CN209197953U - 电池膨胀力测试用夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池膨胀力测试用夹持装置，包括支撑体与压装部；所述支撑体具有位于底部的底板；所述压装部通过与所述压装部力传递连接的、固定在所述支撑体上的压力检测装置而定位在所述底板的上方；所述压装部的下表面和所述底板的上表面被构造成对电池两相对面的夹持。本实用新型适用于对电池、特别是方形锂电池的模拟循环测试，可对电池使用寿命周期内的膨胀力数据情况进行监控与记录，进而形成供研究设计使用的数据。

Description

电池膨胀力测试用夹持装置

技术领域

本实用新型涉及电池测试技术领域，特别涉及一种电池膨胀力测试用夹持装置。

背景技术

由于电动车辆的普及，对电池的性能要求不断提高，尤其是对电池能量密度的要求越来越高。为在有限的电池壳体空间内增加容量，在固定电池材料反应类型的前提下，最直接的方式就是提高电池材料的压实密度，以达到容量的小幅提升。压实密度的增加，使材料的膨胀率加大，在后期使用过程中，电池的厚度变化比较明显，而这种厚度变化对电池寿命及多块电池的并列组装均造成非常不利的影响。因此，分析电池在整个寿命周期的膨胀数据成为电池模组设计的关键。为了得到电池膨胀力相关的测试数据，设计一种简单实用、数据可靠的膨胀力测试工装成为目前研发人员重点研究的课题。

目前，针对高能量密度电池在循环测试过程中的膨胀力变化情况，缺乏专门的具备实时监控并记录相关数据功能的检测装置；一些相近的测试设备，功能结构比较复杂，不易操作，针对电池膨胀力测试的适用性差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池膨胀力测试用夹持装置，以提高电池膨胀力测试的效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池膨胀力测试用夹持装置，包括支撑体与压装部。其中，所述支撑体具有位于底部的底板；所述压装部通过与所述压装部力传递连接的、固定在所述支撑体上的压力检测装置而定位在所述底板的上方；所述压装部的下表面和所述底板的上表面被构造成对电池两相对面的夹持。

进一步的，所述支撑体包括位于所述压装部上方并相对于所述底板固定设置的顶板，所述压力检测装置固定在所述顶板的底面上。

进一步的，于所述压装部两相对侧，设有连接于所述顶板和所述底板之间、以构成所述顶板和所述底板相对固定的限位柱。

进一步的，所述的电池膨胀力测试用夹持装置还包括有导向装置，该导向装置与所述压装部固连，且所述导向装置被构造成具有沿着所述电池的膨胀力方向的、相对于所述支撑体的往复运动。

进一步的，所述导向装置包括导向杆，所述导向杆的一端固连在所述压装部上，另一端构成与所述顶板的往复运动配合。

进一步的，所述导向杆的另一端滑动穿过所述顶板。

进一步的，于所述顶板上镶嵌有直线轴承，所述导向杆的另一端插装于所述直线轴承内。

进一步的，所述压力检测装置为压力传感器。

进一步的，所述压装部包括位于下方并与所述电池接触的压板，以及位于所述压板上方并与所述压板固连的中间连接板；所述中间连接板构成与所述压力检测装置的力传递连接，且所述中间连接板的面积大于所述压板的面积。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的电池膨胀力测试用夹持装置，适用于对电池、特别是方形锂电池的模拟循环测试，其结构相对简单、操作容易；可为电池使用寿命周期内的膨胀力数据的获取提供检测基础。

(2)在支撑体的上部设置顶板，可以为压力检测装置提供有效的固定基础；且便于技术上的实施。

(3)于压装部的两侧，相对设置限位柱，构成所述顶板和所述底板之间的固定连接，则提供了较为合理的固连方式，且有利于顶板和底板的组装与两者相对位置的调整。

(4)为压装部设置导向装置，保障了压装部受电池膨胀力作用时的力传递方向与压力检测装置一致。

(5)导向装置采用导向杆形式，通过导向杆与顶板实现导向配合，便于技术实现。

(6)导向杆滑动穿过所述顶板的结构较为简单，便于制造与装配。

(7)采用直线轴承实现导向杆与顶板之间的滚动配合，则导向装置于电池膨胀力方向上的摩擦阻力更小，测试数据更为准确。

(8)压力检测装置采用压力传感器，技术成熟可靠，可以实时测得电池膨胀力的大小。

(9)压装部采用压板与中间连接板的结构，实现了压装部所受电池膨胀力到压力检测装置的有效传递；中间连接板的面积大于压板的面积，则使中间连接板的受力更为均衡，便于更为准确地将电池膨胀力传递到压力检测装置。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的电池膨胀力测试用夹持装置的立体示意图；

图2为图1所示的电池膨胀力测试用夹持装置的正视图；

图3为利用实施例一所述的电池膨胀力测试用夹持装置并连接监控记录装置测试获得的膨胀力曲线图；

图4为实施例二中所述的电池膨胀力测试用夹持装置的正视图；

附图标记说明：

1-支撑体，101-底板，102-顶板，103-限位柱，104-调整垫片，105-紧固锁母；2-压装部，201-压板，202-中间连接板；3-压力检测装置；4-导向装置，401-导向杆，402-直线轴承；5-电池。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；所描述的实施例也仅为部分，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供的所述电池膨胀力测试用夹持装置，包括支撑体1与压装部2。其中，所述支撑体1具有位于底部的底板101；所述压装部2通过与所述压装部2力传递连接的、固定在所述支撑体1上的压力检测装置3而定位在所述底板101的上方；所述压装部2的下表面和所述底板101的上表面被构造成对电池5两相对面的夹持。

本实用新型所示出的实施例，均是基于上述的发明思想而做出的较为优选的实施方案。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

如图1和图2中所示，依据本实用新型的发明思想，本实施例所述的电池膨胀力测试用夹持装置，包括有支撑体1、压装部2与压力检测装置3。其中，所述支撑体1设有底板101。所述压装部2力传递连接与压力检测装置3，并通过压力检测装置3固定在所述支撑体上，两者位于所述底板的上方，进而，所述压装部2的下表面和所述底板101的上表面被构造成对电池5两相对面的夹持。

需要说明的是，所述的电池膨胀力测试用夹持装置是用于对电池膨胀力的测试，特别适用于对方形锂电池的测试，其形状大小应于电池的尺寸大小相匹配。对于方形的锂电池而言，优选地，所述的电池膨胀力测试用夹持装置设计为长方体形状。具体地，所述底板101的上表面形状大小与待测试电池相匹配；推荐该底板101为长方形的板形，且尺寸大出待测电池的外围尺寸，并于底板101大出的外围，设置阻挡电池在水平方向上偏移的凸起的外沿。

在本实施例中，所述支撑体1还包括位于压装部2上方并相对于所述底板101固定设置的顶板102；所述压力检测装置3固定在顶板102的底面上。

同时，在压装部2两相对侧，设置连接于顶板102和底板101之间、以构成两者相对固定的限位柱103。优选地，如图1所示，该限位柱103设置四个，位置设于所述支撑体的四角附近位置。

呈圆柱体形状的限位柱103的上半段直径小于其下半段的直径，在限位柱103的中部形成凸台，同时，顶板102上设置与所述限位柱103的上半段柱体间隙配合的通孔，通过四个通孔，将顶板102穿到四个限位柱103上。限位柱的上半段柱面设有螺纹，并安装有紧固锁母105，以紧固顶板102，实现底板101与顶板102相对位置的固定。

为了达到更好的测试效果，可于限位柱103的中部凸台与顶板102的下表面之间加设调整垫片104；当待测电池5的厚度不同时，可通过选用不同厚度的调整垫片104，使所述电池膨胀力测试用夹持装置在高度方向上的测试尺寸与电池5相匹配。

在进行电池膨胀力测试时，松开紧固锁母105，抬起紧固顶板102，将待测试电池放置在底板101上的中间；之后，将依次连接有压力检测装置3和压装部2的顶板102放回，此时压装部2的下表面应于电池5的上表面紧密贴合，当电池厚度较大时，可通过增加或选用合适的调整垫片104以实现紧密贴合。此时，上紧紧固锁母105，随后为电池连接线路，模拟电池充放电的工作过程。

同时，将压力检测装置3检测到的压力变化信号通过电路连入工况机或其他监控记录装置；随之即可实现对电池膨胀力的监控和相关数据的记录。

按照本实施例，对电池进行电池膨胀力测试，通过与所述装置连接的监控记录装置，如工控机等设备，可以获得如图3所示的膨胀力曲线图。从该曲线图中可以发现，压力检测装置3适时输出的压力值伴随着电池5进行充放电流程发生着有规律变化，且随着循环次数增加，最大压力值整体提高，与预想结果基本一致；初步说明本实用新型所述的电池膨胀力测试用夹持装置的测试方法有效，可用于电池膨胀力的测试，并获得电池在使用寿命周期内的性能变化信息。

在本实施例中，所述的电池膨胀力测试用夹持装置还装设有导向装置4，该导向装置4与所述压装部2固连，优选地，采用导向杆401的形式，该导向杆401为圆柱形。

将该导向杆401设置于所述压装部2上表面的四角附近，均匀对称地、且沿着所述电池5的膨胀力方向布置，当所述的装置水平放置、电池的上表面处于水平时，该导向杆401为竖直地贯穿通过预留在顶板102上的通孔。该通孔的内壁与所述导向杆401的柱面可相对往复地滑动，且通过加设胶圈和加注润滑油等手段使其滑动中的摩擦阻力较小。

采用本实施例所述的导向杆401作为导向装置4，保障了压装部受电池膨胀力作用时的力传递方向与压力检测装置一致，且结构较为简单，便于制造与装配。

实施例二

基于同样的发明思路，在本实施例中，所述电池膨胀力测试用夹持装置，其导向装置4包括有导向杆401与直线轴承402。所述导向杆401竖直地贯穿通过预留在所述顶板102上的通孔。

如图4所示，图中顶板102上一处装配有直线轴承402的部位示出了剖面示意图。所述的直线轴承402镶嵌于所述顶板102上的通孔内，该通孔与贯穿的导向杆401共轴心线设置；所述直线轴承402装配于所述通孔与导向杆401之间，从而实现了导向杆401与顶板102之间的滚动配合。采用直线轴承402，使得导向装置4于电池膨胀力方向上的摩擦阻力更小，测试数据更为准确。

作为优选的，本实施例中的压力检测装置3采用压力传感器，充分利用压力传感器在技术上的成熟稳定性能，实现对电池膨胀力的实时检测。

同时，将所述压装部2设计为压板201和中间连接板202两部分。所述压板201位于下方并与所述电池5接触，所述中间连接板202位于所述压板201上方并与之固连。优选地，中间连接板202与所述压力检测装置固定连接，以实现力的传递；所述中间连接板202面积大于所述压板201的面积，并构成对压板201共中心线的包含。这样的设置，使中间连接板202的受力更为均衡，便于更为准确地将电池膨胀力传递到压力检测装置3。

如实施例一中所述的，本实施例中其他部分的设置可与实施例一相同，也可基于本实用新型的发明思路基于同功能的调整置换；本实施例中所述的电池膨胀力测试用夹持装置的使用方法与实施例一中所述的基本一致，在此不再赘述。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其的限制；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池膨胀力测试用夹持装置，其特征在于包括：

支撑体(1)，所述支撑体(1)具有位于底部的底板(101)；

压装部(2)，所述压装部(2)通过与所述压装部(2)力传递连接的、固定在所述支撑体(1)上的压力检测装置(3)而定位在所述底板(101)的上方；所述压装部(2)的下表面和所述底板(101)的上表面被构造成对电池(5)两相对面的夹持。

2.根据权利要求1所述的电池膨胀力测试用夹持装置，其特征在于：所述支撑体(1)包括位于所述压装部(2)上方并相对于所述底板(101)固定设置的顶板(102)，所述压力检测装置(3)固定在所述顶板(102)的底面上。

3.根据权利要求2所述的电池膨胀力测试用夹持装置，其特征在于：于所述压装部(2)两相对侧，设有连接于所述顶板(102)和所述底板(101)之间、以构成所述顶板(102)和所述底板(101)相对固定的限位柱(103)。

4.根据权利要求2所述的电池膨胀力测试用夹持装置，其特征在于还包括：

导向装置(4)，与所述压装部(2)固连，且所述导向装置(4)被构造成具有沿着所述电池(5)的膨胀力方向的、相对于所述支撑体(1)的往复运动。

5.根据权利要求4所述的电池膨胀力测试用夹持装置，其特征在于：所述导向装置(4)包括导向杆(401)，所述导向杆(401)的一端固连在所述压装部(2)上，另一端构成与所述顶板(102)的往复运动配合。

6.根据权利要求5所述的电池膨胀力测试用夹持装置，其特征在于：所述导向杆(401)的另一端滑动穿过所述顶板(102)。

7.根据权利要求5所述的电池膨胀力测试用夹持装置，其特征在于：于所述顶板(102)上镶嵌有直线轴承(402)，所述导向杆(401)的另一端插装于所述直线轴承(402)内。

8.根据权利要求1所述的电池膨胀力测试用夹持装置，其特征在于：所述压力检测装置(3)为压力传感器。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池膨胀力测试用夹持装置，其特征在于：所述压装部(2)包括位于下方并与所述电池(5)接触的压板，以及位于所述压板上方并与所述压板固连的中间连接板(202)；所述中间连接板(202)构成与所述压力检测装置(3)的力传递连接，且所述中间连接板(202)的面积大于所述压板的面积。