CN212871567U - 一种电池模组膨胀力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池模组性能测试技术领域，公开了一种电池模组膨胀力测试装置。所述电池模组膨胀力测试装置包括支撑组件、两个等效端板、预压机构及盖板，其中，支撑组件包括由底板、平行设置的第一侧板和第二侧板围成的“凵”型容纳空间，电池模组设置于容纳空间；两个等效端板平行于第一侧板且分别设置在电池模组的两端，每个等效端板与电池模组之间设置有第一压力传感器；预压机构与第一侧板连接，并用于挤压等效端板以将电池模组以可调的压力压紧于第二侧板；盖板可拆卸连接于支撑组件上侧并与底板平行，盖板与电池模组之间设置有第二压力传感器。电池模组膨胀力测试装置可同时测量电池模组两个方向的膨胀力情况，测量数据全面、效率高。

Description

一种电池模组膨胀力测试装置

技术领域

本实用新型涉及电池模组性能测试技术领域，尤其涉及一种电池模组膨胀力测试装置。

背景技术

随着新能源汽车的不断发展，对组成动力电池的电池模组的性能要求也越来越高。电池模组通常包括多个堆叠放置的电芯，同时在沿电芯的堆叠方向施加一定的预紧力。电池模组在循环充放电的过程中，会产生膨胀变形，现有技术中，在电池模组投入量产前，通常会对电池模组沿堆叠方向的膨胀力进行测试，以更好地掌握电池模组的膨胀规律，为预紧力的大小提供依据。

但随着电池模组逐渐朝着低质量、高能量密度的方向发展，电池模组的外壳也变得越来越薄，然而在电池模组在充放电过程中，垂直于电芯堆叠的方向(以下简称“垂直方向”)上也会发生一定的膨胀变形，垂直方向的膨胀力的大小会直接影响到电池模组设置在沿垂直方向两端的外壳板的最小厚度值，因此，也需要对电池模组沿垂直方向的膨胀力进行检测，但现有技术的膨胀力测试装置无法同时对电芯堆叠方向和垂直方向的膨胀力的检测。

因此，亟需发明一种电池模组膨胀力测试装置来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种电池模组膨胀力测试装置，其可同时对电池模组充放电过程中电芯堆叠方向和垂直于电芯堆叠方向的膨胀力进行测量，测量数据全面、效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池模组膨胀力测试装置，包括：

支撑组件，包括由底板、平行设置的第一侧板和第二侧板围成的“凵”型容纳空间，电池模组设置于所述容纳空间，所述电池模组与所述第一侧板平行的两端面未固定端板；

两个等效端板，平行于所述第一侧板且分别设置在所述电池模组的两端，每个所述等效端板与所述电池模组之间设置有第一压力传感器；

预压机构，与所述第一侧板连接，并用于挤压所述等效端板以将所述电池模组以可调的压力压紧于所述第二侧板；

盖板，可拆卸连接于所述支撑组件上侧并与所述底板平行，所述盖板与所述电池模组之间设置有第二压力传感器。

可选地，所述预压机构包括：

预压板，平行于所述等效端板，所述预压板设置在所述第一侧板和与所述第一侧板相邻的所述等效端板之间；

驱动组件，与所述第一侧板连接并能够沿垂直于所述预压板的方向推动所述预压板，以将所述电池模组压紧于所述第二侧板。

可选地，所述驱动组件包括：

丝杆，垂直穿设于所述第一侧板并与所述第一侧板螺纹连接，所述丝杆的一端能与所述预压板抵接；

手轮，连接于所述丝杆的另一端。

可选地，所述驱动组件包括：

丝杆，垂直穿设于所述第一侧板并与所述第一侧板螺纹连接，所述丝杆的一端能与所述预压板抵接；

旋转驱动源，固定连接于所述底板或所述第一侧板，所述旋转驱动源的输出端与所述丝杆的另一端相连接。

可选地，所述第二侧板朝向所述电池模组的一侧固定有凸筋，所述预压板朝向所述电池模组的一侧也固定有凸筋；或

两个所述等效端板背离所述电池模组的一侧分别固定有凸筋。

可选地，所述电池模组膨胀力测试装置还包括导向组件，所述导向组件沿垂直于所述第一侧板的方向布置，两个所述等效端板和所述预压板均与所述导向组件滑动配合。

可选地，所述导向组件包括沿垂直于所述第一侧板的方向延伸的导柱，所述导柱的两端分别与所述第一侧板和所述第二侧板固定连接，两个所述等效端板和所述预压板均与所述导柱滑动配合。

可选地，所述电池模组膨胀力测试装置还包括两个刚性传递板，两个所述刚性传递板分别设置在所述电池模组两端的所述第一压力传感器与所述电池模组之间。

可选地，所述电池模组膨胀力测试装置还包括紧固件，所述紧固件穿设于所述盖板并分别与所述第一侧板和所述第二侧板连接。

可选地，所述电池模组膨胀力测试装置包括多个第一压力传感器，多个所述第一压力传感器分为两组并分别均匀布置在两个所述等效端板上；和/或

所述电池模组膨胀力测试装置包括多个第二压力传感器，多个所述第二压力传感器均匀布置在所述盖板朝向所述电池模组的一侧。

本实用新型有益效果为：

本实用新型的电池模组膨胀力测试装置，测试使用的电池模组在平行于第一侧板的两个端面未设置端板，但在电池模组两端分别设置的等效端板模拟了电池模组正常状态下的端板，并通过预压机构以可调压力将电池模组及两端的等效端板夹紧，相当于能模拟不同大小的预紧力，即膨胀力测试装置能够模拟正常电池模组在不同预紧力下的状态，而在等效端板与电池模组之间设置了第一压力传感器，相当于在正常状态的电池模组内部设置了压力传感器，此时对电池模组进行充放电操作，即可精确地测量到电池模组在不同预紧力条件下充放电时，沿电芯堆叠方向的膨胀力；此外，盖板与底板平行，而在盖板和电池模组之间设置了第二压力传感器，故能够同时测量到电池模组工作状态下，沿垂直于电芯堆叠方向的膨胀力情况。本实用新型的电池模组膨胀力测试装置，一次测试可以获得电池模组两个方向的膨胀力信息，效率高，且还可以为电池模组沿垂直于电芯堆叠方向的两端的端板的厚度设置提供依据、便于对电池模组进行更充分的研究。

附图说明

图1是现有技术中软包电芯堆叠状态的结构示意图；

图2是现有技术中方壳电池堆叠状态的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的电池模组膨胀力测试装置的结构示意图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的电池模组膨胀力测试装置的分解结构示意图。

图中：

100-电池模组；

11-底板；12-第一侧板；13-第二侧板；2-等效端板；21-第一穿设孔；3-第一压力传感器；4-预压机构；41-预压板；411-第二穿设孔；42-驱动组件；421-丝杆；422-手轮；5-盖板；6-第二压力传感器；7-凸筋；8-导柱；9-刚性传递板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例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结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例涉及电池模组性能检测技术领域，提供了一种电池模组膨胀力测试装置。电池模组包括壳体和设置在在壳体内的电芯，壳体包括六个端板，电芯可以是软包电芯也可以是方壳电芯。图1和图2分别是软包电芯和方壳电芯堆叠状态的结构示意图，图3和图4分别是本实施例电池模组膨胀力测试装置的结构示意图和分解结构示意图，如图1-图4所示，图中X向均表示电芯的堆叠方向，Y向表示与电芯堆叠方向相垂直的方向，X向和Y向均表示空间方向，不具有实际意义。

通常情况下，电池模组的壳体的各个方向的端板之间焊接固定，而采用本实施例电池模组膨胀力测试装置测试时，使用的电池模组100沿电芯堆叠方向的即X向的两端的端板不设置。如图3和图4所示，电池模组膨胀力测试装置包括底板11、第一侧板12、第二侧板13、两个等效端板2、预压机构4及盖板5，其中，底板11、平行设置的第一侧板12和第二侧板13围成“凵”型的容纳空间，待测试的电池模组100设置于容纳空间内，两个等效端板2平行于第一侧板12且分别设置在电池模组100的两端，每个等效端板2与电池模组100之间设置有第一压力传感器3，预压机构4与第一侧板12连接，并用于挤压等效端板2以将电池模组以可调的压紧力压紧于第二侧板13；盖板5可拆卸连接于支撑组件上侧并与底板11相平行，盖板5与电池模组100之间设置有第二压力传感器6。

虽然测试使用的电池模组100在电芯堆叠方向的两端未设置端板，但本实施例的电池模组膨胀力测试装置设置了两个等效端板2，从而模拟了正常状态下的电池模组的端板，且预压机构4能以不同压力将电池模组100及两端的等效端板2夹紧，相当于模拟不同大小的预紧力，即膨胀力测试装置能够模拟正常的电池模组100在不同预紧力下的状态，而在等效端板2与电池模组100之间设置了第一压力传感器3，相当于在正常状态的电池模组100内部设置了压力传感器，此时对电池模组进行充放电操作，即可精确地测量到电池模组100充放电状态时，沿电芯堆叠方向即X向的膨胀力；此外，盖板5与底板11平行，而在盖板5和电池模组100之间设置了第二压力传感器6，故能够同时测量到电池模组100充放电时，沿垂直于电芯堆叠方向即Y向的膨胀力情况。本实施例的电池模组膨胀力测试装置一次测试可以获得电池模组100两个方向的膨胀力信息，效率高，且还可以为电池模组沿垂直于电芯堆叠方向的两端的端板的厚度设置提供依据、便于对电池模组进行更充分的研究。

具体地，如图4所示，沿电芯的堆叠方向即X向，盖板5的两端分别设置多个第一安装孔，第一侧板12和第二侧板13的上端面上分别设置有多个第二安装孔，电池膨胀力测试装置还包括多个紧固件，紧固件穿过盖板5一端的第一安装孔后，与第一侧板12上的第二安装孔配合，紧固件穿过盖板5另一端的第一安装孔后，与第二侧板13上的第二安装孔配合，以实现盖板5的固定。优选地，本实施例中紧固件为螺栓，拆卸方便且成本低。

本实施例中，第一压力传感器3通过螺栓等紧固件固定在等效端板2上，第二压力传感器6通过螺栓等紧固件固定在盖板5上。优选地，如图4所示，电池模组膨胀力测试装置包括多个第一压力传感器3，多个第一压力传感器3分为两组并分别均匀布置在两个等效端板2上，故可以测量到电池模组在电芯堆叠平面上各个位置处的膨胀力值，测量结果更精确、完整；进一步地，电池模组膨胀力测试装置包括多个第二压力传感器6，多个所述第二压力传感器6均匀布置在盖板5朝向电池模组100的一侧，故可以测量到电池模组沿Y向两端的端面的各个位置处的膨胀力值，测量结果更精确、完整。

优选地，电池模组膨胀力测试装置还包括两个刚性传递板9，两个刚性传递板9分别设置在电池模组100两端的第一压力传感器3与电池模组100之间。首先，刚性传递板9自身不发生变形，故可以将电池模组100内的膨胀力很好地传递到第一压力传感器3上；其次，刚性传递板9使多个第一压力传感器3均具有一个稳定地接触面，从而保证测量的精度。

优选地，如图4所示，预压机构4包括预压板41和驱动组件42，其中预压板41平行于等效端板2，预压板41设置在第一侧板12和与第一侧板12相邻的等效端板2之间，驱动组件42与第一侧板12连接并能够沿垂直于预压板41的方向推动预压板41，以将电池模组100压紧于第二侧板13。驱动组件42通过预压板41推动等效端板2，从而避免驱动组件42直接推动等效端板2对等效端板2造成损伤。

具体地，本实施例中，如图4所示，驱动组件42包括丝杆421和手轮422，其中丝杆421垂直穿设于第一侧板12并与第一侧板12螺纹连接，丝杆421的一端能与预压板41抵接，手轮422连接于丝杆421的另一端。操作者通过转动手轮422使丝杆421产生沿X向的进给量，以推动预压板41，进而将电池模组100和两个等效端板2压紧在第二侧板13上，且通过调整手轮422的转动圈数，实现对电池模组提供不同的压紧力。优选地，第一侧板12上固定有螺母，且螺母的轴线沿X向延伸，丝杆421与螺母螺纹配合。

在另外的实施例中，驱动组件42还可以是包括丝杆421和旋转驱动源，其中丝杆421垂直穿设于第一侧板12并与第一侧板12螺纹连接，丝杆421的一端能与预压板41抵接，旋转驱动源固定连接于底板11或第一侧板12，旋转驱动源的输出端与丝杆421的另一端相连接，即通过旋转驱动源驱动丝杆421旋转，进而实现沿X向的进给。其中，旋转驱动源可以是步进电机。

优选地，如图4所示，电池模组膨胀力测试装置还包括导向组件，导向组件沿垂直于第一侧板12的方向布置，两个等效端板2和预压板41均与导向组件滑动配合。故在预压机构4推动等效端板2移动时，等效端板2和预压板41均沿导向组件运动，因此不会发生偏斜，保证各部件的位置精度，进而保证测量数据的准确性。

具体地，导向组件包括沿垂直于第一侧板12的方向延伸的导柱8，导柱8的两端分别与第一侧板12和第二侧板13固定连接，两个等效端板2和预压板41均与导柱8滑动配合，从而保证运动精度。本实施例中，等效端板2上设置有第一穿设孔21，预压板41上设置有第二穿设孔411，导柱8依次穿设于第二穿设孔411及两个第一穿设孔21，且两端分别与第一侧板12和第二侧板13固定连接。

优选地，导向组件包括四个导柱8，且四个导柱8分别设置在第一侧板12的四个角部位，从而使两个等效端板2和预压板41不仅运动方向准确，且运动更为平稳。当然导柱8的个数也可以根据需要选择设置，在此不做限定。进一步地，两个等效端板2及预压板41上均设置有直线轴承(图中未示出)，且每个板上直线轴承的数量与导柱8的数量一致，且直线轴承的布置位置与导柱8的布置位置相对应。在其他实施例中，导向组件也可以是直线导轨，其中，直线导轨设置在底板11上，且沿垂直于第一侧板12的方向延伸，两个等效端板2及预压板41的下端均连接有滑块，每个滑块均与直线导轨滑动配合，从而保证两个等效端板2及预压板41运动过程不发生偏斜。

电池模组在实际使用时，沿电芯堆叠方向即X向的两端分别与其他结构进行焊接固定，为此，如图4所示，第二侧板13朝向电池模组100的一侧固定有凸筋7，预压板41朝向电池模组100的一侧也固定有凸筋7。预压机构4将电池模组100压紧后，两个等效端板2分别与第二侧板13上的凸筋7和预压板41上的凸筋7抵接压紧，一方面，凸筋7可以模拟电池模组100在实际使用时两端的焊接连接情况，另一方面，凸筋7与第二侧板13之间、凸筋7与预压板41之间分别围成一定的空间，从而使等效端板2可以具有变形的空间，也与电池模组实际使用时的状态相一致，即凸筋7的设置使测试的电池模组100更接近正常使用时的状态，提高测量的精度。本实施例中，凸筋7分别焊接固定在第二侧板13和预压板41上。

在其他实施例中，第二侧板13和预压板41上均不设置凸筋7，而两个等效端板2背离电池模组100的一侧分别固定有凸筋7。当将电池模组100压紧后，两个等效端板2分别远离电池模组100的一侧仍为与凸筋7抵接压紧的状态，故也可以实现使测试的电池模组100更接近其正常使用时的状态，从而达到提高测量的精度的效果。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，包括：

支撑组件，包括由底板(11)、平行设置的第一侧板(12)和第二侧板(13)，围成的“凵”型容纳空间，电池模组(100)设置于所述容纳空间，所述电池模组(100)与所述第一侧板(12)平行的两端面未固定端板；

两个等效端板(2)，平行于所述第一侧板(12)且分别设置在所述电池模组(100)的两端，每个所述等效端板(2)与所述电池模组(100)之间设置有第一压力传感器(3)；

预压机构(4)，与所述第一侧板(12)连接，并用于挤压所述等效端板(2)以将所述电池模组(100)以可调的压力压紧于所述第二侧板(13)；

盖板(5)，可拆卸连接于所述支撑组件上侧并与所述底板(11)平行，所述盖板(5)与所述电池模组(100)之间设置有第二压力传感器(6)。

2.如权利要求1所述的电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，所述预压机构(4)包括：

预压板(41)，平行于所述等效端板(2)，所述预压板(41)设置在所述第一侧板(12)和与所述第一侧板(12)相邻的所述等效端板(2)之间；

驱动组件(42)，与所述第一侧板(12)连接并能够沿垂直于所述预压板(41)的方向推动所述预压板(41)，以将所述电池模组(100)压紧于所述第二侧板(13)。

3.如权利要求2所述的电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，所述驱动组件(42)包括：

丝杆(421)，垂直穿设于所述第一侧板(12)并与所述第一侧板(12)螺纹连接，所述丝杆(421)的一端能与所述预压板(41)抵接；

手轮(422)，连接于所述丝杆(421)的另一端。

4.如权利要求2所述的电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，所述驱动组件(42)包括：

丝杆(421)，垂直穿设于所述第一侧板(12)并与所述第一侧板(12)螺纹连接，所述丝杆(421)的一端能与所述预压板(41)抵接；

旋转驱动源，固定连接于所述底板(11)或所述第一侧板(12)，所述旋转驱动源的输出端与所述丝杆(421)的另一端相连接。

5.如权利要求2-4任一项所述的电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，所述第二侧板(13)朝向所述电池模组(100)的一侧固定有凸筋(7)，所述预压板(41)朝向所述电池模组(100)的一侧也固定有凸筋(7)；或

两个所述等效端板(2)背离所述电池模组(100)的一侧分别固定有凸筋(7)。

6.如权利要求2-4任一项所述的电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，所述电池模组膨胀力测试装置还包括导向组件，所述导向组件沿垂直于所述第一侧板(12)的方向布置，两个所述等效端板(2)和所述预压板(41)均与所述导向组件滑动配合。

7.如权利要求6所述的电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，所述导向组件包括沿垂直于所述第一侧板(12)的方向延伸的导柱(8)，所述导柱(8)的两端分别与所述第一侧板(12)和所述第二侧板(13)固定连接，两个所述等效端板(2)和所述预压板(41)均与所述导柱(8)滑动配合。

8.如权利要求2-4任一项所述的电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，所述电池模组膨胀力测试装置还包括两个刚性传递板(9)，两个所述刚性传递板(9)分别设置在所述电池模组(100)两端的所述第一压力传感器(3)与所述电池模组(100)之间。

9.如权利要求1所述的电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，所述电池模组膨胀力测试装置还包括紧固件，所述紧固件穿设于所述盖板(5)并分别与所述第一侧板(12)和所述第二侧板(13)连接。

10.如权利要求1所述的电池模组膨胀力测试装置，其特征在于，所述电池模组膨胀力测试装置包括多个第一压力传感器(3)，多个所述第一压力传感器(3)分为两组并分别均匀布置在两个所述等效端板(2)上；和/或

所述电池模组膨胀力测试装置包括多个第二压力传感器(6)，多个所述第二压力传感器(6)均匀布置在所述盖板(5)朝向所述电池模组(100)的一侧。

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