CN211826390U

CN211826390U - 一种电池膨胀力与位移测试装置

Info

Publication number: CN211826390U
Application number: CN201922177512.6U
Authority: CN
Inventors: 胡新华; 岳耀立; 曹俊义
Original assignee: Tianjin EV Energies Co Ltd
Current assignee: Tianjin EV Energies Co Ltd
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2029-12-06

Abstract

本实用新型提供了一种电池膨胀力与位移测试装置，包括机架、上压机构、下压机构、控制器，所述的上压机构、下压机构均位于所述的机架上，所述的上压机构位于所述的下压机构的上方，所述的上压机构、下压机构分别通过线路与所述的控制器相连。本实用新型所述的电池膨胀力与位移测试装置通过上下压板与各传感器的设置，可限定高度测试膨胀力和压力测试膨胀位移，对电池单体进行充放电实验，准确的记录受力数值。

Description

一种电池膨胀力与位移测试装置

技术领域

本实用新型属于能源技术领域，尤其是涉及一种电池膨胀力与位移测试装置。

背景技术

随着对电池的精细化、准确化的研究的需求，需要对电芯在充放电过程中，电芯的厚度变化进行实时监控；需要对电芯组装完成后的空间不变的情况下，充放电时的电芯压力变化实时监控；目前没有此类全过程监控测试设备。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池膨胀力与位移测试装置，可以限定高度测试膨胀力和压力测试膨胀位移，对电池单体进行充放电实验，准确的记录受力数值。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池膨胀力与位移测试装置，包括机架、上压机构、下压机构、控制器，所述的上压机构、下压机构均位于所述的机架上，所述的上压机构位于所述的下压机构的上方，所述的上压机构、下压机构分别通过线路与所述的控制器相连；

所述的下压机构包括下压盘、调节组件、压力传感器、力值传感器、光电位移传感器，所述的下压盘通过所述的调节组件固定于所述的机架上，所述的力值传感器位于所述的下压盘上，所述的光电位于传感器、压力传感器分别固定于所述的下压盘的一侧，所述的力值传感器、压力传感器与光电位移传感器分别通过线路与所述的控制器相连。

进一步，所述的机架包括上横梁、导向立柱构、移动横梁、工作台、底柜，所述的工作台位于所述的底柜上，所述的导向立柱固定于所述的工作台上，所述的上横梁与移动横梁均位于所述的导向立柱上，所述的移动横梁与所述的导向立柱活动连接，所述的上压机构固定于所述的移动横梁的底部。

进一步，所述的下压盘通过所述的调节组件固定于所述的工作台上。

进一步，所述的机架还包括同步带轮、减速器、电机、丝杠，所述的丝杠的一端穿过所述的移动横梁与所述的上横梁相连，另一端穿过工作台与所述的同步带轮相连，所述的同步带轮与所述的减速器相连，所述的减速器与所述的电机相连，所述的减速器、电机分别通过线路与所述的控制器相连，所述的丝杠与所述的移动横梁固定连接。

进一步，所述的上压机构为上压盘，所述的上压盘位于所述的移动横梁的底部。

进一步，所述的调节组件包括调节螺母、调节螺钉，所述的下压盘通过调节螺母、调节螺钉的配合固定于所述的工作台上。

进一步，所述的测试装置还包括霍尔传感器，所述的霍尔传感器通过线路分别与样品与控制器相连。

进一步，所述的底柜的一侧设置有水槽。

所述的下压盘的一侧设置有推送气缸，所述的推送气缸的端部设置有推板，所述的推板位于所述的下压板上，所述的推送气缸通过线路与所述的控制器相连。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池膨胀力与位移测试装置具有以下优势：

本实用新型所述的电池膨胀力与位移测试装置通过上下压板与各传感器的设置，可限定高度测试膨胀力和压力测试膨胀位移，对电池单体进行充放电实验，准确的记录受力数值。

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池膨胀力与位移测试装置的主视图；

图2为本实用新型实施例所述的电池膨胀力与位移测试装置的剖视图。

附图标记说明：

1-上横梁；2-导向立柱构；3-移动横梁；4-工作台；5-底柜；6-上压盘； 7-下压盘；8-压力传感器；9-调节组件；10-水槽；11-同步带轮；12-减速器；13-电机；14-丝杠；15-力值传感器；16-光电位移传感器。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-2所示，一种电池膨胀力与位移测试装置，包括机架、上压机构、下压机构、控制器，所述的上压机构、下压机构均位于所述的机架上，所述的上压机构位于所述的下压机构的上方，所述的上压机构、下压机构分别通过线路与所述的控制器相连；

所述的下压机构包括下压盘7、调节组件9、压力传感器8、力值传感器 15、光电位移传感器16，所述的下压盘7通过所述的调节组件9固定于所述的机架上，所述的力值传感器15位于所述的下压盘7上，所述的光电位于传感器、压力传感器8分别固定于所述的下压盘7的一侧，所述的力值传感器15、压力传感器8与光电位移传感器16分别通过线路与所述的控制器相连。

所述的机架包括上横梁1、导向立柱构2、移动横梁3、工作台4、底柜 5，所述的工作台4位于所述的底柜5上，所述的导向立柱固定于所述的工作台4上，所述的上横梁1与移动横梁3均位于所述的导向立柱上，所述的移动横梁3与所述的导向立柱活动连接，所述的上压机构固定于所述的移动横梁3的底部。

所述的下压盘7通过所述的调节组件9固定于所述的工作台4上。

所述的机架还包括同步带轮11、减速器12、电机13、丝杠14，所述的丝杠14的一端穿过所述的移动横梁3与所述的上横梁1相连，另一端穿过工作台4与所述的同步带轮11相连，所述的同步带轮11与所述的减速器12 相连，所述的减速器12与所述的电机13相连，所述的减速器12、电机13 分别通过线路与所述的控制器相连，所述的丝杠14与所述的移动横梁3固定连接。

所述的上压机构为上压盘6，所述的上压盘6位于所述的移动横梁3的底部。

所述的调节组件9包括调节螺母、调节螺钉，所述的下压盘7通过调节螺母、调节螺钉的配合固定于所述的工作台4上。调节组件9用于调节下压盘7的高度。

所述的测试装置还包括霍尔传感器，所述的霍尔传感器通过线路分别与样品与控制器相连。霍尔传感器用于记录电池循环次数，记录次数并显示充放电状态，实时显示试验总时间、单工步时间。

所述的底柜5的一侧设置有水槽10。所述的下压盘7的一侧设置有推送气缸，所述的推送气缸的端部设置有推板，所述的推板位于所述的下压板上，所述的推送气缸通过线路与所述的控制器相连。实验发生异常时，上压盘6 快速提升，推送气缸把电池推入水槽10，保证安全性。

实现过程：

1、限定高度测试膨胀力

电池单体放置到下压盘7中心位置上，限定一定高度h后，对电池单体进行充放电实验，在实验过程中记录电池单体在限制高度的环境下，产生的膨胀力、电池循环次数、当前循环状态、循环时间，实时显示膨胀力曲线。

(1)启动控制器，设定一个高度H、膨胀力上限、循环次数；上下压盘7合并，当压力到达满量程1％时，清零变形；将待测样品放入设备中，启动试验，主机横梁会通过电机13加载、减速运行、传送到丝杠14来调节上压盘6位置，当位移传感器检测到上压盘6到达设定高度H(闭环调节)时，锁止上压盘6位置；提示开始试验，启动开始试验按钮，开始试验。

(2)膨胀力是通过力值传感器15传输到控制器上，光电位移传感器 16实时检测高度H，当H发生偏差时，报警停机。

(3)电池循环次数是通过霍尔传感器来记录次数并显示充放电状态。实时显示试验总时间、单工步时间。

(4)每1s数据上传至数据库。

(5)到达设定次数后，机器停机复位。试验过程中，如高度H变动超限，膨胀力超过上限、环境温度过高时机器自动停机复位。

2、限定压力测试膨胀位移

电池单体放置到测试工装中，限定一定压力后，对电池单体进行充放电实验，在实验过程中记录电池单体在限定压力的情况下，产生的位移、电池循环次数、当前循环状态、循环时间，实时显示位移曲线。

(1)启动控制器，设定一个膨胀力F、位移上限、循环次数；上下压盘 7合并，当压力到达满量程1％时，清零变形；将待测样品放入设备中，启动试验，移动横梁3会通过电机13加载、减速机运行、传送到丝杠14来调节上压盘6的位置，当力值传感器15检测到膨胀力到达设定膨胀力F(闭环调节)时，设定完成；提示开始试验，启动开始试验按钮，开始试验。

(2)位移是通过光电传感器传输到控制器上，力值传感器15实时检测膨胀力F，当H发生偏差时，报警停机。

(3)电池循环次数是通过霍尔传感器来记录次数并显示充放电状态。

(4)实时显示试验总时间、单工步时间。

(5)每1s的数据上传至数据库。

(6)到达设定次数后，机器停机复位。试验过程中，如果位移H变化超限，膨胀力超过上限、温度过高时机器自动停机复位。

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

1.一种电池膨胀力与位移测试装置，其特征在于：包括机架、上压机构、下压机构、控制器，所述的上压机构、下压机构均位于所述的机架上，所述的上压机构位于所述的下压机构的上方，所述的上压机构、下压机构分别通过线路与所述的控制器相连；

2.根据权利要求1所述的电池膨胀力与位移测试装置，其特征在于：所述的机架包括上横梁、导向立柱构、移动横梁、工作台、底柜，所述的工作台位于所述的底柜上，所述的导向立柱固定于所述的工作台上，所述的上横梁与移动横梁均位于所述的导向立柱上，所述的移动横梁与所述的导向立柱活动连接，所述的上压机构固定于所述的移动横梁的底部。

3.根据权利要求2所述的电池膨胀力与位移测试装置，其特征在于：所述的下压盘通过所述的调节组件固定于所述的工作台上。

4.根据权利要求2所述的电池膨胀力与位移测试装置，其特征在于：所述的机架还包括同步带轮、减速器、电机、丝杠，所述的丝杠的一端穿过所述的移动横梁与所述的上横梁相连，另一端穿过工作台与所述的同步带轮相连，所述的同步带轮与所述的减速器相连，所述的减速器与所述的电机相连，所述的减速器、电机分别通过线路与所述的控制器相连，所述的丝杠与所述的移动横梁固定连接。

5.根据权利要求2所述的电池膨胀力与位移测试装置，其特征在于：所述的上压机构为上压盘，所述的上压盘位于所述的移动横梁的底部。

6.根据权利要求2所述的电池膨胀力与位移测试装置，其特征在于：所述的调节组件包括调节螺母、调节螺钉，所述的下压盘通过调节螺母、调节螺钉的配合固定于所述的工作台上。

7.根据权利要求1所述的电池膨胀力与位移测试装置，其特征在于：所述的测试装置还包括霍尔传感器，所述的霍尔传感器通过线路分别与样品与控制器相连。

8.根据权利要求2所述的电池膨胀力与位移测试装置，其特征在于：所述的底柜的一侧设置有水槽。