CN204903649U - 二次电池极片电阻测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池极片电阻测试仪，其包括底座、极片固定夹具、施压装置、压力传感器、高度规和电阻表；极片固定夹具安装在底座上，用于夹持固定待检测的二次电池极片；施压装置安装在底座上方，用于对二次电池极片施加可变压力；压力传感器安装于施压装置，用于检测二次电池极片所受到的压力值；高度规和电阻表分别测量二次电池极片在不同压力下的厚度变化值和电阻值。与现有技术相比，本实用新型二次电池极片电阻测试仪可以对二次电池极片施加可变压力，并对压力值、极片电阻值和厚度变化值进行即时测量，因此能够建立二次电池极片的受压、延展与电阻的变化关系，为二次电池极片的研发工作提供可靠依据。

Description

二次电池极片电阻测试仪

技术领域

本实用新型涉及二次电池检测设备，更具体地说，本实用新型涉及一种二次电池极片电阻测试仪。

背景技术

二次电池因具有体积能量比高、重量能量比高、电压高、自放电率低、无记忆效应、循环寿命长等优点而得到了广泛应用，同时也使得其市场竞争激烈。各大公司对二次电池的研发从未间断，尤其是在改善二次电池的极片材料上进行了大量的探索和研究。

二次电池极片电阻是影响电池内阻、电压以及自放电率的重要因素，因此改善二次电池极片的电阻对于提高电池的能量有着重大意义。显然，想要有效地改善二次电池极片的电阻，首先必须能够精确测量其电阻值，也就是说，需要具有较高精度的电阻测试仪器。目前，也确实存在多种可以有效地测量极片电阻的电阻测试仪器。

遗憾的是，现有的电阻测量仪器均无法在不同压力条件下对极片的电阻进行测量，以致满足不了研发要求。同时，在二次电池制造过程中，为了保证其外形和尺寸要求，需要对电池进行加压处理，电池内部的极片在这一过程中也会因为受压而产生延展，导致电阻受到影响。现有的电阻测量仪器也都无法在不同压力条件下对极片受压延展时的厚度变化值进行测量。

有鉴于此，确有必要提供一种能够对不同压力下的二次电池极片进行电阻和受压延展时的厚度变化值测量的二次电池极片电阻测试仪。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种能够对不同压力下的二次电池极片进行电阻测量的二次电池极片电阻测试仪，以保证极片电阻测量的精确性，为改善二次电池极片电阻的研发工作提供可靠依据。

本实用新型的另一目的在于：提供一种能够对不同压力下的二次电池极片受压延展时的厚度变化值进行测量的二次电池极片电阻测试仪。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种二次电池极片电阻测试仪，其包括底座、极片固定夹具、施压装置、压力传感器和电阻表；极片固定夹具安装在底座上，用于夹持固定待检测的二次电池极片；施压装置安装在底座上方，用于对二次电池极片施加可变压力；压力传感器安装于施压装置，用于检测二次电池极片所受到的压力值；电阻表测量二次电池极片在不同压力下的电阻值。

作为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的一种改进，还包括随施压装置移动的高度规，高度规用于测量二次电池极片在不同压力下的厚度变化值。

作为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的一种改进，所述底座包括安装板，安装板上安装有极片下压头；施压装置通过施压装置支架安装在安装板上方，其包括汽缸、上活动板、活动板连接杆、下活动板和极片上压头；上活动板固定在汽缸的输出端，活动板连接杆一端固定于上活动板并向下伸出，下活动板套设于活动板连接杆且可沿着活动板连接杆上下滑动，极片上压头安装在下活动板下方且与极片下压头对齐；压力传感器固定在上活动板的下方，极片上压头的顶部穿过下活动板并与压力传感器对齐；电阻表与极片上压头和极片下压头分别连接而对二次电池极片的电阻值进行即时测量。

作为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的一种改进，所述上活动板的一侧设置有高度规固定块，高度规固定在高度规固定块的下方而随上活动板的上下滑动而移动，测量出加压前后上活动板与安装板之间的间距变化，作为二次电池极片受压延展的厚度变化值。

作为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的一种改进，所述极片固定夹具安装在安装板上，其包括极片上夹板和极片下夹板，极片上夹板和极片下夹板通过磁力连接并能够夹持二次电池极片；极片下夹板固定在安装板上邻近极片下压头的位置，且顶部与极片下压头的顶部平齐。

作为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的一种改进，所述极片下压头通过下绝缘件与安装板绝缘，极片上压头通过上绝缘件与下活动板绝缘。

作为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的一种改进，所述活动板连接杆外套设有活动板弹簧，活动板弹簧位于上下活动板之间而使二者保持一定间距。

作为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的一种改进，所述底座还包括箱体和支撑在箱体下方的地脚；箱体为设有显示装置、调压阀和气体换向阀的电气控制箱；显示装置通过数据线与压力传感器连接而用于显示压力传感器测出的压力值；调压阀和气体换向阀分别通过气管和气管接通与汽缸连接，实现对气缸压力大小和移动方向的调节。

作为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的一种改进，所述施压装置支架安装在安装板上，其包括连接杆和通过连接杆固定在安装板上的固定板；汽缸固定于固定板，上活动板通过汽缸连接销和汽缸连接块与汽缸连接。

作为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的一种改进，所述电阻测试仪还包括施压装置导向结构，施压装置导向结构包括导向杆、直线轴承和缓冲弹簧；导向杆的数量为至少两根，其穿过上活动板和下活动板，并垂直地连接在安装板与固定板之间；每根导向杆外套设有两个可滑动的直线轴承和一根缓冲弹簧，其中，位于上方的直线轴承通过过盈配合与上活动板固定连接，位于下方的直线轴承通过过盈配合与下活动板固定连接，缓冲弹簧支撑在下方的直线轴承与安装板之间。

与现有技术相比，本实用新型二次电池极片电阻测试仪可以对二次电池极片施加可变压力，并对压力值、极片电阻值和厚度变化值进行即时测量，因此能够建立二次电池极片的受压、延展与电阻的变化关系，为二次电池极片的研发工作提供可靠依据。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型二次电池极片电阻测试仪及其有益效果进行详细说明。

图1为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的立体结构示意图。

图2为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的主视示意图。

图3为本实用新型二次电池极片电阻测试仪的左侧示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参阅图1至图3，本实用新型二次电池极片电阻测试仪包括底座、极片固定夹具、施压装置支架、施压装置、压力传感器18、施压装置导向结构、高度规4和电阻表(图未示)。底座既是电气箱，又是其他元件和设备的安装基础。极片固定夹具安装在底座上，用于夹持固定待检测的二次电池极片30。施压装置支架安装在底座上，用于承载施压装置。施压装置安装在施压装置支架上，在施压装置导向结构的导向下，对由极片固定夹具夹持固定的二次电池极片30施加压力。压力传感器18安装于施压装置，用于检测二次电池极片30所受到的压力值。高度规4用于对二次电池极片30的厚度变化值进行精确测量。电阻表用于测量二次电池极片30在不同压力下的电阻值。

底座包括箱体22、地脚26、安装板25、极片下压头23和下绝缘件24。箱体22为电气控制箱，用于安装显示装置8、调压阀6和气体换向阀21等显示及操作机构。其中，显示装置8用于显示压力传感器18检测到的压力数值。

为便于使用者的读数和操作，调压阀6置于箱体22的右侧(说明书全文均以图2所示的主视图来定义前后左右上下等方位)，气体换向阀21和显示装置8置于箱体22的前面。地脚26通过螺钉固定在箱体22的底部而对箱体22进行支撑，地脚26的数量为至少三个，优选为四个。安装板25通过螺钉固定在箱体22上，作为其他元件和设备的安装基础。极片下压头23通过螺钉固定在安装板25上，并利用下绝缘件24实现极片下压头23与安装板25之间的绝缘。下绝缘件24优选为密封胶圈。

极片固定夹具安装在安装板25上，其包括极片上夹板9和极片下夹板10。极片下夹板10通过螺钉固定在安装板25上，且位于邻近极片下压头23的位置。极片上夹板9和极片下夹板10的内部均镶有磁铁，两个夹板9、10通过磁力连接并能够夹持二次电池极片30。极片下夹板10的顶部与极片下压头23的顶部基本平齐。

施压装置支架安装在安装板25上，其包括连接杆5和固定板2。固定板2通过连接杆5固定在安装板25上，具体的安装方式为：四根连接杆5的底端通过螺钉分别固定在安装板25上表面的四角，固定板2通过螺钉固定在四根连接杆5的顶端。

施压装置安装在施压装置支架上，其包括汽缸1、上活动板17、下活动板15、活动板连接杆27、活动板弹簧16、极片上压头13和上绝缘件14(优选为密封胶圈)。汽缸1通过螺钉连接在固定板2的上表面；汽缸1的输出端穿过固定板2，上活动板17通过螺钉固定在汽缸的输出端，活动板连接杆27的一端固定于上活动板并向下伸出，下活动板15套设于活动板连接杆27且可沿着活动板连接杆27上下滑动；活动板弹簧16套设在活动板连接杆27外且位于上活动板17和下活动板15之间，使得上活动板17和下活动板15之间保持一定间距。压力传感器18固定在上活动板17的下表面中部，并通过数据线与箱体22上的显示装置8的接线端子连接。极片上压头13通过螺钉固定于下活动板15，并利用上绝缘件14实现极片上压头13与下活动板15的绝缘；极片上压头13的顶部穿过下活动板15并与压力传感器18对齐。汽缸1通过气管与调压阀6连接，通过气管接通与气体换向阀21连接，共同形成一个闭环的气体控制系统。使用者可通过旋转调压阀6调节通入汽缸1内的气压，来调节施加在极片上的压力；还可以通过气体换向阀21控制汽缸1的上下移动。

施压装置导向结构包括两根导向杆7、四个直线轴承12和两个缓冲弹簧11。两根导向杆7均穿过上活动板17和下活动板15，并垂直地连接在安装板25与固定板2之间。四个直线轴承12分别可滑动地套设在两根导向杆7外，其中，位于上方的两个直线轴承12通过过盈配合与上活动板17固定连接，位于下方的两个直线轴承12通过过盈配合与下活动板15固定连接。两个缓冲弹簧11分别套设在两根导向杆7的下部，并支撑在下方的直线轴承12与安装板25之间，用于对下活动板15的下降进行缓冲。

上活动板17的右侧设置有高度规固定块3，高度规4固定在高度规固定块3的下方。因此，高度规4能够随上活动板17的上下滑动而移动，以便在加压时通过测量上活动板17与安装板25之间的间距变化，得出二次电池极片30受压延展时的厚度变化值。高度规4的精度可达0.0001mm。

电阻表用于与极片上压头13、极片下压头23分别连接而对二次电池极片30的即时电阻值进行测量。由于现有技术中已经存在很多种电阻表，大部分都可以用在本实用新型中实现此电阻测量功能，因此不再对其结构和功能进行详细描述。

易于理解的是，在不同的实施方式中，本实用新型二次电池极片电阻测试仪的具体结构还可以进行以下一种或多种变更：1)各元件之间的固定连接可以通过螺钉实现，也可以通过其他合适的方式实现，例如卡扣连接、销孔连接等；2)极片上夹板9和极片下夹板10可以改为其中一个镶嵌磁铁，另一个镶嵌能够被磁铁吸附的材料(如铁等)，只要能够彼此吸附而实现对二次电池极片30的夹持固定即可；3)某些元件的数量可以根据实际情况而有所变化，并不会影响其功能的实现，如地脚26、连接杆5、活动板连接杆27、活动板弹簧16、导向杆7、直线轴承12和缓冲弹簧11等。

使用本实用新型二次电池极片电阻测试仪对二次电池极片30进行电阻测试的步骤为：

1)调零：将调压阀6的气体流量调至较低值，启动气体换向阀21，使汽缸1推动上活动板17和下活动板15一起缓缓下滑，当极片上压头13与极片下压头23接触后，下活动板15停止移动，上活动板17则继续下压，直至压力传感器18与极片上压头13的顶部接触，此时，显示装置8显示的压力值由零变为不为零；使汽缸1停止下压，然后调低调压阀6的气体流量，直至显示装置8显示的压力值降低为零，并将高度规4的数值也归零；

2)测量：启动气体换向阀21使汽缸1带动极片上压头13上移，将二次电池极片30放置在极片上夹板9和极片下夹板10之间夹持固定，并使二次电池极片30的待测量端伸出至极片下压头23上方且与其顶部接触；启动气体换向阀21使汽缸1推动极片上压头13下移而对二次电池极片30施加压力，并旋动调压阀6旋钮，逐渐增大气压，直至显示装置8显示的压力值达到预定的最大压力；此过程中，记录高度规4显示的二次电池极片厚度变化值(由于高度规4在测量前已经归零，因此其读数即是二次电池极片30的厚度变化值)、显示装置8显示出的压力值以及电阻表测出的电阻值，得到三者的即时对应关系；

3)测量完毕后，旋动调压阀6旋钮降低气压，并启动气体换向阀21使汽缸1带动极片上压头13上移，之后取下二次电池极片30即可。

与现有技术相比，本实用新型二次电池极片电阻测试仪至少具有以下优点：1)可以在0～1000N的范围内给二次电池极片30施加压力，并可以通过压力传感器18将压力值实时输出给显示装置8；2)可以利用高度规4和电阻表实时监测极片在不同压力状态下的厚度变化值及电阻值，从而建立二次电池极片30的受压、延展与电阻的变化关系，还可以进一步换算出极片材料的电阻率；3)便于开合的极片固定夹具可以有效地定位二次电池极片30的位置，并且便于极片位置的移动，使得测量二次电池极片30不同位置处的电阻变得非常方便；4)极片下夹板10的顶部与极片下压头23的顶部基本平齐，因此可以有效地保证极片上压头13和极片下压头23能够全面地与二次电池极片30接触，有利于提高电阻测量的精度。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：包括底座、极片固定夹具、施压装置、压力传感器和电阻表；极片固定夹具安装在底座上，用于夹持固定待检测的二次电池极片；施压装置安装在底座上方，用于对二次电池极片施加可变压力；压力传感器安装于施压装置，用于检测二次电池极片所受到的压力值；电阻表测量二次电池极片在不同压力下的电阻值。

2.根据权利要求1所述的二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：还包括随施压装置移动的高度规，高度规用于测量二次电池极片在不同压力下的厚度变化值。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：所述底座包括安装板，安装板上安装有极片下压头；施压装置通过施压装置支架安装在安装板上方，其包括汽缸、上活动板、活动板连接杆、下活动板和极片上压头；上活动板固定在汽缸的输出端，活动板连接杆一端固定于上活动板并向下伸出，下活动板套设于活动板连接杆且可沿着活动板连接杆上下滑动，极片上压头安装在下活动板下方且与极片下压头对齐；压力传感器固定在上活动板的下方，极片上压头的顶部穿过下活动板并与压力传感器对齐；电阻表与极片上压头和极片下压头分别连接而对二次电池极片的电阻值进行即时测量。

4.根据权利要求3所述的二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：所述上活动板的一侧设置有高度规固定块，高度规固定在高度规固定块的下方而随上活动板的上下滑动而移动，测量出加压前后上活动板与安装板之间的间距变化，作为二次电池极片受压延展的厚度变化值。

5.根据权利要求3所述的二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：所述极片固定夹具安装在安装板上，其包括极片上夹板和极片下夹板，极片上夹板和极片下夹板通过磁力连接并能够夹持二次电池极片；极片下夹板固定在安装板上邻近极片下压头的位置，且其顶部与极片下压头的顶部平齐。

6.根据权利要求3所述的二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：所述极片下压头通过下绝缘件与安装板绝缘，极片上压头通过上绝缘件与下活动板绝缘。

7.根据权利要求3所述的二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：所述活动板连接杆外套设有活动板弹簧，活动板弹簧位于上下活动板之间而使二者保持一定间距。

8.根据权利要求3所述的二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：所述底座还包括箱体和支撑在箱体下方的地脚；箱体为设有显示装置、调压阀和气体换向阀的电气控制箱；显示装置通过数据线与压力传感器连接而用于显示压力传感器测出的压力值；调压阀和气体换向阀分别通过气管和气管接通与汽缸连接，实现对气缸压力大小和移动方向的调节。

9.根据权利要求3所述的二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：所述施压装置支架安装在安装板上，其包括连接杆和通过连接杆固定在安装板上的固定板；汽缸固定于固定板，上活动板通过汽缸连接销和汽缸连接块与汽缸连接。

10.根据权利要求9所述的二次电池极片电阻测试仪，其特征在于：所述电阻测试仪还包括施压装置导向结构，施压装置导向结构包括导向杆、直线轴承和缓冲弹簧；导向杆的数量为至少两根，其穿过上活动板和下活动板，并垂直地连接在安装板与固定板之间；每根导向杆外套设有两个可滑动的直线轴承和一根缓冲弹簧，其中，位于上方的直线轴承通过过盈配合与上活动板固定连接，位于下方的直线轴承通过过盈配合与下活动板固定连接，缓冲弹簧支撑在下方的直线轴承与安装板之间。