CN204758796U - 一种电池测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池测试装置，包括夹具，夹具用于固定待测电池，包括导线，导线包括第一回路与第二回路，二者分别与电池的正负级电连接，第一回路与第二回路等长，且电流的流动方向相反；冷却装置，用于对导线进行冷却，以使其温度维持恒定；测量装置，其可直接或者间接的检测电池短路时的温度、电流以及电压值；控制开关，用于控制电流回路的通断。本实用新型使用冷却装置维持导线温度的恒定，避免了导线电阻随温度变化而波动，保证测试结果的准确性；采用导线双线盘卷方式，消除了线圈中电感对测试内阻的影响；能够安全的测试放电过程中相关参数，减少电池升温对测量仪器的破坏。

Description

一种电池测试装置

技术领域

本实用新型涉及电池测试领域，尤其是涉及一种电池测试装置。

背景技术

在电池的生产过程中，为了保证电池的质量，会设有测试环节，电池常用的测试方式是将其两极短路，一般的，是采用导线将电池两级直接连通，通过测量短路时的电流、电压以及温度等相关参数来判定电池的性能优劣，然而电池在短路时会产生大量的热量，导致导线温度升高，而导线温度升高会引起电阻值的变化，最终造成电流值的波动，极大的影响测试精度；此外，因为测试系统要求导线具有一定的内阻，所以导线的长度一般都较长，为了能够节省空间，便于测试人员操作，现有的导线都是以盘卷的形式存在，这又带来了新的问题：导线会因为电感效应而造成较大的感抗，进一步降低测试的准确性。

现有技术还存在其他的问题，如测量装置与电池一同放置在防爆箱内，当电池短路爆炸时很可能对其造成损坏，造成测试中断，而如果将电压表、热电偶等装置安装在防爆箱外，读取的温度与电压又具有滞后性，当开关闭合后，电池在短路的瞬间可能会产生很高的温度，导致电池过热而发生损毁，检测装置放置在防爆箱外的方式无法采集其瞬时数据。

因此，人们亟需一种电池测试装置来解决上述问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种电池测试装置，使用冷却装置维持导线温度的恒定，避免了导线电阻随温度变化而波动，保证测试结果的准确性；采用导线双线盘卷方式，消除了线圈中电感对测试内阻的影响；能够安全的测试放电过程中相关参数，减少电池升温对测量仪器的破坏。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电池测试装置，包括夹具，夹具用于固定待测电池，包括导线，导线包括第一回路与第二回路，二者分别与电池的正负级电连接，第一回路与第二回路等长，且电流的流动方向相反；

冷却装置，用于对导线进行冷却，以使其温度维持恒定；

测量装置，其可直接或者间接的检测电池短路时的温度、电流以及电压值；

控制开关，用于控制电流回路的通断。

作为上述方案的进一步改进方式，导线的第一回路与第二回路并列设置，盘卷为螺旋状线圈，第一回路与第二回路在线圈的中心连通，并在线圈的最外圈形成输入端子与输出端子，输入端子与输出端子分别与电池的正负极电连接。

作为上述方案的进一步改进方式，冷却装置包括冷却箱，冷却箱上设有冷却腔体，以及与冷却腔体连通的介质入口、介质出口、导线入口与导线出口，导线自导线入口穿入，并由导线出口穿出，导线的主体留置于冷却腔体内；冷却介质由介质入口流入，经过冷却腔体后由介质出口流出。

作为上述方案的进一步改进方式，介质可为冷却水或冷却油。

作为上述方案的进一步改进方式，检测装置包括电流检测装置、电压检测装置与温度检测装置。

作为上述方案的进一步改进方式，包括防爆箱，电池置于防爆箱内；

电流检测装置包括电流探头，其设于导线外露于防爆箱的部分上；

电压检测装置设于防爆箱外，通过数据线与电池的正负极电连接；

温度检测装置包括热探头，其贴附于电池表面。

作为上述方案的进一步改进方式，温度检测装置包括设于防爆箱外的热成像仪。

作为上述方案的进一步改进方式，温度检测装置包括设于冷却装置内且贴附在导线上的热探头。

作为上述方案的进一步改进方式，包括采集电流参数的示波器，采集电压与温度参数的数据采集器，以及记录电流参数、电压参数与温度参数的计算机。

作为上述方案的进一步改进方式，控制开关为远程控制开关。

本实用新型的有益效果是：

1、使用冷却装置维持导线温度的恒定，避免了导线电阻随温度变化而波动，保证测试结果的准确性；

2、采用导线双线盘卷方式，消除了线圈中电感对测试内阻的影响；

3、能够安全的测试放电过程中相关参数，减少电池升温对测量仪器的破坏。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的系统组成图；

图2是本实用新型导线第一个实施例的示意图；

图3是本实用新型导线第二个实施例的示意图；

图4是本实用新型冷却装置一个实施例的示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1与图2，示出了本实用新型的系统组成图，包括作为承载结构的底座10，其上设有夹具20，所述的夹具20可以将电池50固定在底座10上，并分别连接电池的两极。在本实用新型中，夹具采用通用性夹具，其既能夹持软包电池、叠片电池的极耳，也能夹持圆柱电池与方形电池的引出镍带，以适应不同电池的测试要求。

包括导线30，其分为第一回路31与第二回路32，二者分别与电池的两极电连接，从而构成电流回路。其中第一回路31与第二回路32等长，且电流流动的方向相反，这样两段回路产生的电感大小相等，方向相反，从而二者可以相互抵消，以减小电流回路内的感抗，另外，因为第一回路31与第二回路32实际上属于同一段导线，则其中电流的变化也是同步的，故无论何时二者的电感总能相互抵消，这样又消除了电流变化引起的感抗波动。

具体的，参照图2，示出了导线的第一种实施方式，将导线30从中点处对折，则自折点处分别为第一回路31与第二回路32，二者并列设置，盘卷为螺旋状线圈。第一回路31与第二回路32在线圈中心相连，在线圈的最外圈形成输入端子310与输出端子320，输入端子310与输出端子320分别与电池的正负极电连接。区别与常见的单线盘卷方式，可以有效的消除电感的影响。

优选的，输入端子310与输出端子320焊接在夹具20上。

参照图3，示出了导线的第二种实施方式，其折叠为连续的“弓”字形，可以理解的是，本实用新型中导线的设置方式并不局限于上述的两种，任何通过电流反向流动而消除电感影响的方案均应得到保护，在此就不一一累述。

包括控制开关70，用于控制电流回路的通断，优选的，其位远程控制开关，如继电器、交流接触器、直流接触器等，可以提高装置的安全性能。

参照图1与图4，还包括有冷却装置40，能对导线30进行冷却，避免电阻值随温度变化而波动，保证测试的稳定性。优选的，冷却装置40包括冷却箱41，冷却箱41上设有冷却腔体410，以及与冷却腔体410连通的介质入口411、介质出口412、导线入口413与导线出口414，导线30自导线入口413穿入，并由导线出口414穿出，导线30的主体（如线圈）留置于冷却腔体410内。使用时先打开介质入口411并关闭介质出口412，注入冷却介质，待测试一定时间，优选为10min后，打开介质出口412，放出冷却介质，不断重复上述过程，以维持导线温度的恒定。

进一步优选的，冷却介质可为冷却油或冷却水。

参照图1，包括有测量装置，其可以直接或者间接的测量电池短路时的温度、电流以及电压值，具体的，检测装置包括电流检测装置、电压检测装置与温度检测装置。为了防止电池短路时产生高温而损坏测量仪器，本实用新型设置有防爆箱80，电池50置于防爆箱内，将其与测量仪器隔绝开来，具体的，电流检测装置为电流探头61，其架设在导线30外露于防爆箱80的部分上，可以不直接接入回路中，而是感应导线30的磁场并将其转化为电流数据；电压测试装置66同样也可放置在防爆箱外，通过数据线与电池的正负极连接即可，通过上述方式，可以极大的减少仪器被破坏的可能性，又能采集到瞬时的电流与电压参数。

温度检测装置包括热探头62，其贴附在电池50的表面，用以实时的检测采样点的温度，为了保证测试的准确性，热探头62可以为多个，贴附于电池的不同位置。进一步的，还包括热成像仪63，其悬挂于电池上方，探测范围覆盖整个电池，可以检测电池表面整体的温度变化，记录电池测试过程中各个时段热图像数据。

此外，在冷却装置40内的导线30处也可以设置热探头，对导线的温度进行实时的监测，进一步保证阻值的稳定。

本实用新型还包括有采集电流参数的示波器67，采集电压与温度参数的数据采集器64，以及记录所述电流参数、电压参数与温度参数的计算机65，示波器67、数据采集器64与电流探头61、电压检测装置66、热探头62、热成像仪63之间通过数据线相连（图1中的虚线部分），计算机65综合电池的温度参数、电流参数和电压参数绘制相应的变化曲线，以便后期查询与分析。

以下列出了本测试装置基于软包锂离子电池的实验数据：

表1示出了导线温度、内阻、电流随时间的变化，对比有无冷却装置对其造成的影响，如表中所示，在未采用冷却装置的条件下，回路电阻随温度的升高而升高（由56.8mΩ升至64.0mΩ），相较之下采用了冷却装置后回路电阻基本上没有变化，这种差异也体现在电流的参数上，未采用冷却装置时电流参数最后为1.1A，比采用冷却装置时减少了1.6A，显然冷却装置的有无对电流的影响是巨大的。

表2示出了不同导线的不同折叠方式对内阻的影响，其中导线长度均为15m，通过直流测试表笔测试通电后的内阻差别。如表中所示，导线呈双线盘卷时的内阻与拉直时的大致相同，而单线盘卷时增加了约一倍，因此采用本方案中的双线盘卷方式可以基本消除电感对内阻的影响。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种电池测试装置，包括夹具，所述夹具用于固定待测电池，其特征在于：包括

导线，所述导线包括第一回路与第二回路，二者分别与所述电池的正负级电连接，所述第一回路与第二回路等长，且电流的流动方向相反；

冷却装置，用于对导线进行冷却，以使其温度维持恒定；

测量装置，其可直接或者间接的检测电池短路时的温度、电流以及电压值；

控制开关，用于控制电流回路的通断。

2.根据权利要求1所述的电池测试装置，其特征在于：所述导线的第一回路与第二回路并列设置，盘卷为螺旋状线圈，所述第一回路与第二回路在所述线圈的中心连通，并在所述线圈的最外圈形成输入端子与输出端子，所述输入端子与输出端子分别与所述电池的正负极电连接。

3.根据权利要求1所述的电池测试装置，其特征在于：所述冷却装置包括冷却箱，所述冷却箱上设有冷却腔体，以及与所述冷却腔体连通的介质入口、介质出口、导线入口与导线出口，所述导线自所述导线入口穿入，并由所述导线出口穿出，所述导线的主体留置于所述冷却腔体内；冷却介质由所述介质入口流入，经过所述冷却腔体后由所述介质出口流出。

4.根据权利要求3所述的电池测试装置，其特征在于：所述冷却介质为冷却水或冷却油。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池测试装置，其特征在于：所述检测装置包括电流检测装置、电压检测装置与温度检测装置。

6.根据权利要求5所述的电池测试装置，其特征在于：包括防爆箱，所述电池置于所述防爆箱内；

所述电流检测装置包括电流探头，其设于所述导线外露于所述防爆箱的部分上；

所述电压检测装置设于所述防爆箱外，通过数据线与所述电池的正负极电连接；

所述温度检测装置包括热探头，其贴附于所述电池表面。

7.根据权利要求6所述的电池测试装置，其特征在于：所述温度检测装置包括设于所述防爆箱外的热成像仪。

8.根据权利要求6所述的电池测试装置，其特征在于：所述温度检测装置包括设于所述冷却装置内且贴附在所述导线上的热探头。

9.根据权利要求6所述的电池测试装置，其特征在于：包括采集电流参数的示波器，采集电压与温度参数的数据采集器，以及记录所述电流参数、电压参数与温度参数的计算机。

10.根据权利要求1所述的电池测试装置，其特征在于：所述控制开关为远程控制开关。