CN205404615U - 一种用于测试电池电流的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池测试夹具技术领域，特别涉及一种用于测试电池电流的夹具，包括垫块、第一铜电极夹板、第二铜电极夹板、电极槽体和紧固件，所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板的表面均具有镀锡层，所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板叠放于所述电极槽体上，所述紧固件依次将所述第一铜电极夹板、所述第二铜电极夹板及所述电极槽体固定安装于所述垫块。本实用新型的夹具接触电阻小、能够控制电芯温升、减小测量误差、防止极耳的折叠断落和绝缘性、提高安全性和可靠性、降低维护费用；重要的是本实用新型能够适应不同规格的电芯进行测试。

Description

一种用于测试电池电流的夹具

技术领域

本实用新型属于电池测试夹具技术领域，特别涉及一种用于测试电池电流的夹具。

背景技术

目前软包电芯过充或过放采用的是一种体积较小的鳄鱼夹或者聚合物夹具，夹具负极与两个电芯的正负极极耳相互通过较小的压力齿轮咬合连接，充放电设备连出电压电流线都分别连接夹具的两端，在充放电的过程中，夹具夹紧分别连接的正负极耳，极耳与通道端子被咬合形成金属接触，使得电流通过夹具进行充电或放电。当充电或电流达到5-10A电流时，夹具与电芯极耳接触形式为锯齿轮咬合，导体与导体间为点接触，压力比较小，它们之间存在较大的接触电阻（1~15mΩ左右），从而使导体上分一部分电压，试验评估时电压平台、容量、DCR（直流电阻）未见明显异常，原因是电流太小，这种小电流的发热对整个电芯的影响是微乎其微的，基本上直接忽略不计，实际上只要接触电阻的存在，对整个实验的数据测试是有影响的。

当测试电流达到50-200A时，因为接触电阻的存在，导体分到的电压较大，测量数据出现明显异常，因此使用的鳄鱼夹和聚合物的夹具完全无法满足过流要求，原因为接触电阻的存在，再加上大电流放电或充电，夹子和电芯同时产热使得电芯温升升高，影响电芯安全性和测试的稳定性；夹子导体分压使得电压平台降低，温升造成DCR偏大，从而影响电芯的测试结果，这种测试结果对于整个电芯的开发不具有直接的指导意义，因此需要开发一种有效降低接触电阻，控制电芯温升同时使用和维护方便的夹具已经迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种用于测试电池电流的夹具，该夹具可以有效降低接触电阻、控制电芯温升、减小测量误差、提高测试的准确度。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于测试电池电流的夹具，包括垫块、第一铜电极夹板、第二铜电极夹板、电极槽体和紧固件，所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板的表面均具有镀锡层，所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板叠放于所述电极槽体上，所述紧固件依次将所述第一铜电极夹板、所述第二铜电极夹板及所述电极槽体固定安装于所述垫块。

作为本实用新型的一种改进，所述垫块包括安装部及与所述安装部连接的放置部，所述安装部设置有“U”型沉头孔，所述放置部设置有“U”型通孔和凸点。

作为本实用新型的一种改进，所述安装部的厚度小于所述放置部的厚度。

作为本实用新型的一种改进，所述安装部的厚度为所述放置部的厚度的1/2。

作为本实用新型的一种改进，所述放置部设置为方形结构，所述放置部的四角均设置有螺孔，四个所述螺孔穿设有螺柱。

作为本实用新型的一种改进，所述电极槽体设置为“]”形结构，所述电极槽体的数量设置为两个，两个所述电极槽体均通过所述紧固件与所述“U”型沉头孔固定连接。

作为本实用新型的一种改进，所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板以圆柱齿轮形式进行咬合。

作为本实用新型的一种改进，所述第二铜电极夹板包括夹紧部及与所述夹紧部连接为一体的连接部，所述连接部的端部设置有连接孔，所述连接孔穿设有连接螺钉。

作为本实用新型的一种改进，所述紧固件包括螺栓及套设于所述螺栓的蝶形螺母。

作为本实用新型的一种改进，还包括电流连接片和垫片，所述电流连接片和所述垫片依次套设于所述紧固件上，且所述电流连接片和所述垫片均通过所述紧固件锁紧于所述第一铜电极夹板上。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型包括垫块、第一铜电极夹板、第二铜电极夹板、电极槽体和紧固件，所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板的表面均具有镀锡层，所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板叠放于所述电极槽体上，所述紧固件依次将所述第一铜电极夹板、所述第二铜电极夹板及所述电极槽体固定安装于所述垫块。本实用新型的夹具接触电阻小、能够控制电芯温升、减小测量误差、防止极耳的折叠断落和绝缘性、提高安全性和可靠性、降低维护费用；重要的是本实用新型能够适应不同规格的电芯进行测试。

本实用新型夹具接触电阻较小的原因在于：

夹具与电芯极耳接触电阻主要有三部分组成：R=R_导+R_模+R_收

R_导是接触线和导体引出的欧姆电阻，导体本身存在的电阻，与材质、截面积、长度有关；R_模是破坏接触表面的粘着膜、表面膜后才能形成金属与金属的直接接触之间的电阻；R_收是电流由一个接触件流向另外一个接触件，电流线就受到收缩而产生阻力，好像水由河道宽的地方流向河道窄地方受到阻碍而收缩一样，产生的电阻就称为收缩电阻。基于此，本实用新型的夹板采用铜材质，这样便减小导体电阻R_导；在夹板的表面涂覆有镀锡层，防止表面产生氧化膜，这样便减小膜层电阻R_模；使用紧固件手动施加接触力，使得夹具与极耳接触良好，减小收缩电阻R_收；由于减小了R_导、R_模和R_收，所以使得本实用新型的夹具与电芯极耳接触电阻R较小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的剖视图。

图3为本实用新型的局部放大图。

图4为本实用新型中第一铜电极夹板和第二铜电极夹板咬合的结构示意图。

其中：1-垫块，11-安装部，111-“U”型沉头孔，12-放置部，121-螺孔，122-螺柱，123-“U”型通孔，124-凸点；2-第一铜电极夹板；3-第二铜电极夹板，31-夹紧部，32-连接部，321-连接螺钉；4-电极槽体；5-紧固件，51-螺栓，52-蝶形螺母；6-电流连接片；7-垫片；8-电芯。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式并不限于此。

请参照图1至4，一种用于测试电池电流的夹具，包括垫块1、第一铜电极夹板2、第二铜电极夹板3、电极槽体4和紧固件5，第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3的表面均具有镀锡层（图未示），可防止紧固件5长期拧紧或松开造成第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3表面的磨损，防止氧化层的再次生成。第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3叠放于电极槽体4上，紧固件5依次将第一铜电极夹板2、第二铜电极夹板3及电极槽体4固定安装于垫块1，垫块1采用聚甲醛塑料（POM）或电木材质，因为该垫块1需具备以下两个方面的作用：一是起到绝缘防火的作用；二是起到支撑电芯的作用。

优选地，垫块1包括安装部11及与安装部11连接的放置部12，安装部11的厚度小于放置部12的厚度，本实施方式将安装部11的厚度设置为放置部12的厚度的1/2，这样有利于测试电芯平行放置于放置部12，使得测试效果更好。安装部11设置有“U”型沉头孔111，“U”型沉头孔111用于安装电极槽体4，使得电极槽体4可以在“U”型沉头孔111进行位置调整。放置部12设置为方形结构，放置部12的四角均设置有螺孔121，四个螺孔121穿设有螺柱122，螺柱122用于支起电芯，增加电芯测试时上下散热对流效果，有效地降低因电芯放电温升带来的容量、电压波动，同时也是降低电芯的起火的有效手段，另外，放置部12还具有“U”型通孔123和凸点124，“U”型通孔123的数量设置为多个，多个“U”型通孔123间隔等距设置在放置部12上，“U”型通孔123的设置可以增强电芯散热的流动性，凸点124的数量也设置为多个，多个凸点124均匀分布在“U”型通孔123的周围，凸点124起到托起电芯的作用，通过“U”型通孔123和凸点124的设置进而有效地降低温升对电芯电流电阻(DCR)的影响。

优选地，电极槽体4设置为“]”形结构，这样的结构有利于第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3结构紧凑地安装于电极槽体4内，当然根据需要还可以将电极槽体4设置为其他形状，这里不作具体限定。电极槽体4的数量设置为两个，两个电极槽体4均通过紧固件5与“U”型沉头孔111固定连接，根据需求可以松开紧固件5对两个电极槽体4的间距进行调整，一般依据电芯极耳宽度进行调整，进而满足不同类型的电芯测试需求。

优选地，第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3以圆柱齿轮形式进行咬合，有利于增大接触面积，使得夹具与极耳接触良好，从而减小收缩电阻R_收。第二铜电极夹板3包括夹紧部31及与夹紧部31连接为一体的连接部32，连接部32用于与测试设备进行电连接，连接部32的端部设置有连接孔（图未示），连接孔穿设有连接螺钉321，该连接螺钉321为“一”字形螺钉，方便快速的与测试设备的导线端子进行连接。

优选地，紧固件5包括包括螺栓51及套设于螺栓51的蝶形螺母52，因为蝶形螺母52比普通螺母的卸载效率高，不需要任何工具，可避免因工具带来的短路风险，从而提高测试效率。当第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3频繁夹持电芯极耳时，则会导致第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3上下表面磨损，使得第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3表面出现圆形齿轮凹凸不平的情况，此时只需要松开蝶形螺母52便可实现快速更换。

本实用新型还包括电流连接片6和垫片7，电流连接片6和垫片7依次套设于紧固件5上，且电流连接片6和垫片7均通过紧固件5锁紧于第一铜电极夹板2上，电流连接片6用于电连接电流测试设备，垫片7可以使得紧固件5更牢稳地固定好第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3。另外，垫片7、螺栓51和蝶形螺母52的配合设置能起到防松的作用，有利于施加足够大的压力作用于第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3，因为适宜的压力能使金属氧化膜处于临界变形状态，在氧化膜上产生裂缝和隧道效应，从而降低接触电阻，否则容易产生永久变形。

本实用新型的工作原理是：设置恒定环境温度，试验置于恒定的温箱中进行，将电芯8正负极极耳与第一铜电极夹板2和第二铜电极夹板3的表面进行接触，接着拧紧蝶形螺母52，对电芯8极耳实现压紧，然后将多路测温仪的T型感温线粘贴到电芯8正负极极耳、电芯8中心、两个第二铜电极夹板3的连接部32，使得各个点温升变化都得到实时监测，两个第二铜电极夹板3的连接部32连接电池测试设备，此时，启动测试设备进行测试，经过大倍率（15C）放电测试后，操作者观察本实用新型的过充夹具状况，正负极发热温升小、电压平台一致性好、容量波动小，电芯8直流电阻（DCR）基本上不受夹子影响，测试结果表明实验能够较为准确的评估电芯8。

需要说明的是：测试过程中如果出现电芯短路起火或者夹具损坏，只需要卸下蝶形螺母，更换测试电芯或夹具零部件即可，夹具成本低廉、制造简单，不需要焊接等复杂的工序，可以提高测试设备的可靠性和测试效率。

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)

1.一种用于测试电池电流的夹具，其特征在于：包括垫块、第一铜电极夹板、第二铜电极夹板、电极槽体和紧固件，所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板的表面均具有镀锡层，所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板叠放于所述电极槽体上，所述紧固件依次将所述第一铜电极夹板、所述第二铜电极夹板及所述电极槽体固定安装于所述垫块。

2.根据权利要求1所述的用于测试电池电流的夹具，其特征在于：所述垫块包括安装部及与所述安装部连接的放置部，所述安装部设置有“U”型沉头孔，所述放置部设置有“U”型通孔和凸点。

3.根据权利要求2所述的用于测试电池电流的夹具，其特征在于：所述安装部的厚度小于所述放置部的厚度。

4.根据权利要求3所述的用于测试电池电流的夹具，其特征在于：所述安装部的厚度为所述放置部的厚度的1/2。

5.根据权利要求2所述的用于测试电池电流的夹具，其特征在于：所述放置部设置为方形结构，所述放置部的四角均设置有螺孔，四个所述螺孔穿设有螺柱。

6.根据权利要求2所述的用于测试电池电流的夹具，其特征在于：所述电极槽体设置为“]”形结构，所述电极槽体的数量设置为两个，两个所述电极槽体均通过所述紧固件与所述“U”型沉头孔固定连接。

7.根据权利要求1所述的用于测试电池电流的夹具，其特征在于：所述第一铜电极夹板和所述第二铜电极夹板以圆柱齿轮形式进行咬合。

8.根据权利要求1所述的用于测试电池电流的夹具，其特征在于：所述第二铜电极夹板包括夹紧部及与所述夹紧部连接为一体的连接部，所述连接部的端部设置有连接孔，所述连接孔穿设有连接螺钉。

9.根据权利要求1所述的用于测试电池电流的夹具，其特征在于：所述紧固件包括螺栓及套设于所述螺栓的蝶形螺母。

10.根据权利要求1所述的用于测试电池电流的夹具，其特征在于：还包括电流连接片和垫片，所述电流连接片和所述垫片依次套设于所述紧固件上，且所述电流连接片和所述垫片均通过所述紧固件锁紧于所述第一铜电极夹板上。