制成，保证了测试设备本身在试验过程中位移可以忽略，提高试验是准确性。所述水平梁23上设有第一滑轨，所述第一滑轨上设有活动底座19，所述活动底座19上设有与所述固定夹板5对应设置的活动夹板16以及与所述活动夹板16连接的位移传感器装置，所述活动夹板16适于通过粘结结构15连接于所述软包装电池12的另一侧。

通过活动夹板的位移变化来测量软包装电池厚度形变量，由于固定夹板和活动夹板从两侧夹住软包装电池，不会存在夹板重量对测量准确度的影响，因此本实施例的测量软包装电池厚度形变量的装置能准确测量电池厚度形变量；另外，本实施例的装置具有结构简单，制作成本低，操作和维修方便，加载稳定精度高，实验成本低和效果好的优点。

在本实施例中，所述软包装电池为软包装锂电池，但不限于锂电池，凡是软包装类电池均应在本实用新型保护范围之内。

在本实施例中，所述支撑脚2设为四个，但对于支撑脚数量的设置本实用新型并不作具体限制，所述支撑脚2还可以为三个、五个、六个等。支撑脚2高度不小于70mm，以便于极耳14和测量卡具的放置。

进一步地，本实施例的测量装置还包括适于连接所述软包装电池12正负极的充放电设备。由于本实施例的测量装置为开放式结构，因此可以方便地连接充放电设备，通过该设置实现了软包装电池在充放电过程中电池厚度形变量的测量，填补了现有技术中该方面的空白。

如图3所示，本实施例的所述安装通孔为矩形通孔4，所述矩形通孔4的短边沿X方向延伸，所述矩形通孔4的长边沿Y方向延伸，所述X方向与所述Y方向为处于底座上表面平面的，两个相互垂直的坐标方向。本实施例中，所述固定夹板5优选为设置于所述矩形通孔4左侧的长边一侧，但是不限于设置于所述矩形通孔4左侧的长边一侧，在其他实施例中还可以设置于所述矩形通孔4右侧的长边一侧。固定夹板的高度不小于100mm，并具有一定的厚度以保证其能够具有一定的支撑性。

本实施例的所述活动夹持装置包括配合使用的活动滑块6和活动止挡块9。所述活动滑块6上设置于所述矩形通孔4另一长边一侧，即设置于所述矩形通孔4的右侧长边一侧，所述活动滑块6与所述固定夹板5平行设置，所述活动滑块6上成型有沿X方向延伸设置的长条形第一限位孔7，所述第一限位孔7内设有第一限位螺栓8，所述底座1对应于所述第一限位螺栓8的位置处成型有螺纹孔，所述活动滑块6通过所述第一限位螺栓8及所述第一限位孔7的配合能够沿所述X方向往复滑动，当所述活动滑块6滑动至工作位置时，通过所述第一限位螺栓8旋入所述底座上的螺纹孔内将所述活动滑块6固定于所述底座1上。

所述活动止挡块9设置于两个所述矩形通孔4短边中任一短边的一侧，在本实施例中，所述活动止挡块9优选为设置于所述矩形通孔4沿Y方向后侧的短边一侧，如图3所示。所述活动止挡块9上成型有沿Y方向延伸设置的长条形第二限位孔10，所述第二限位孔10内设有第二限位螺栓11，所述底座1对应所述第二限位螺栓11位置处成型有螺纹孔，所述活动止挡块9通过所述第二限位螺栓11及所述第二限位孔10的配合能够沿Y方向往复滑动，当所述活动止挡块9滑动至工作位置时，通过所述第二限位螺栓11旋入所述底座上的螺纹孔内将所述活动止挡块9固定于所述底座1上。

进一步地，如图1所示，所述水平梁23的两端分别通过紧固装置22与对应的所述支撑柱3连接，所述紧固装置22优选为锁止螺栓。两所述支撑柱3上分别设有第二滑轨，所述水平梁23能够沿着所述第二滑轨上下往复滑动。

此外，如图1所示，本实施例的所述位移传感器装置为拉线位移传感器20，所述拉线位移传感器20的线头21与所述活动夹板16相连，活动夹板16和拉线位移传感器20固定在同一活动底座19上，该活动底座19可以沿水平梁23滑动，方便对不同尺寸规格的电池样品进行测试。进一步，如图4所示，所述活动夹板16包括可拆卸的夹板支架18和下夹板17，所述下夹板17上设有粘结结构15。通过其可以与电池连接。这种粘结结构可以是快粘胶条等有粘结效果的材料，并且在测试后应该容易去除。下夹板17可以有多种尺寸及形状，根据软包装电池尺寸及测试面积需要选择合适的下夹板。拉线位移传感器的线头21出线方向垂直于地面向下。拉线传感器20通过信号与计算机连接。

在本实施例中，为了避免测试的所述软包装电池短路，所述固定夹板5和所述下夹板17采用绝缘材料制成，所述活动滑块6靠近所述软包装电池12一侧设有绝缘材料，所述活动止挡块9靠近所述软包装电池12一侧设有绝缘材料，所述矩形通孔4四周边缘设有绝缘材料。

根据以上所描述的结构，以下根据附图来说明本实施例的测量装置的测试过程：

如图1-3所示，由于软包装电池在实际使用过程中一般均需设计支架，因此先将软包装电池12装配好电池支架13，极耳14垂直于底座1。将软包装电池12紧贴固定夹板5放置，并利用活动滑块6和活动止挡块9来固定其位置，同时将活动滑块6和和活动止挡块9上的第一限位螺栓8和第二限位螺栓11拧紧，保证电池竖直放置。将拉线位移传感器20的线头21与活动夹板16相连，并将下夹板17通过粘结结构15与软包装电池12连接。之后将电池的正负极分别与充放电设备连接，进行电池的充放电测试。当测试过程中厚度发生变化时，通过信号传输至计算机并对实验数据进行实时采集和传输，利用系统软件对数据进行处理，绘制出蠕变曲线。本实施例测试装置既能适合于长时间实验需要，保证蠕变测试精度，又能大幅降低测试运行成本。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：包括

底座(1)，由下方设置的若干个支撑脚(2)支撑，所述底座(1)成型有适于装配有电池支架(13)的软包装电池(12)竖直穿过的安装通孔，所述安装通孔一侧竖直设置有适于紧贴所述软包装电池(12)一侧的固定夹板(5)，另一侧设有适于定位所述软包装电池(12)的电池支架(13)的活动夹持装置；

固设于所述底座(1)上的门架结构，所述门架结构包括设于所述底座(1)两端的支撑柱(3)以及架设于两所述支撑柱(3)之间的水平梁(23)，所述水平梁(23)上设有第一滑轨，所述第一滑轨上设有活动底座(19)，所述活动底座(19)上设有与所述固定夹板(5)对应设置的活动夹板(16)以及与所述活动夹板(16)连接的位移传感器装置，所述活动夹板(16)适于通过粘结结构(15)连接于所述软包装电池(12)的另一侧。

2.根据权利要求1所述的测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：还包括适于连接所述软包装电池(12)正负极的充放电设备。

3.根据权利要求2所述的测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：所述安装通孔为矩形通孔(4)，所述矩形通孔(4)的短边沿X方向延伸，所述矩形通孔(4)的长边沿Y方向延伸，所述固定夹板(5)设置于所述矩形通孔(4)的长边一侧。

4.根据权利要求3所述的测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：所述活动夹持装置包括配合使用的活动滑块(6)和活动止挡块(9)；

所述活动滑块(6)设置于所述矩形通孔(4)另一长边一侧且与所述固定夹板(5)平行，所述活动滑块(6)上成型有沿X方向延伸设置的长条形第一限位孔(7)，所述第一限位孔(7)内设有第一限位螺栓(8)，所述活 动滑块(6)通过所述第一限位螺栓(8)和所述第一限位孔(7)的配合能够沿所述X方向往复滑动或固定于底座(1)上；

所述活动止挡块(9)设置于所述矩形通孔(4)短边一侧，所述活动止挡块(9)上成型有沿Y方向延伸设置的长条形第二限位孔(10)，所述第二限位孔(10)内设有第二限位螺栓(11)，所述活动止挡块(9)通过所述第二限位孔(10)和所述第二限位螺栓(11)的配合能够沿所述Y方向往复滑动或固定于所述底座(1)上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：所述水平梁(23)的两端分别通过紧固装置(22)与对应的所述支撑柱(3)连接；两所述支撑柱(3)上设有能够使所述水平梁(23)上下往复滑动的第二滑轨。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：所述位移传感器装置为拉线位移传感器(20)，所述拉线位移传感器(20)的线头(21)与所述活动夹板(16)相连。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：所述活动夹板(16)包括可拆卸的夹板支架(18)和下夹板(17)，所述下夹板(17)上设有所述粘结结构(15)。

8.根据权利要求7所述的测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：所述下夹板(17)可根据所述软包装电池尺寸进行适应性更换。

9.根据权利要求4所述的测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：所述固定夹板(5)和所述活动夹板(16)采用绝缘材料制成；所述活动滑块(6)以及所述活动止挡块(9)靠近所述软包装电池(12)一侧均设 有绝缘材料；所述矩形通孔(4)四周边缘设有绝缘材料。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的测量软包装电池厚度形变量的装置，其特征在于：所述支撑脚(2)的高度不小于70mm。