CN212872823U - 电池针刺试验夹芯、夹具及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂离子电池检测设备技术领域，具体涉及一种电池针刺试验夹芯，包括第一夹持件和与所述第一夹持件相对设置的第二夹持件，所述第一夹持件与所述第二夹持件之间设置有弹性夹合机构，所述弹性夹合机构用于固定电池，所述弹性夹合机构两侧的间距可根据所述电池的尺寸进行弹性调整。与现有技术相比，本实用新型通过设置弹性夹合机构，使得夹芯可以根据电池的尺寸进行适应性的调整，显著地提高了适用性，省却了大量的试验成本，而且也能为电池提供一定的膨胀空间，增强了试验的安全性能。此外，本实用新型还提供了一种电池针刺试验夹具和实验装置。

Description

电池针刺试验夹芯、夹具及装置

技术领域

本实用新型属于锂离子电池检测设备技术领域，具体涉及电池针刺试验夹芯、夹具及装置。

背景技术

随着新能源产业的不断发展，锂离子动力电池作为新能源汽车的核心能源提供器件，其安全性直接影响到新能源汽车的安全性能，因此，对动力电池进行安全性测试是其生产过程中必不可少的环节。其中，针刺试验便是常见的一项安全性试验，试验的目的主要是为了模拟动力电池受到异物穿透的过程，通过观察电池爆炸、起火等情况以对电池的安全性能进行评估。现有技术中，针刺试验主要是通过动力装置推动带有钢针的推杆对电池进行最大面的刺穿，其中，方形电池与软包聚合物电池由于其表面轮廓平整，钢针能够轻易地穿透整个电池的大面，因此，在实际的操作中无需对电池进行固定。而对圆柱电池而言，由于电池表面呈弧形结构，在不施加固定装置时，钢针很容易由于电池的滚动而刺偏，无法保证准确、稳定地刺穿电池，影响试验的精度和效率，而且也容易造成钢针的变形，影响设备的使用寿命。

针对上述情况，行业内有提出圆柱形电池固定装置的方案，如中国专利CN206074771U提出了一种圆柱形电池针刺测试夹具，包括有定位基座和固定部件；所述定位基座设有定位结构，所述定位基座用于放置圆柱形电池、固定电池针刺测试夹具和通过电池针刺测试钢针；所述固定部件通过螺栓安装在定位基座上，配合定位基座上的定位结构，用于定位圆柱形电池和通过电池针刺测试钢针。该方案虽然能对圆形电池进行固定，但是用于固定电池的半圆形凹槽的尺寸是固定的，因此，无法适用其他型号的电池，存在着适用性较差的缺陷。

有鉴于此，有必要针对上述现有技术进行合理性改进，以满足实际的试验需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供的一种电池针刺试验夹芯，通过该夹芯有效解决了传统电池针刺试验设备适用性不佳的问题，省却了大量的试验成本，提高试验的效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

电池针刺试验夹芯，包括第一夹持件和与所述第一夹持件相对设置的第二夹持件，所述第一夹持件与所述第二夹持件之间设置有弹性夹合机构，所述弹性夹合机构用于固定电池，所述弹性夹合机构两侧的间距可根据所述电池的尺寸进行弹性调整。

作为对本实用新型中所述的电池针刺试验夹芯的改进，所述弹性夹合机构包括两个弹性夹合组件，两个所述弹性夹合组件分别对应设置在所述第一夹持件和所述第二夹持件相对的面上。两个弹性夹合组件对应设置，在其配合夹持电池时可以使电池两侧的受力一致，保证了电池固定在第一夹持件与第二夹持件之间的中心位置上，方便了针刺试验。

作为对本实用新型中所述的电池针刺试验夹芯的改进，所述弹性夹合组件包括弹性件、夹块和支撑导柱，所述弹性件和所述支撑导柱的其中一端均与所述夹块固定连接，所述弹性件的另一端固定在所述第一夹持件或所述第二夹持件上，而所述支撑导柱的另一端则可伸缩地穿设于所述第一夹持件或所述第二夹持件中。其中，弹性件用于为夹块提供弹性压力，使两个夹块配合夹紧电池，而由于通常情况下刺针需要从电池表面垂直的方向刺入，在针刺试验过程中，电池会受到刺针穿刺方向的作用力，进而带动弹性体晃动，因此，通过设置支撑导柱，可对夹块进行支撑和导向，防止夹块由于电池受到的作用力而使弹性体发生晃动。

作为对本实用新型中所述的电池针刺试验夹芯的改进，所述夹块为弧形板，所述弧形板与所述电池的外轮廓相适配。通过将夹块设置成与电池外轮廓相适配的板块，可以使得夹块与电池表面进行紧密贴合，从而提高夹紧的效果。

作为对本实用新型中所述的电池针刺试验夹芯的改进，所述夹块包括第一抵接部和第二抵接部，所述第一抵接部和所述第二抵接部均与所述电池抵接。其中，第一抵接部可与第一夹持件和第二夹持件平行设置，使得两个第一抵接部之间的间隙与圆形电池的直径相等，这样比较方便试验人员从将电池放入或取出夹芯，从而提高电池的安装效率；当然，第一抵接部也可以设置为与第一夹持件和第二夹持件倾斜的结构，可根据实际的试验要求进行合理性适配。需要说明的是，在夹紧电池时，两个第二抵接部之间不接触，它们之间具有空隙以方便试验过程中刺针可顺利穿刺电池。

作为对本实用新型中所述的电池针刺试验夹芯的改进，所述夹块还包括第三抵接部，所述第三抵接部设置在所述第一抵接部和所述第二抵接部的其中一端，所述第一抵接部、所述第二抵接部和所述第三抵接部之间相互连接。本实用新型增设第三抵接部，在安装电池时，通过第三抵接部与电池的端部抵接，可以对电池进行限位，提高电池在针刺试验过程中的稳定性。

作为对本实用新型中所述的电池针刺试验夹芯的改进，在沿所述电池中轴线方向上，所述夹块的长度小于所述电池的长度。即电池放置在夹芯中，电池两端的长度大于夹块的长度，因此，在安装电池组时，可以使得每个电池单体的一端或者两端露出于弹性夹合机构，这样便有助于每个电池单体之间串/并联的时候焊接镍片或者连接导线，提高电池组安装的效率。

作为对本实用新型中所述的电池针刺试验夹芯的改进，所述弹性夹合机构为两个以上，每个所述弹性夹合机构布设在同一直线上。将弹性夹合机构设置为两个以上，可以使得本实用新型同时适应多个电池单体以及由多个电池单体串/并联成的电池组进行针刺试验，进一步提高了本实用新型的适用性。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

1)本实用新型在第一夹持件和第二夹持件之间设置弹性夹合机构，该弹性夹合机构两侧的间距可根据电池的尺寸进行弹性调整，因此，通过弹性夹合机构可以夹紧不同的电池，显著地提高了夹芯的适用性，无需针对不同型号、尺寸的电池夹芯进行单独开发，省却了大量的试验成本；

2)本实用新型中的弹性夹合机构对电池的作用力为弹性夹合力，因此，在电池针刺试验过程中，电池被穿刺后发热、起火，可为电池的两侧提供一定的膨胀空间，提高试验的安全性。

本实用新型的第二方面提供了一种电池针刺试验夹具，包括夹板和夹芯，所述夹板上设置有安装部，所述夹芯固定安装于所述安装部，所述夹芯为上述中的电池针刺试验夹芯。将本实用新型提供的电池针刺试验夹芯安装在夹具上，使得夹具也可以适应不同尺寸大小的电池，无需经常更换夹芯，提高试验的效率。

本实用新型的第三方面还提供了一种电池针刺试验装置，包括刺针和夹具，所述刺针用于对所述电池进行穿刺，所述刺针套设有保护导套，所述夹具为上述中的电池针刺试验夹具。通过将本实用新型提供的电池针刺试验夹具应用在电池针刺试验装置中，可以牢固地夹紧电池，使刺针更好地穿透电池，提高试验的精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施方式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为本实用新型中电池针刺试验夹芯的结构示意图之一；

图2为本实用新型中电池针刺试验夹芯的结构示意图之二；

图3为本实用新型中电池针刺试验夹芯的侧面示意图；

图4为本实用新型中第一种实施方式的结构示意图；

图5为本实用新型中第二种实施方式的结构示意图；

图6为本实用新型中第三种实施方式的结构示意图；

图7为本实用新型中第四种实施方式的结构示意图；

图8为本实用新型中第五种实施方式的结构示意图；

图9为本实用新型中第六种实施方式的结构示意图；

图10为本实用新型中电池针刺试验夹具的结构示意图；

图11为本实用新型中电池针刺试验装置的结构示意图；

其中，1-第一夹持件；2-第二夹持件；3-弹性夹合机构；4-电池；5-夹板；51-安装部；6-夹芯；7-刺针；8-夹具；9-保护导套；31-弹性件；32-夹块；33-支撑导柱；321-第一抵接部；322-第二抵接部；323-第三抵接部。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型提供了一种电池针刺试验夹芯，结合图1～3所示，该夹芯包括第一夹持件1和与第一夹持件1相对设置的第二夹持件2，第一夹持件1与第二夹持件2之间设置有弹性夹合机构3，弹性夹合机构3用于固定电池4，弹性夹合机构3两侧的间距可根据电池4的尺寸进行弹性调整。通过将弹性夹合机构3两侧的间距进行弹性调整，使得弹性夹合机构3的两侧可有效地适配不同的电池4，也就是说，本实用新型能够夹紧多种不同尺寸的电池4，从而显著地提高了适用性，无需针对不同型号、尺寸的电池4而单独开发夹芯，省却了大量的试验成本；此外，电池4在针刺试验过程中会伴随发热、起火等情况，而由于弹性夹合机构3具有弹性，因此，还可以为电池4提供一定的膨胀空间，大大提高了试验的安全等级。

优选的，弹性夹合机构3包括两个弹性夹合组件，两个弹性夹合组件分别对应设置在第一夹持件1和第二夹持件2相对的面上。弹性夹合组件包括弹性件31、夹块32和支撑导柱33，弹性件31和支撑导柱33的其中一端均与夹块32固定连接，弹性件31的另一端固定在第一夹持件1或第二夹持件2上，而支撑导柱33的另一端则可伸缩地穿设于第一夹持件1或第二夹持件2中。两个弹性夹合组件对应设置，在其配合夹持电池4时可以使电池4两侧的受力一致，保证了电池4固定在第一夹持件1与第二夹持件2之间的中心位置上，方便了针刺试验；其中，弹性件31用于为夹块32提供弹性压力，使两个夹块32配合夹紧电池4，而由于通常情况下刺针需要从电池4表面垂直的方向刺入，在针刺试验过程中，电池4会受到刺针穿刺方向的作用力，进而带动弹性体31晃动，因此，通过设置支撑导柱33，可对夹块32进行支撑和导向，防止夹块32由于电池4受到的作用力而使弹性体31晃动。

优选的，在沿电池4中轴线方向上，夹块32的长度小于电池(的长度。即电池4在放置时，电池4两端的长度大于其两端的夹块32的长度。这样可以使每个电池4单体的一端或者两端露出于弹性夹合机构3，有助于每个电池4单体之间串/并联的时候焊接镍片或者连接导线，提高电池组安装的效率。

如图4所示，本实用新型的第一种实施方式中，夹块32为弧形板，弧形板与电池4的外轮廓相适配。本实施方式中通过将夹块32设置成与电池4外轮廓相适配的板块，可以使得夹块32与电池4表面进行紧密贴合，从而提高夹紧的效果。

如图5所示，本实用新型提供了第二种实施方式，在该实施方式中，夹块32包括第一抵接部321和第二抵接部322，第一抵接部321和第二抵接部322均与电池4抵接，另外，第一抵接部321与第二抵接部322垂直，且第一抵接部321分别与第一夹持件1和与第二夹持件2平行，在本实施方式中，两个第一抵接部321之间平行，它们的间距与电池4的直径相等，这样设置有助于方便试验人员将电池4从夹芯的顶部放入或取出电池4，从而提高了电池4的安装效率。需要说明的是，在夹紧电池4时，两个第二抵接部322之间不接触，它们之间具有空隙以方便试验过程中刺针可顺利穿刺电池4。

如图6所示，本实用新型提供了第三种实施方式，在该实施方式中，第一抵接部321与第二抵接部322之间为倾斜设置，且第一抵接部321分别与第一夹持件1和与第二夹持件2平行，与第一种实施方式相同，本实施方式中同样也可以起到方便试验人员取放电池4的作用，提高了电池4安装的效率，但是本实施方式中，第二抵接部322可向下倾斜，从而提高了夹芯竖直方向上容纳电池4的空间，因此，也可以根据实际的试验要求同时堆叠夹紧多个电池4。

如图7所示，本实用新型提供了第四种实施方式，在本实施例方式中，第一抵接部321和第二抵接部322均与与第一夹持件1和第二夹持件2倾斜设置。在本实施例方式中，由于第一抵接部321和第二抵接部322均为倾斜的设置，因此，两个第一抵接部321在夹合时可以对电池4的上部起到限位的作用，提高电池4夹合的稳定性，使得夹紧效果更好。

如图8所示，本实用新型提供了第五种实施方式，在该实施方式中，夹块32除了第一抵接部321与第二抵接部322，还设置有第三抵接部323，其中，第三抵接部323设置在第一抵接部321和第二抵接部322的其中一端上，第一抵接部321、第二抵接部322和第三抵接部323之间相互连接；在本实施方式中，通过设置第三抵接部323，防止了试验过程中电池4沿其放置的方向轴向移动，从而影响试验的结果。

如图9所示，本实用新型提供了第六种实施方式，在该实施方式中，弹性夹合机构3为两个以上，每个弹性夹合机构3布设在同一直线上。将弹性夹合机构3设置为两个以上，可以使得本实施方式同时适应多个不同尺寸的电池单体以及由多个电池单体串/并联成的电池组进行针刺试验，进一步提高了本实用新型的适用性。

如图10所示，本实用新型还提供了一种电池针刺试验夹具，包括夹板5和夹芯6，夹板5上设置有安装部51，夹芯6固定安装于安装部51，夹芯6为本发明中所提供的电池针刺试验夹芯。将本实用新型提供的电池针刺试验夹芯安装在夹具上，使得夹具也可以适应不同尺寸大小的电池4，无需经常更换夹芯6，提高试验的效率。

如图11所示，本实用新型还提供了一种电池针刺试验装置，包括刺针7和夹具8，刺针7用于对电池4进行穿刺，刺针7套设有保护导套9，夹具8为本实用新型中所提供的电池针刺试验夹具。通过将本实用新型提供的电池针刺试验夹具应用在电池针刺试验装置中，可以牢固地夹紧电池4，使刺针7更好地穿透电池4，提高试验的精度。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池针刺试验夹芯，其特征在于：包括第一夹持件(1)和与所述第一夹持件(1)相对设置的第二夹持件(2)，所述第一夹持件(1)与所述第二夹持件(2)之间设置有弹性夹合机构(3)，所述弹性夹合机构(3)用于固定电池(4)，所述弹性夹合机构(3)两侧的间距可根据所述电池(4)的尺寸进行弹性调整。

2.根据权利要求1中所述的电池针刺试验夹芯，其特征在于：所述弹性夹合机构(3)包括两个弹性夹合组件，两个所述弹性夹合组件分别对应设置在所述第一夹持件(1)和所述第二夹持件(2)相对的面上。

3.根据权利要求2中所述的电池针刺试验夹芯，其特征在于：所述弹性夹合组件包括弹性件(31)、夹块(32)和支撑导柱(33)，所述弹性件(31)和所述支撑导柱(33)的其中一端均与所述夹块(32)固定连接，所述弹性件(31)的另一端固定在所述第一夹持件(1)或所述第二夹持件(2)上，而所述支撑导柱(33)的另一端则可伸缩地穿设于所述第一夹持件(1)或所述第二夹持件(2)中。

4.根据权利要求3中所述的电池针刺试验夹芯，其特征在于：所述夹块(32)为弧形板，所述弧形板与所述电池(4)的外轮廓相适配。

5.根据权利要求3中所述的电池针刺试验夹芯，其特征在于：所述夹块(32)包括第一抵接部(321)和第二抵接部(322)，所述第一抵接部(321)和所述第二抵接部(322)均与所述电池(4)抵接。

6.根据权利要求5中所述的电池针刺试验夹芯，其特征在于：所述夹块(32)还包括第三抵接部(323)，所述第三抵接部(323)设置在所述第一抵接部(321)和所述第二抵接部(322)的其中一端，所述第一抵接部(321)、所述第二抵接部(322)和所述第三抵接部(323)之间相互连接。

7.根据权利要求3中所述的电池针刺试验夹芯，其特征在于：在沿所述电池(4)中轴线方向上，所述夹块(32)的长度小于所述电池(4)的长度。

8.根据权利要求1中所述的电池针刺试验夹芯，其特征在于：所述弹性夹合机构(3)为两个以上，每个所述弹性夹合机构(3)之间并排设置。

9.一种电池针刺试验夹具，其特征在于：包括夹板(5)和夹芯(6)，所述夹板(5)上设置有安装部(51)，所述夹芯(6)固定安装于所述安装部(51)，所述夹芯(6)为权利要求1～8中任意一项所述的电池针刺试验夹芯。

10.一种电池针刺试验装置，其特征在于：包括刺针(7)和夹具(8)，所述刺针(7)用于对所述电池(4)进行穿刺，所述刺针(7)套设有保护导套(9)，所述夹具(8)为权利要求9中所述的电池针刺试验夹具。

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