CN209197967U - 电芯膨胀力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯膨胀力测试装置，其包括基座，固设于基座上、以固定电芯的电芯固定部，设置在基座上的动力装置以及由动力装置驱动而可构成对电芯膨胀力测量的测试部，所述测试部包括由动力装置驱使而可移动至测试位置并保持的第一测量单元，由电芯的膨胀力驱动而可在位于测试位置的第一测量单元上导向滑动的第二测量单元，以及设于第一测量单元和第二测量单元之间，以承接第二测量单元压力的压力传感器。本实用新型所述的电芯膨胀力测试装置所测得的结果较为准确，且其结构轻便、便于搬运，具有较强的实用性。

Description

电芯膨胀力测试装置

技术领域

本实用新型涉及新能源动力电池技术领域，特别涉及一种电芯膨胀力测试装置。

背景技术

能源危机已经成为全球重点关注的问题。在节能方面，新能源汽车已展现出很大的优势。而作为新能源汽车核心动力来源的电芯，如何保证其安全是相关技术人员一直在努力解决的问题。动力电芯在供电的过程中，伴随着自身产气或材料本身膨胀，造成电芯本身的膨胀，电池包可能无法顺利组装。为此，我们需要提前预知电芯膨胀而带来的厚度增加，以采取相应的措施来确保电芯以及电池包的安全。而且，在电芯设计时，若正负极材料或电解液选择不当，会使电芯化成段产气过多，会使电芯整体的可靠性不足，因此通过测量膨胀力，还可以为选用材料，优化设计方案来提供参考。而现有测量电芯膨胀力的装置，通常是采用两块夹板夹置电芯，并通过螺栓副固定的方式，采用此种方法，各螺栓的拧紧力不一致会导致测量结果出现较大的偏差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯膨胀力测试装置，以能够较为准确的测量电芯膨胀力。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电芯膨胀力测试装置，其包括：

基座；

电芯固定部，固设于所述基座上，以构成电芯相对于所述基座的固定；

动力装置，设于所述基座上；

测试部，包括由所述动力装置驱使而可移至测试位置并保持的第一测量单元，由所述电芯的膨胀力驱动而可在位于所述测试位置的所述第一测量单元上导向滑动的第二测量单元，以及设于所述第一测量单元和第二测量单元之间，以承接所述第二测量单元压力的压力传感器。

进一步的，所述电芯固定部包括支撑于所述电芯一端面的本体和从所述本体的两侧沿电芯厚度方向延伸的两个侧板；并于至少一个所述侧板上刻设有以测量所述电芯厚度的尺寸标线。

进一步的，于所述本体背离所述电芯的端面和基座之间构造有加强筋。

进一步的，于所述基座上固设有垂直于所述电芯端面的滑轨，以及具有与所述滑轨构成滑动配合的滑块的滑板，所述第一测量单元与所述滑板固定连接。

进一步的，所述第一测量单元和所述第二测量单元均呈板状；于所述第一测量单元上固设有至少一个导向套，并于所述第二测量单元上构造有穿设于所述导向套内的导向杆。

进一步的，所述动力装置包括固设于所述基座上、且具有螺纹孔的底座，以及穿设于所述螺纹孔并与所述第一测量单元转动连接的丝杠，且相对于所述丝杠与所述第一测量单元连接的一端，在所述丝杠的另一端装设有手轮。

进一步的，于所述手轮上设有以显示所述丝杠轴向移动距离的刻度标线。

进一步的，于所述动力装置上还设置有以锁止所述丝杠转动的自锁部。

进一步的，所述自锁部包括固连于所述底座的锁止块，于所述锁止块上构造有供所述丝杠穿过的过孔，以及由所述过孔的一侧延伸而贯通所述锁止块的开口，还包括穿经所述开口的螺杆；所述开口因所述螺杆的转动而张大或缩小，并构成所述丝杠的锁止或放开。

进一步的，于所述基座上固定有至少两个提手。

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芯膨胀力测试装置，通过设置第一测量单元和第二测量单元，并由电芯的膨胀力驱动第二测量单元在第一测量单元上的滑动，再传递至压力传感器，由于第二测量单元受到电芯的膨胀力不会存在各出受力不均匀的情况，因此，测得的膨胀力较为准确。

(2)沿电芯厚度方向设置有两个侧板，并在至少其中一个刻板上设有尺寸标线，方便确定电芯的厚度变化。

(3)构造加强筋能够减少本体变形，使测得的结果更加准确。

(4)导向杆和导向套的设置能够使膨胀力传递更加均匀，以保证测得的结果较为准确。

(5)在手轮上设置刻度，能够确定丝杠轴向移动的距离，使结果更为精确。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图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用于解释本实用新型，并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所述的电芯膨胀力测试装置整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的基座及电芯固定部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的测试部结构示意的轴测图；

图4为图3的正视图；

图5为本实用新型实施例所述的动力装置的整体结构示意图。

附图标记说明：

1-基座，11-提手，12-滑轨，13-滑块，14-滑板，2-电芯固定部，21-本体，22-侧板，221-尺寸标线，23-加强筋，3-动力装置，31-底座，311-定位块，312-螺母挡块，32-丝杠，33-手轮，34-自锁部，341-锁止块，3411-开口，342-螺杆，3421-手柄版，4-测试部，41-第一测量单元，411-导向套，412-丝杠座，42-第二测量单元，421-导向杆，422-压力传递杆，43-压力传感器，5-电芯。

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。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种电芯膨胀力测试装置，如图1所示，该电芯膨胀力测试装置包括基座1，固设于基座1上、以固定电芯5的电芯固定部2，设置在基座1上的动力装置3以及由动力装置3驱动而可构成对电芯5膨胀力测量的测试部4。

本实施例中，基座1为位于底部的方板，以固定整个电芯膨胀力测试装置。为了便于搬运，本实施例中，在该基座1的两侧分设有两个提手11。当然，该提手11也可以为三个或者更多。

电芯固定部2设置在基座1上，以构成电芯5相对于基座1的固定。本实施例中，电芯固定部2的结构如图1和图2所示，其包括支撑于电芯5一端面的本体21和由本体21的两侧沿电芯5厚度方向延伸的两个侧板22，并至少于其中一个侧板22上刻设有尺寸标线221。电芯5膨胀时，可通过该尺寸标线221实时测量电芯5的厚度，可通过与电芯5初始厚度的对比，从而得到电芯5厚度变化的数据。

在测量电芯5的膨胀力时，电芯5夹置在两个侧板22之间，电芯5的一个端面与本体21抵接，电芯5上与该端面相对的另一个端面与测试部4抵接，在电芯5膨胀时推动测试部4并完成对膨胀力的测量。为了防止电芯5的膨胀力推动本体21变形而造成的测量结果不准确。本实施例中，如图1和图2所示，在本体21背离电芯5的端面和基座1之间设有两个加强筋23，且两个加强筋23分置在该端面的两侧。

测试部4用来完成对电芯5膨胀力的测试。其包括由动力装置3驱使而可移动至测试位置的并保持的第一测量单元41，由电芯5的膨胀力驱动而可在位于测试位置的第一测量单元41上导向滑动的第二测量单元42，以及设于第一测量单元41和第二测量单元42之间，以承接第二测量单元42压力的压力传感器43。

本实施例中，如图1和图3和图4所示，第一测量单元41和第二测量单元42均呈板状。在第一测量单元41四个角点的位置设有贯穿第一测量单元41布置的导向套411；对应的，在第二测量单元42上设有穿设于各导向套411内的导向杆421，以在第二测量单元42在受到电芯5膨胀力驱动时，沿着导向杆421的轴向滑动。当然，上述导向套411以及对应导向套411设置的导向杆421并不限制为四个，设置为至少一个即可。压力传感器43设置在第一测量单元41靠近第二测量单元42的端面上，并在第一测量单元41上设有与压力传感器43抵接的压力传递杆422。

上述的测试位置具体到本实施例中，则为由第一测量单元41带动第二测量单元42移动，使第二测量单元42移动至刚与电芯5抵接时第一测量单元41所处的位置。移动至测试位置的第一测量单元41由动力装置3保持相对于基座1固定，与电芯5抵接的第二测量单元42在电芯5膨胀时，受到电芯5膨胀力的驱动会沿导向杆421的轴向滑动。直至第二测量单元42受到膨胀力与受到的压力传感器43的支撑力平衡，此时读取压力传感器43的数据即为电芯5膨胀力的数据。当然，这属于理想的状况，由于导向杆421和导向套411之间会有摩擦力，会使测量结果具有一定的误差。可通过提高导向杆421与导向套411光洁度，以及在导向杆421和导向套411之间增加润滑剂的方式较小误差，或者在测量结果中对摩擦数据进行补偿。

为了使第一测量单元41能够在测试位置和非测试位置之间移动，本实施例中，如图1和图2所示，在基座1上设置有垂直于电芯5端面的滑轨12，以及具有与所述滑轨12构成滑动配合的滑块13的滑板14。所述第一测量单元41与所述滑板14固定连接，以通过动力装置3的驱动而沿滑轨12滑动。当然，为了提高第一测量单元41移动的稳定性。本实施例中，滑轨12为平行布置在基座1上的两根，设于所述滑板14上的滑块13也为对应所述滑轨12设置的两个。

本实施例中，驱动第一测量单元41移动的动力装置3的结构如图1和图4所示，其包括固设于基座1上的、且具有螺纹孔的底座31，以及穿设于螺纹孔内并与第一测量单元41转动连接的丝杠32，且相对于丝杠32与第一测量单元41连接的一端，在丝杠32的另一端装设有手轮33。为了便于设置，本实施例中，底座31由定位块311及螺母挡块312构成。其中，螺纹孔设置在螺母挡块312上，螺母挡块312固定在定位块311上，而定位块311固定在基座1上。为便于对丝杠32轴向移动距离的确定，本实施例中，在手轮33上还设置有以反应丝杠32轴向移动距离的刻度标线。

丝杠32与第一测量单元41的连接方式如图1、图3和图5所示，在第一测量单元41上设置有丝杠座412，丝杠32穿设在丝杠座412内。丝杠32可在丝杠座412内转动，而且其轴向由于受到限制而不能相对于丝杠座412轴向移动，以在转动时带动第一测量单元41移动。

通过上述设置，当外部操作者转动手轮33时，手轮33会带动丝杠32转动并带动第一测量单元41移动，使第一测量单元41能够在测试位置和非测试位置之间移动。当第一测量单元41处于非测试位置时，可放置电芯5；而在放置电芯5后，再通过转动手轮33将第一测量单元41移至测试位置，开始电芯5的测试膨胀力。为保证测量结果准确，需要在测试时保持第一测量单元41相对于基座1固定，丝杠传动具有自锁功能。但为了进一步保证2第一测量单元41的固定效果，本实施例中，在动力装置3上还设置有以锁止丝杠32转动的自锁部34。

本实施例中，自锁部34的结构如图1和图5所示，包括固连于所述底座31的锁止块341，在该锁止块341上设置有供丝杠32穿过的过孔，以及由该过孔的一侧延伸至锁止块341一侧边缘的开口3411。在该开口3411的一侧设有位于锁止块341上的螺纹孔，且与该螺纹孔相对，在开口3411的另一侧设置有光孔。自锁部34还包括穿过该光孔、开口3411并与该螺纹孔螺接的螺杆342。外部操作者将第一测量单元41移动至测试位置后，通过调整螺杆342，使开口3411缩小并带动过孔的直径变小，从而对丝杠32进行抱紧，以确保第一测量单元41的固定。而当测试完成，需要移动第一测量单元41时，通过调整螺杆342，使开口3411自动恢复即可。且为了便于对螺杆342进行调整，本实施例中，在螺杆342远离第二螺纹孔的一端还固定设置有手柄杆3421，以通过该手柄杆3421对螺杆进行调整。

本实施例的电芯膨胀力测试装置用于测试时可采用以下两种测试方式：

第一、静态测试：电芯5膨胀到一定程度，比如达到一定厚度时，转动手轮33使第二测量单元42挤压电芯5，直至电芯5达到初始厚度，此时读取压力传感器43的数据。

第二、动态测试：电芯5放置完毕后，转动手轮33，使第一测量单元41移动至测试位置并通过自锁部34锁止丝杠32转动。然后转移该电芯膨胀力测试装置至恒温箱中，实时监测压力传感器43的数据，以记录电芯5在循环过程中不同状态下的膨胀力；还可以结合对电芯5厚度的监测，并记录电芯5不同厚度下电芯5的膨胀力。

作为一个上述数据的应用，若记录到循环过程中电芯5膨胀力与设计值有较大的偏差，就需要重新审视电芯5原材料的选择以及电芯5在加工工艺排的合理性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (10)

1.一种电芯膨胀力测试装置，其特征在于包括：

基座(1)；

电芯固定部(2)，固设于所述基座(1)上，以构成电芯(5)相对于所述基座(1)的固定；

动力装置(3)，设于所述基座(1)上；

测试部(4)，包括由所述动力装置(3)驱使而可移至测试位置并保持的第一测量单元(41)，由所述电芯(5)的膨胀力驱动而可在位于所述测试位置的所述第一测量单元(41)上导向滑动的第二测量单元(42)，以及设于所述第一测量单元(41)和第二测量单元(42)之间，以承接所述第二测量单元(42)压力的压力传感器(43)。

2.根据权利要求1所述的电芯膨胀力测试装置，其特征在于：所述电芯固定部(2)包括支撑于所述电芯(5)一端面的本体(21)和从所述本体(21)的两侧沿电芯(5)厚度方向延伸的两个侧板(22)；并于至少一个所述侧板(22)上刻设有以测量所述电芯(5)厚度的尺寸标线(221)。

3.根据权利要求2所述的电芯膨胀力测试装置，其特征在于：于所述本体(21)背离所述电芯(5)的端面和基座(1)之间构造有加强筋(23)。

4.根据权利要求1所述的电芯膨胀力测试装置，其特征在于：于所述基座(1)上固设有垂直于所述电芯(5)端面的滑轨(12)，以及具有与所述滑轨(12)构成滑动配合的滑块(13)的滑板(14)，所述第一测量单元(41)与所述滑板(14)固定连接。

5.根据权利要求1所述的电芯膨胀力测试装置，其特征在于：所述第一测量单元(41)和所述第二测量单元(42)均呈板状；于所述第一测量单元(41)上固设有至少一个导向套(411)，并于所述第二测量单元(42)上构造有穿设于所述导向套(411)内的导向杆(421)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电芯膨胀力测试装置，其特征在于：所述动力装置(3)包括固设于所述基座(1)上、且具有螺纹孔的底座(31)，以及穿设于所述螺纹孔并与所述第一测量单元(41)转动连接的丝杠(32)，且相对于所述丝杠(32)与所述第一测量单元(41)连接的一端，在所述丝杠(32)的另一端装设有手轮(33)。

7.根据权利要求6所述的电芯膨胀力测试装置，其特征在于：于所述手轮(33)上设有以显示所述丝杠(32)轴向移动距离的刻度标线。

8.根据权利要求6所述的电芯膨胀力测试装置，其特征在于：于所述动力装置(3)上还设置有以锁止所述丝杠(32)转动的自锁部(34)。

9.根据权利要求8所述的电芯膨胀力测试装置，其特征在于：所述自锁部(34)包括固连于所述底座(31)的锁止块(341)，于所述锁止块(341)上构造有供所述丝杠(32)穿过的过孔，以及由所述过孔的一侧延伸而贯通所述锁止块的开口(3411)，还包括穿经所述开口(3411)的螺杆(342)；所述开口(3411)因所述螺杆(342)的转动而张大或缩小，并构成所述丝杠(32)的锁止或放开。

10.根据权利要求1所述的电芯膨胀力测试装置，其特征在于：于所述基座(1)上固定有至少两个提手(11)。