CN205720596U

CN205720596U - 一种锂电池内部短路新型试验设备

Info

Publication number: CN205720596U
Application number: CN201620383846.2U
Authority: CN
Inventors: 赵海波; 王杰; 李芹
Original assignee: INSPECTION AND QUARANTINE INTEGRATION TECHNOLOGY CENTER OF HUIZHOU ENTRY-EXIT INSPECTION AND QUARANTINE
Current assignee: INSPECTION AND QUARANTINE INTEGRATION TECHNOLOGY CENTER OF HUIZHOU ENTRY-EXIT INSPECTION AND QUARANTINE
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2016-11-23
Anticipated expiration: 2026-04-28

Abstract

本实用新型公开一种锂电池内部短路新型试验设备，其包括箱体及三个针刺机构，三个所述针刺机构呈“Y”字形设置于所述箱体内。所述针刺机构包括驱动装置及与所述驱动装置连接的针刺装置；所述驱动装置包括：电机、减速机、联轴器、丝杆及螺母，所述电机与所述减速机驱动连接，所述减速机通过所述联轴器与所述丝杆连接，所述螺母螺合于所述丝杆上；锂电池内部短路新型试验设备的测试零配件包含有加压系统、电池电压监测系统，电池表面温度监测系统、不同的施加压力组件和安装模具夹具等，以研究锂电池在被施加压力状态下的短路现象及状态。

Description

一种锂电池内部短路新型试验设备

技术领域

本实用新型涉及一种试验设备，特别是涉及一种锂电池内部短路新型试验设备。

背景技术

电池是一种应用广泛的高精密储能装置，所以必须要保证电池的安全性能，一旦出现意外，轻则影响设备使用，重则可能引起爆炸燃烧。目前，众多电气产品上都配置有电池作为电源或作为备用电源，若该电气产品用于较恶劣的环境，例如碰撞、挤压、撞击、锐性物针刺常有发生，则在该使用环境下对电池的可靠性要求较高，以防止电池在挤压或撞击下发生爆炸或破损泄露，从而对人或物造成损害。电池安全标准规定锂电池包需要进行针刺、挤压等一系列安全检测，电池针刺检测项目为针刺头按照一定的速度运动刺入电池包将电池包刺破，检查电池包有无起火和爆炸等危险发生。

目前，在对电池进行针刺测试中，市场上的电池针刺设备的针刺传动方式大多采用液压或气动传动，液压或气动传动方式的速度一般只能控制在以l0mm/s-40mm/s范围，其测试的结果也只是测试电池在施加压力之后有无起火或者爆炸，并不能为测试提供其他的实时数据，如温度、电压等。同时，液压或气动传动方式的速度太大，容易造成电池的检测精度低，也降低了电池的检测效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种有高检测精度，能够实时提供温度、电压等数据的锂电池内部短路新型试验设备。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂电池内部短路新型试验设备，包括：箱体及三个针刺机构，三个所述针刺机构呈“Y”字形设置于所述箱体内；

所述针刺机构包括驱动装置及与所述驱动装置连接的针刺装置；

所述驱动装置包括：电机、减速机、联轴器、丝杆及螺母，所述电机与所述减速机驱动连接，所述减速机通过所述联轴器与所述丝杆连接，所述螺母螺合于所述丝杆上；

所述针刺装置包括：针刺部及设于所述针刺部上的压力感应器，所述针刺部与所述螺母连接。

在其中一个实施例中，所述电机为步进电机。

在其中一个实施例中，所述箱体上设有控制装置。

在其中一个实施例中，所述箱体上设有防爆玻璃监视窗。

在其中一个实施例中，所述驱动装置还包括位移感应器。

在其中一个实施例中，所述针刺部包括钢针夹头及设于所述钢针夹头上的钢针。

在其中一个实施例中，所述针刺部还包括轴承及穿设于轴承上的导柱。

箱体用于包裹三个针刺机构以及为整个锂电池内部短路新型试验设备做支架，针刺机构用于刺穿电池包及测试电池的性能。由于三个针刺机构结构的巧妙性，使针刺机构可以从3个方向进行针刺试验，相比于单个针刺机构只能从一个方向进行测试，可以更好的从不同方向测试电池的性能，方便了电池测试的工作，提高了测试的有效性及测试的工作效率。

电机与减速机的减速比为20:1，可以结合步进电机降低转动的速度，进而可以降低丝杆转动速度，螺母向下转动的速率，最终可以增大针刺装置的针刺压力。并且，该速度最小可以达到0.01mm/s，压力可以达到250Kg。由于减速机的作用，使得在一种锂电池内部短路新型试验设备工作的过程中，可以有效地降低丝杆螺母的转动速度，增大针刺压力可控范围，即可以控制压力范围为0～250Kg。所以可以测试电池在不同压力下的性能及其他现象。

箱体上还设有温度模块及电压模块。温度模块可监测的范围为0～300度，显示精度为0.01度，软件可生成曲线图。电压模块可监测的范围为0～20V，显示精度为0.01V，软件可生成曲线图。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、三个针刺机构呈“Y”字形设置于箱体内。由于三个针刺机构结构的巧妙性，使针刺机构可以从3个方向进行针刺试验，相比于单个针刺机构只能从一个方向进行测试，可以更好的从不同方向测试电池的性能，方便了电池测试的工作，提高了测试的有效性及测试的工作效率。

2、由于减速机的作用，使得在一种锂电池内部短路新型试验设备工作的过程中，可以有效地降低丝杆及螺母的转动速度，增大针刺压力可控范围，即可以控制压力范围为0～250Kg。所以可以测试电池在不同压力下的性能及其他反应现象。

3、箱体上还设有温度模块及电压模块。所以锂电池内部短路新型试验设备可以对待测的电池包进行实时的温度及电压的监测，并通过软件分别生成温度、电压的曲线图。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的锂电池内部短路新型试验设备的结构图；

图2为图1所示的锂电池内部短路新型试验设备的内部结构图；

图3为图1所示的锂电池内部短路新型试验设备的针刺机构的结构图；

图4为图1所示的锂电池内部短路新型试验设备的针刺机构的分解图；

图5为图1所示的锂电池内部短路新型试验设备的侧视图；

图6为图1所示的锂电池内部短路新型试验设备的俯视图。

具体实施方式

下面结合实施例及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不限于此。

请一并参阅图1及图2，其分别为本实用新型一实施例的锂电池内部短路新型试验设备10的结构图和锂电池内部短路新型试验设备10的内部结构图。

一种锂电池内部短路新型试验设备10包括：箱体100及三个针刺机构200，三个针刺机构200呈“Y”字形设置于箱体100内。箱体100用于包裹三个针刺机构200以及为整个锂电池内部短路新型试验设备10做支架，针刺机构200用于刺穿电池包及测试电池的性能。由于三个针刺机构200结构的巧妙性，使针刺机构200可以从3个方向进行针刺试验，相比于单个针刺机构200只能从一个方向进行测试，可以更好的从不同方向测试电池的性能，方便了电池测试的工作，提高了测试的有效性及测试的工作效率。

请一并参阅图3及图4，其分别为图1所示的锂电池内部短路新型试验设备的针刺机构的结构图和图1所示的锂电池内部短路新型试验设备的针刺机构的分解图。

针刺机构200包括驱动装置220及与驱动装置220连接的针刺装置240。驱动装置220包括：电机221、减速机222、联轴器223、丝杆224及螺母225，电机221与减速机222驱动连接，减速机222通过联轴器223与丝杆224连接，螺母225螺合于丝杆224上；电机221为步进电机。步进电机驱动减速机222工作，同时连带联轴器223与丝杆224转动，使螺合于丝杆224上的螺母225上下转动。

针刺装置240包括：针刺部242及设于针刺部242上的压力感应器244，针刺部242与螺母225连接。针刺部242用于针刺电池包，同时螺母225可驱动针刺部242上下移动，压力感应器244可以感应电池包所受到的压力的大小。

电机221与减速机222的减速比为20:1，可以结合步进电机降低转动的速度，进而可以降低丝杆224转动速度，螺母225向下转动的速率，最终可以增大针刺装置240的针刺压力。并且，该速度最小可以达到0.01mm/s，压力可以达到250Kg。由于减速机222的作用，使得在一种锂电池内部短路新型试验设备10工作的过程中，可以有效地降低丝杆224及螺母225的转动速度，增大针刺压力可控范围，即可以控制压力范围为0～250Kg。所以可以测试电池在不同压力下的性能及其他反应现象。

进一步的，驱动装置220包括位移感应器226。驱动装置220还包括电机安装座227、丝杆安装板228、导轨安装板229及固定安装于导轨安装板229上的导轨230。位移感应器226用于感应螺母225上下移动的距离，防止螺母225向下移动过大刺穿电池包。

针刺部242包括钢针夹头242a及设于钢针夹头242a上的钢针242b。针刺部242还包括轴承242c及穿设于轴承242c上的导柱242d。导柱242d可穿设于轴承242c。针刺部242还包括压力感应器安装板242e。钢针夹头242a用于夹取钢针242b，钢针242b用于插入待电池包进行测试。

请一并参阅图5及图6，其中图5为图1所示的锂电池内部短路新型试验设备的侧视图；图6为图1所示的锂电池内部短路新型试验设备的俯视图。

请再次参阅图1，箱体100上设有控制装置110及散热风扇120，箱体100上还开设有防爆玻璃监视窗130、触摸屏140、进风口150及排风口160。控制装置110包括压力显示仪表112、按键114及电源总开关116。按键114包括启动键、复位键、暂停键及急停键。控制装置110用于控制整个锂电池内部短路新型试验设备10的工作以及开关，散热风扇120可对控制装置110进行内部风道优化，确保控制装置110运行在稳定的温度状态下。防爆玻璃监视窗130可对具有防爆的功能，并且可对在测试中的电池进行监视。

箱体100上还设有温度模块及电压模块。温度模块可监测的范围为0～300度，显示精度为0.01度，软件可生成曲线图。电压模块可监测的范围为0～20V，显示精度为0.01V，软件可生成曲线图。

当锂电池内部短路新型试验设备10对各种锂电池做内部短路试验时，待测电池包放置在箱体100内，针刺机构200的电机221驱动减速机222、联轴器223及丝杆224转动，使螺母225向下运动，同时针刺部242也向下运动，使钢针夹头242a上的钢针242b插向电池包，并且由于箱体100上设有温度模块及电压模块，所以锂电池内部短路新型试验设备10可以对待测的电池包进行实时的温度及电压的监测，并通过软件分别生成温度、电压的曲线图。

锂电池内部短路新型试验设备10的测试零配件包含有加压系统、电池电压监测系统，电池表面温度监测系统、不同的施加压力组件和安装模具夹具等，以研究锂电池在被施加压力状态下的短路现象及状态。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、三个针刺机构200呈“Y”字形设置于箱体100内。由于三个针刺机构200结构的巧妙性，使针刺机构200可以从3个方向进行针刺试验，相比于单个针刺机构200只能从一个方向进行测试，可以更好的从不同方向测试电池的性能，方便了电池测试的工作，提高了测试的有效性及测试的工作效率。

2、由于减速机222的作用，使得在一种锂电池内部短路新型试验设备10工作的过程中，可以有效地降低丝杆224及螺母225的转动速度，增大针刺压力可控范围，即可以控制压力范围为0～250Kg。所以可以测试电池在不同压力下的性能及其他反应现象。

3、箱体100上还设有温度模块及电压模块。所以锂电池内部短路新型试验设备10可以对待测的电池包进行实时的温度及电压的监测，并通过软件分别生成温度、电压的曲线图。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种锂电池内部短路新型试验设备，其特征在于，包括：箱体及三个针刺机构，三个所述针刺机构呈“Y”字形设置于所述箱体内；

2.根据权利要求1所述的锂电池内部短路新型试验设备，其特征在于，所述电机为步进电机。

3.根据权利要求1所述的锂电池内部短路新型试验设备，其特征在于，所述箱体上设有控制装置。

4.根据权利要求1所述的锂电池内部短路新型试验设备，其特征在于，所述箱体上设有防爆玻璃监视窗。

5.根据权利要求1所述的锂电池内部短路新型试验设备，其特征在于，所述驱动装置还包括位移感应器。

6.根据权利要求1所述的锂电池内部短路新型试验设备，其特征在于，所述针刺部包括钢针夹头及设于所述钢针夹头上的钢针。

7.根据权利要求1所述的锂电池内部短路新型试验设备，其特征在于，所述针刺部还包括轴承及穿设于轴承上的导柱。