CN210982680U - 测试夹具及其测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种测试夹具及其测试系统，其中，测试夹具用于二次电池顶盖的翻转片的变形性测试，包括下夹具和与下夹具配合固定的上夹具，下夹具和上夹具围设有容纳二次电池顶盖的容纳腔，容纳腔包括容纳二次电池顶盖的正极柱的第一容纳腔和可同时容纳二次电池顶盖的负极柱和翻转片的第二容纳腔，上夹具于远离下夹具的一侧且于翻转片的上方开设有连通第二容纳腔的检测槽，下夹具开设有连通第二容纳腔的进气口。下夹具和上夹具设置的容纳腔可将二次电池顶盖密封，且可使二次电池顶盖与夹具进行较好的贴合，从而保证测试夹具的密封性。通过进气口可对翻转片的下方进行加压，结合检测槽中探针的测试从而可准确得到翻转片的蠕变随压力的变化情况。

Description

测试夹具及其测试系统

技术领域

本实用新型涉及测试设备领域，尤其涉及一种对二次电池顶盖的翻转片进行变形性测试的测试夹具及其测试系统。

背景技术

为了保证二次电池的安全性，现有技术中有些二次电池会于顶盖的负极端设有翻转片。其顶盖结构可为，二次电池顶盖包括顶盖片和设置于顶盖片上的正极柱和负极柱，正极柱通过其上设有的电阻电连接顶盖片，翻转片一般焊接设于顶盖片或者与顶盖片一体成型，且翻转片位于部分负极柱的下方，翻转片一般为中间内凹的圆盘结构。因而在电池因过充或电解液发生反应等意外而导致二次电池内部气压升高时，翻转片受到的压力超过预设值而向上翻转，即中间内凹部分变成外凸而接触负极柱并使正极和负极电导通而形成外电流，从而停止过充，并通过正极端的电阻慢慢过流散热将二次电池内部的能量释放出来，从而不会发生过充、起火、爆炸等危险，从而提高二次电池的安全性能。因此，翻转片是否能有效翻转对电芯安全有重大影响。

目前用来判断翻转片的翻转压力和翻转变形的方法有：(1)采用对二次电池充气以观察翻转片翻转情况的方法，该种方法判断准确性偏低且造成铝壳浪费。(2)将翻转片放入夹具内加压一段时间，取出翻转片测量变形。由于夹具为封闭结构，将翻转片取出测量时，翻转片已失去压力支撑，产生回弹现象，造成变形测量值不准确。

同时，由于二次电池产气、循环等作用，翻转片的实际工作环境为高温高压环境，长期的使用情况下很容易出现蠕变行为，造成翻转片提前翻转，因此准确评估翻转片在不同压力下的变形大小十分重要，迫切需要在加压情况下能够测出翻转片变形大小的测试系统。现有的给翻转片加压方式为：取一个空电池壳体，将电池壳体与顶盖进行激光焊接，通过从顶盖的注液孔插入管道并与顶盖进行密封的方式，将相应压力气体充入电池壳体。由于翻转片的特性，要求必须在高温下长时间保持压力-蠕变实验，并且测量需得到蠕变随压力的变化情况。由于设备简陋，密封性难以保证，导致实验结果与真实结果偏差较大。另外，由于缺乏相应的夹具，翻转片的变形性测试造成很多时间与壳体浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，基于上述问题而提出一种新的测试夹具及其测试系统，其可以在保持稳定压力情况下有效测量翻转片变形情况，从而为不同压力下翻转片变形提供依据。

为实现上述目的，本实用新型一方面提供了一种测试夹具，用于二次电池顶盖的翻转片的变形性测试，包括下夹具和与所述下夹具配合固定的上夹具，所述下夹具和所述上夹具围设有容纳所述二次电池顶盖的容纳腔，所述容纳腔包括容纳所述二次电池顶盖的正极柱的第一容纳腔和可同时容纳所述二次电池顶盖的负极柱和所述翻转片的第二容纳腔，所述上夹具于远离所述下夹具的一侧且于所述翻转片的上方开设有连通所述第二容纳腔的检测槽，所述下夹具开设有连通所述第二容纳腔的进气口。

本实用新型的测试夹具，下夹具和上夹具围设有容纳二次电池顶盖的容纳腔，因而可将二次电池顶盖密封于下夹具和上夹具之间，第一容纳腔容纳正极柱，第二容纳腔容纳负极柱和翻转片，可使二次电池顶盖的位置固定并与夹具进行较好的贴合，从而保证测试夹具的密封性。通过下夹具开设的连通第二容纳腔的进气口的充气可对翻转片的下方进行加压，结合检测槽探针的测试从而可准确得到不同压力下其变形情况，即得到翻转片的蠕变随压力的变化情况。

进一步的，所述第一容纳腔为所述上夹具于面向所述下夹具的一侧内凹形成的第一槽。更进一步的，所述第二容纳腔为所述上夹具于面向所述下夹具的一侧内凹形成的第二槽，所述检测槽位于所述第二槽的上方。第一槽和第二槽应分别与正极柱和负极柱配合，其形状和尺寸应匹配，优选为间隙配合。

进一步的，检测槽于所述下夹具上的投影面积小于所述第二槽于所述下夹具上的投影面积的一半。检测槽于下夹具的投影形状可为矩形、圆形、椭圆形、圆角矩形等，为了避免上夹具和下夹具固定时上夹具开口过大容易造成弯曲，因此，检测槽的投影面积优选小于第二槽的投影面积的一半。

进一步的，所述容纳腔还包括容纳所述二次电池顶盖的顶盖片的第三容纳腔，所述第三容纳腔为所述上夹具于面向所述下夹具的一侧内凹形成的第三槽，所述第三容纳腔位于所述第一容纳腔和所述第二容纳腔的下方。即第一容纳腔和第二容纳腔、第三容纳腔形成为阶梯槽，其正好与二次电池顶盖进行匹配。

进一步的，所述下夹具于面向所述上夹具的一侧设有与所述第二槽对应的下夹具槽，所述进气口经所述下夹具槽连通所述第二容纳腔。更进一步的，所述下夹具槽的边沿围设有凸出于所述下夹具上表面的防漏气胶圈，防漏气胶圈紧压在顶盖片上，以保证翻转片在进气口压力作用下稳定的产生形变，保证第二容纳腔中不漏气。

进一步的，所述进气口的气道方向平行于所述上夹具，因而气体从进气口进入之后可于下夹具槽中进行缓冲，以避免从进气口进入的气体出现喘流等现象而对翻转片变形性测试产生干扰。

进一步的，所述上夹具和所述下夹具通过螺栓组件进行固定。

本实用新型另一方面提供了一种测试系统，包括操作台、位于所述操作台上的夹具和固定于所述操作台的具有探针的高度规，所述夹具为前述的测试夹具，所述高度规上设有显示数据的仪表盘，所述探针可移动的设于所述高度规上并伸入所述检测槽中且对所述翻转片的变形进行测试。通过探针可移动的设于高度规上，因而可调整探针的位置以适应不同型号的翻转片的测试，通过将探针伸入检测槽中就可得出不同压力下翻转片的蠕变情况。

附图说明

图1为本实用新型测试系统的一示意图。

图2为本实用新型测试夹具的一示意图。

图3为图2于第一方向上的爆炸图。

图4为图2于第二方向上的爆炸图。

图5为二次电池顶盖的示意图。

图6为图5的二次电池顶盖露出翻转片的示意图。

元件说明

100-测试系统；10-测试夹具；110-上夹具；1110-第一容纳腔/第一槽；1130-第二容纳腔/第二槽；1150-检测槽；1170-第三容纳腔/第三槽；1190-上螺孔；130-下夹具；1310-下夹具槽；1330-进气口；1350-防漏气胶圈；1370-下螺孔；30-操作台；50-高度规；510-探针；530-仪表盘；200-二次电池顶盖；210-顶盖片；230-正极柱；250-负极柱；270-翻转片

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，除非另有明确的规定的限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图对于本实用新型的测试夹具和测试系统进行详细的说明。

如图1和图6所示，测试系统100包括操作台30、位于操作台30上的用于二次电池顶盖200的翻转片270的变形性测试的测试夹具10和固定于操作台30的具有探针510的高度规50，高度规50上设有显示数据的仪表盘530，探针510可移动的设于高度规50上并伸入测试夹具10中对翻转片270的变形性进行测试，高度规50可于三维方向调整探针510的位置，从而以使探针510对翻转片270的中间内凹部进行测试，如上下方向的移动可通过探针510滑动设于高度规50上，水平方向的移动可通过探针510与高度规50转动连接，或者探针510仅相对于高度规50进行上下移动，水平方向通过移动测试夹具10而使探针510对准翻转片270的中间内凹部。

如图2～6所示，用于二次电池顶盖200的翻转片270的变形性测试的测试夹具10包括下夹具130和与下夹具130配合固定的上夹具110，下夹具130和上夹具110围设有容纳二次电池顶盖200的容纳腔，容纳腔包括容纳二次电池顶盖200的正极柱230的第一容纳腔1110、可同时容纳二次电池顶盖200的负极柱250和翻转片270的第二容纳腔1130、和容纳二次电池顶盖200的顶盖片210的第三容纳腔1170，上夹具110于远离下夹具130的一侧且于翻转片270的上方开设有连通第二容纳腔1130的检测槽1150，下夹具130开设有连通第二容纳腔1130的进气口1330，探针510伸入检测槽1150中且对翻转片270的变形进行测试。

进一步如图3和图4所示，上夹具110于面向下夹具130的一侧内凹形成第一槽1110，第一槽1110构成第一容纳腔1110。上夹具110于面向下夹具130的一侧还内凹形成第二槽1130，第二槽1130构成第二容纳腔1130，检测槽1150位于第二槽1130的上方。第一槽1110和第二槽1130应分别与正极柱230和负极柱250配合，其形状和尺寸应匹配，优选为间隙配合。第二槽1130于下夹具130上的投影面积大于第一槽1110于下夹具130上的投影面积。检测槽1150于下夹具130的投影形状可为矩形、圆形、椭圆形、圆角矩形等，为了避免上夹具110和下夹具130固定时上夹具110开口过大容易造成弯曲，因此，检测槽1150于下夹具130上的投影面积小于第二槽1130于下夹具130上的投影面积的一半。第三容纳腔1170为上夹具110于面向下夹具130的一侧内凹形成的第三槽1170，第三容纳腔1170位于第一容纳腔1110和第二容纳腔1130的下方。即第一容纳腔1110和第二容纳腔1130、第三容纳腔1170形成为阶梯槽，其正好与二次电池顶盖200进行匹配。

进一步如图3和图4所示，下夹具130于面向上夹具110的一侧设有与第二槽1130对应的下夹具槽1310，进气口1330经下夹具槽130连通第二容纳腔1130。进气口1330的气道方向平行于上夹具110，因而气体从进气口1330进入之后可于下夹具槽1310中进行缓冲，以避免从进气口1330进入的气体出现喘流等现象而对翻转片270变形性测试产生干扰更进一步的。下夹具槽1310的边沿围设有凸出于下夹具130上表面的防漏气胶圈1350，防漏气胶圈1350紧压在顶盖片210上，以保证翻转片270在进气口1330压力作用下稳定的产生形变，保证第二容纳腔1130中不漏气。当然，作为另一种形式，下夹具130上不设置下夹具槽1310也是可以实现对翻转片270变形性的测试，此时进气口1330设置于下夹具130的底部并直接连通第二容纳腔1130。

补充说明的是，如图2～4所示，上夹具110上设有多个上螺孔1190，下夹具设有多个下螺孔1370，通过螺栓组件穿设上螺孔1190和下螺孔1370可实现上夹具110和下夹具130之间的固定。

本实用新型的测试系统100进行翻转片270的变形性测试时，先将负极柱250的部分削去以裸露出翻转片270(如图6所示)，负极柱250可为“L”型结构，即一部分绝缘固定于顶盖片210上，另一部分位于翻转片270的上方，这两部分可为一体成型也可焊接固定。当然，负极柱250也可为其他结构，只要能绝缘固定于顶盖片210上，且于翻转片270翻转前与之隔开，翻转后两者接触而电连接即可。将翻转片270已裸露出的二次电池顶盖200置于容纳腔中，顶盖片210置于第三容纳腔1170中，正极柱230置于第一容纳腔1110中，负极柱250和翻转片270置于第二容纳腔1130中，防漏气胶圈1350抵接于顶盖片210上，用螺栓组件固定上夹具110和下夹具130，调节测试夹具10或者探针510的位置以使探针510对准翻转片270的中间内凹部的最低处。通过进气口1330中通入的不同量的气体得到翻转片270对应的翻转高度，即蠕变值。本实用新型的测试夹具10的下夹具130和上夹具110围设有容纳二次电池顶盖200的容纳腔，因而可将二次电池顶盖200密封于下夹具130和上夹具110之间，第一容纳腔1110容纳正极柱230，第二容纳腔1130容纳负极柱250和翻转片270，可使二次电池顶盖200的位置固定并与夹具进行较好的贴合，从而保证测试夹具10的密封性。通过下夹具130开设的连通第二容纳腔1130的进气口1330的充气可对翻转片270的下方进行加压，结合检测槽1150中探针510的测试从而可准确得到不同压力下其变形情况，即得到翻转片270的蠕变随压力的变化情况。

应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求限定的范围。

Claims (10)

1.一种测试夹具，用于二次电池顶盖的翻转片的变形性测试，其特征在于，包括下夹具和与所述下夹具配合固定的上夹具，所述下夹具和所述上夹具围设有容纳所述二次电池顶盖的容纳腔，所述容纳腔包括容纳所述二次电池顶盖的正极柱的第一容纳腔和可同时容纳所述二次电池顶盖的负极柱和所述翻转片的第二容纳腔，所述上夹具于远离所述下夹具的一侧且于所述翻转片的上方开设有连通所述第二容纳腔的检测槽，所述下夹具开设有连通所述第二容纳腔的进气口。

2.根据权利要求1所述的测试夹具，其特征在于，所述第一容纳腔为所述上夹具于面向所述下夹具的一侧内凹形成的第一槽。

3.根据权利要求2所述的测试夹具，其特征在于，所述第二容纳腔为所述上夹具于面向所述下夹具的一侧内凹形成的第二槽，所述检测槽位于所述第二槽的上方。

4.根据权利要求3所述的测试夹具，其特征在于，所述检测槽于所述下夹具上的投影面积小于所述第二槽于所述下夹具上的投影面积的一半。

5.根据权利要求3所述的测试夹具，其特征在于，所述容纳腔还包括容纳所述二次电池顶盖的顶盖片的第三容纳腔，所述第三容纳腔为所述上夹具于面向所述下夹具的一侧内凹形成的第三槽，所述第三容纳腔位于所述第一容纳腔和所述第二容纳腔的下方。

6.根据权利要求3所述的测试夹具，其特征在于，所述下夹具于面向所述上夹具的一侧设有与所述第二槽对应的下夹具槽，所述进气口经所述下夹具槽连通所述第二容纳腔。

7.根据权利要求6所述的测试夹具，其特征在于，所述下夹具槽的边沿围设有凸出于所述下夹具上表面的防漏气胶圈。

8.根据权利要求6所述的测试夹具，其特征在于，所述进气口的气道方向平行于所述上夹具。

9.根据权利要求1所述的测试夹具，其特征在于，所述上夹具和所述下夹具通过螺栓组件进行固定。

10.一种测试系统，包括操作台、位于所述操作台上的夹具和固定于所述操作台的具有探针的高度规，其特征在于，所述夹具为权利要求1～9任意一项所述的测试夹具，所述高度规上设有显示数据的仪表盘，所述探针可移动的设于所述高度规上并伸入所述检测槽中且对所述翻转片的变形进行测试。

Images