CN208721519U - 一种硬度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硬度测量装置，属于电池技术领域，包括夹持机构和检测机构，夹持机构包括能够夹持电池任意位置的夹持部，检测机构包括驱动组件和连接于驱动组件的输出端的推力计，驱动组件能够推动推力计抵压电池，使电池产生固定形变量的弯曲变形。本实用新型通过设置夹持部，能够根据测量位置需要对电池进行夹持，随后通过驱动件推动推力计抵压使电池产生固定形变量的弯曲变形，通过推力大小来评估电池在该位置的硬度系数，而且测试任意位置时电池弯曲的形变量固定不变，使得任意位置的测量结果都处于同一个标准，推力越大，硬度系数越大，相应地该位置的硬度就越大，实现对电池任意位置硬度的准确测量。

Description

一种硬度测量装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种硬度测量装置。

背景技术

聚合物锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解液、极耳、铝塑膜构成，卷绕好的裸电芯与铝塑膜经过封装、烘烤、注液化成，除气、成型，完成电池的生产。而后还要经过多道检测，以保证生产出来的电池满足客户需求。其中测试电池表面硬度是比较重要的一道检测，硬度达到要求才能保证电池的封装加工与客户端的装配。

目前，检测电池的硬度一般采用人工检测或测试仪检测，人工检测方式受人为因素影响较大，对硬度的评估粗略且无法明确判定标准；采用测试仪检测电池的硬度是：将电池固定，测量电池整体硬度，但是无法实现对电池任意位置的测量，准确找出电池硬度最低的位置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池硬度测量装置，能够实现对电池任意位置的硬度进行检测，且检测出电池硬度最低的位置。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种硬度测量装置，包括：

夹持机构，其包括能够夹持电池任意位置的夹持部；

检测机构，其包括驱动组件和连接于所述驱动组件的输出端的推力计，所述驱动组件能够推动所述推力计抵压所述电池，使所述电池产生固定形变量的弯曲变形。

进一步地，所述夹持机构还包括第一支架，所述夹持部设置于所述第一支架上。

进一步地，所述夹持部包括设置于所述第一支架上的固定座和相对所述固定座设置的夹持件，所述电池置于所述固定座上，所述夹持件能够相对所述固定座运动实现所述电池的夹紧或放松。

进一步地，所述夹持件包括设置于所述第一支架上的第一驱动件和连接于所述第一驱动件输出端的夹持杆。

进一步地，所述固定座靠近所述夹持杆一端、所述夹持杆靠近所述固定座一端均设置有缓冲垫。

进一步地，所述检测机构还包括第二支架，所述驱动组件设置于所述第二支架上。

进一步地，所述驱动组件包括第二驱动件和连接于所述第二驱动件的丝杆，所述丝杆连接于所述推力计，能够推动所述推力计在竖直方向往复运动。

进一步地，所述硬度测量装置还包括控制机构和传感器，所述传感器连接于所述控制机构且用于检测所述电池的弯曲形变量，所述驱动组件连接于所述控制机构。

进一步地，所述传感器为对射传感器，其发射器固设于所述夹持机构，其接收器固设于所述检测机构。

进一步地，所述硬度测量装置还包括底座，所述底座上设置有滑轨，所述第一支架上设置有与所述滑轨配合的滑槽。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的硬度测量装置，通过设置夹持部和检测机构，能够根据测量位置需要对电池进行夹持，随后通过驱动件推动推力计抵压电池，使电池产生固定形变量的弯曲变形，通过推力计显示的推力大小来评估电池在该位置的硬度系数，而且测试任意位置时电池弯曲的形变量固定不变，使得任意位置的测量结果都处于同一个标准，推力越大，硬度系数越大，相应地该位置的硬度就越大，实现对电池任意位置硬度的准确测量，并且检测出电池硬度最低的位置。

附图说明

图1是本实用新型提供的硬度测量装置的结构示意图。

图中：

1、底座；11、滑轨；2、第一支架；21、固定座；22、第一驱动件；23、夹持杆；231、缓冲垫；

3、第二支架；31、推力计；32、第二驱动件；

41、发射器；

5、电池。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

如图1所示，本实施例提供了一种硬度测量装置，该测量装置包括夹持机构和检测机构。其中，夹持机构包括能够夹持电池5任意位置的夹持部。检测机构包括驱动组件和连接于驱动组件的输出端的推力计31，驱动组件能够推动推力计31抵压电池5使电池5产生固定形变量的弯曲变形。

通过设置夹持部和检测机构，能够根据测量位置需要对电池5进行夹持，随后通过驱动件推动推力计31抵压使电池5进行固定形变量的弯曲变形，通过推力计31显示的推力大小来评估电池5在该位置的硬度系数，而且测试任意位置时电池5发生弯曲的形变量固定不变，使得任意位置的测量结果都处于同一个标准，推力越大，硬度系数越大，相应地该位置的硬度就越大，实现对电池5任意位置硬度的准确测量，并且检测出电池5硬度最低的位置。

如图1所示，夹持机构包括第一支架2，夹持部设置于第一支架2上。夹持部包括固设于第一支架2上的固定座21和相对固定座21的夹持件，电池5置于固定座21上，夹持件能够相对固定座21运动实现电池5的夹紧或放松，具体而言，夹持件包括设置于第一支架2上的第一驱动件22和连接于第一驱动件22的夹持杆23，夹持杆23能够在第一驱动件22的带动下向靠近或远离固定座21的方向运动。在本实施例中，第一驱动件22可以为电机、气缸或者其他能够带动夹持杆23运动的结构。

此外，为了能够实现对电池5任意位置硬度的检测，夹持杆23与电池5接触的面积远小于电池5的面积，因此，为了防止在检测过程中，夹持杆23和固定座21对夹持电池5的部位造成损伤，在夹持杆23靠近固定座21的一端、固定座21靠近夹持杆23一端均设置有缓冲垫231，避免夹持杆23对电池5表面的局部作用力过大，造成电池5向内塌陷，影响硬度测试结果。缓冲垫231可由橡胶、塑料或者其他软制材料制成。

如图1所示，检测机构还包括第二支架3，驱动组件设置于第二支架3上。其中驱动组件包括第二驱动件32和丝杆，丝杆连接于推力计31。在本实施例中，第二驱动件32为电机，电机的输出端与丝杆平行设置，且两者在同一个方向一端均设置有皮带轮，两个皮带轮之间设有皮带，电机的转动通过皮带传送到丝杆，带动丝杆转动，进而带动推力计31在竖直方向上做往复运动。

如图1所示，该硬度测量装置还包括控制机构和连接于控制机构的传感器，传感器用于检测电池5远离夹持机构一端的位置，第一驱动件22和第二驱动件32均连接于控制机构。具体而言，在本实施例中，传感器为对射传感器，对射传感器的发射器41设置于第一支架2上，接收器设置于第二支架3上，发射器41和接收器相对设置，当电池5在推力计31的作用下弯曲变形，将发射器41发出的光线遮挡住时传递信号到控制机构，控制机构控制第二驱动件32停止动作。

通过设置对射传感器，能够保证在每次测试过程中，电池5产生固定形变量的弯曲变形，使得电池5的任意位置的测量结果都具有相同的标准，进而准确检测出电池5硬度最低的位置。

另外，该硬度测量装置还包括底座1，第一支架2和第二支架3均设置于底座1上，其中第二支架2固设于底座1，第一支架2能够滑动地设置于底座1上，能够通过调整第一支架2和第二支架3的位置以适应不同长度的电池5。具体而言，在本实施例中，底座1上设置有滑轨11，第一支架2上设置有与滑轨11配合的滑槽。

以下将详细对该硬度测量装置的工作原理进行说明。

1.确定需要测量的位置，将电池5放置于固定座21上，控制机构控制第一驱动件22驱动夹持杆23向下移动，对测量位置进行夹持固定。

2.调整第一支架2相对于第二支架3的位置，使得电池5远离夹持机构的一端位于推力计31下方。

3.控制机构控制第二驱动件32动作，通过丝杆驱动推力计31向下运动并抵压电池5使得电池5发生弯曲变形，当电池5弯曲到一定程度时将发射器41发出的光线遮挡住时，对射传感器传递信号到控制机构，控制机构控制第二驱动件32停止动作，读取推力计31的读数，此时电池5的测量位置处产生固定量的弯曲变形。

4.通过公式计算测量位置的硬度系数。

电池5在推力的作用下发生弹性形变，其产生的弹力Fn与弯曲形变量r满足胡克定律，公式如下：

Fn＝k*r+A；

Fn＝Fcos(artanr/L)＝kr+A；

k＝[Fcos(artanr/L)-A]/r。

其中，F为推力；r为电池弯曲形变量；L为夹持杆23和推力计31之间的水平距离；A为模型修正值；k为电池5在测试位置的硬度系数。由公式可知F越大则k值越大，表示电池5在该位置的硬度越大。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种硬度测量装置，其特征在于，包括：

夹持机构，其包括能够夹持电池(5)任意位置的夹持部；

检测机构，其包括驱动组件和连接于所述驱动组件的输出端的推力计(31)，所述驱动组件能够推动所述推力计(31)抵压所述电池(5)，使所述电池(5)产生固定形变量的弯曲变形。

2.根据权利要求1所述的硬度测量装置，其特征在于，所述夹持机构还包括第一支架(2)，所述夹持部设置于所述第一支架(2)上。

3.根据权利要求2所述的硬度测量装置，其特征在于，所述夹持部包括设置于所述第一支架(2)上的固定座(21)和相对所述固定座(21)设置的夹持件，所述电池(5)置于所述固定座(21)上，所述夹持件能够相对所述固定座(21)运动实现所述电池(5)的夹紧或放松。

4.根据权利要求3所述的硬度测量装置，其特征在于，所述夹持件包括设置于所述第一支架(2)上的第一驱动件(22)和连接于所述第一驱动件(22)输出端的夹持杆(23)。

5.根据权利要求4所述的硬度测量装置，其特征在于，所述固定座(21)靠近所述夹持杆(23)一端、所述夹持杆(23)靠近所述固定座(21)一端均设置有缓冲垫(231)。

6.根据权利要求1所述的硬度测量装置，其特征在于，所述检测机构还包括第二支架(3)，所述驱动组件设置于所述第二支架(3)上。

7.根据权利要求6所述的硬度测量装置，其特征在于，所述驱动组件包括第二驱动件(32)和连接于所述第二驱动件(32)的丝杆，所述丝杆连接于所述推力计(31)，能够推动所述推力计(31)在竖直方向往复运动。

8.根据权利要求1所述的硬度测量装置，其特征在于，所述硬度测量装置还包括控制机构和传感器，所述传感器连接于所述控制机构且用于检测所述电池(5)的弯曲形变量，所述驱动组件连接于所述控制机构。

9.根据权利要求8所述的硬度测量装置，其特征在于，所述传感器为对射传感器，其发射器(41)固设于所述夹持机构，其接收器固设于所述检测机构。

10.根据权利要求2所述的硬度测量装置，其特征在于，所述硬度测量装置还包括底座(1)，所述底座(1)上设置有滑轨(11)，所述第一支架(2)上设置有与所述滑轨(11)配合的滑槽。