CN213748387U - 一种带温度调节的膨胀测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带温度调节的膨胀测试仪，涉及电芯检测技术领域，包括：机体、配置在机体内的支撑平台、用以将放置于支撑平台上的待测电芯相对夹持固定于支撑平台的按压件以及用于检测待测电芯的膨胀力的压力传感器和用于检测待测电芯的膨胀程度的位移传感器；机体具有一能够调节温度的保温箱，支撑平台以及待测电芯置于保温箱内，并且，压力传感器、位移传感器均配置在保温箱外。待测电芯的测量过程位于机体内的可调温度的保温箱内，能够提供测量过程中可选的温度阈值，使得温度可控，从而可研究温度对电芯膨胀程度的影响。并且，高精度的传感器均配置在保温箱外，避免温度对传感器的工作产生干扰，进一步提升了测量精度。

Description

一种带温度调节的膨胀测试仪

技术领域

本实用新型涉及电芯检测技术领域，具体而言，涉及一种带温度调节的膨胀测试仪。

背景技术

目前，新能源汽车正处于大力发展时期，作为新能源汽车动力源的动力电池一直是新能源汽车领域的重点研究对象。在锂离子动力电池在充放电循环进行过程中，由于电芯内部发生电化学反应会使电芯发生膨胀，从而使得电芯产生一定的膨胀力与膨胀位移，电芯的体积会呈现一定比例的膨胀。这种厚度的变化对锂离子动力电池的寿命造成非常不利的影响。因此，测量电池的膨胀程度成为目前电池研发人员重点研究课题。

但是，目前没有合适的专用测量夹具，一般使用两块夹板夹住电芯，用游标卡尺测量两块板之间的距离，但这种方式误差太大，测量结果不可靠。

进一步地，现有的膨胀测试仪器逐渐推广普及，其能够实现对电芯整个充放电过程的厚度变化量和变化速率的测量。然而，在实际的测试过程中，往往忽略了环境因素给测试结果带来的影响，致使测试结论与理论上存在差异，影响测量精度，造成人力、物力的无谓损耗。

实用新型内容

本实用新型公开了一种带温度调节的膨胀测试仪，旨在改善现有膨胀测试装置忽略环境等因素而导致测量不准确的问题。

本实用新型采用了如下方案：

本申请提供了一种带温度调节的膨胀测试仪，用于电芯的膨胀测量，其包括：机体、配置在所述机体内的支撑平台、用以将放置于所述支撑平台上的待测电芯相对夹持固定于所述支撑平台的按压件以及用于检测待测电芯的膨胀力的压力传感器和用于检测待测电芯的膨胀程度的位移传感器；其中，所述机体具有一能够调节温度的保温箱，所述支撑平台以及待测电芯置于所述保温箱内，并且，所述压力传感器、位移传感器均配置在所述保温箱外。

作为进一步改进，所述压力传感器对应配置在所述按压件上；所述支撑平台在受控于处于夹持状态的待测电芯的膨胀驱使下，能够相应产生移动，使得与所述支撑平台对应配置的位移传感器能够获取所述支撑平台的位移量。

作为进一步改进，还包括大致竖向配置在所述机体上方并且用以带动驱动件靠近或远离置于所述支撑平台上的待测电芯的驱动件；所述支撑平台大致悬空横置于所述机体内，其中，所述支撑平台至少通过一竖向配置在所述机体上的支撑杆以悬空的方式置于机体内，使得所述支撑平台能够受控于待测电芯的膨胀程度对应在机体内移动。

作为进一步改进，所述支撑平台大致位于所述保温箱的中部，所述按压件大致呈一竖向配置的长杆，其一端置于所述保温箱内且能够靠近或远离位于所述支撑平台处的待测电芯，其另一端配置在所述保温箱外且通过所述压力传感器与所述驱动件相联动。

作为进一步改进，所述支撑杆的其中一端配置于所述支撑平台的端面上，其中另一端延伸至所述保温箱外，且位于所述驱动件同一侧位置。

作为进一步改进，所述机体还包括用以支撑放置内部设备的存放箱，所述存放箱与所述保温箱通过不同的支撑架配置在所述机体内，并且，所述存放箱位于远离所述驱动件的一侧。

作为进一步改进，所述驱动件、保温箱、存放箱以自上而下的方式配置在机体上，其中，所述机体、保温箱及存放箱均为矩形体状。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

本申请的带温度调节的膨胀测试仪，通过配置的压力传感器和位移传感器，对应以测量得出夹持于支撑平台上的待测电芯的膨胀力和膨胀量。尤为重要的是，待测电芯的测量过程位于机体内的可调温度的保温箱内，能够提供测量过程中可选的温度阈值，使得温度可控，从而可研究温度对电芯膨胀程度的影响。并且，高精度的传感器均配置在保温箱外，避免温度对传感器的工作产生干扰，进一步提升了测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型一实施例的膨胀测试仪的结构示意图，其中，为了便于展示隐藏机体外壳；

图2是图1在另一视角下的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的膨胀测试仪在其中一个视角下的结构示意图；

图4是图1在其他视角下的结构示意图；

图5是是本实用新型一实施例的膨胀测试仪的保温箱和支撑平台、各传感器的结构示意图；

图6是是本实用新型一实施例的膨胀测试仪在其中另一视角下的结构示意图。

图标：1-机体；2-支撑平台；3-按压件；4-压力传感器；5-位移传感器；6-驱动件；7-支撑杆；8-保温箱；9-存放箱；10-开合门；11-支腿；A-电芯。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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，可以根据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。

实施例1

结合图1至图4，本实用新型的实施例提供了一种新型膨胀测试仪，用于电芯A的膨胀测量。其包括：机体1、配置在机体1内的支撑平台2以及用以将放置于支撑平台2上的待测电芯A相对夹持固定于支撑平台2的按压件3。按压件3对应配置有压力传感器4，用以检测夹持固定后的待测电芯A的膨胀力。支撑平台2在受控于处于夹持状态的待测电芯A的膨胀驱使下，能够相应产生移动，使得与支撑平台2对应配置的位移传感器5能够获取支撑平台2的位移量。

本实施例中，通过支撑平台2及按压件3对待测电芯A的相对夹持固定，使得待测电芯A的膨胀程度能够直接被有效获取。其中，经由按压件3配置的压力传感器4以及支撑平台2对应配置的位移传感器5，实现对电芯A整个测试中的充放电过程的厚度变化量和变化速率的测量，且能做到长时间的稳定和精确，对应同时测量得出电芯A充在放电过程的膨胀量和膨胀力。并且，能够定量得出电芯A膨胀量和膨胀力的变化。其测量操作简便且测量结果更为精确。

需要说明的是，在测量过程中，驱动按压件3以将置于支撑平台2上的待测电芯A夹持紧固后，使得按压件3、待测电芯A及支撑平台2大致处于一平衡状态，此时，对压力传感器4和位移传感器5做复位或清零处理，再进行待测电芯A的测试过程，从而通过各传感器所测出的数据反馈得出电芯A的膨胀程度。

在其中一种实施方式中，本申请的膨胀测试仪还包括大致竖向配置在机体1上方并且用以带动驱动件6靠近或远离置于支撑平台2上的待测电芯A的驱动件6。优选地，驱动件6为电动缸，且电动缸的输出轴与按压件3相联动。支撑平台2大致悬空横置于机体1内，其中，支撑平台2至少通过一竖向配置在机体1上的支撑杆7以悬空的方式置于机体1内，使得支撑平台2能够受控于待测电芯A的膨胀程度对应在机体1内移动。从而使得位移传感器5能够获取得出支撑平台2移动的位移量，以直接得出待测电芯A的膨胀量。

特别的，支撑杆7至少设有两个，且对称配置在支撑平台2的两侧，以使支撑平台2处于平稳状态。并且，每一支撑杆7均设有与之配合的位移传感器5，从而通过不同的位移传感器5以实现多个位移量数据的比对，使得测出的位移量数据更为准确。

在一种实施例中，具体地，支撑杆7以可上下滑动的方式配置在机体1内。其中，支撑杆7能够与支撑平台2相联动，且位移传感器5配置在支撑杆7远离支撑平台2的一端，能够检测支撑杆7的位移量。优选地，位移传感器5为直线位移传感器，直线位移传感器的检测端始终抵接于支撑杆7的端部，能够与支撑平台2、支撑杆7相联动。具体地，直线位移传感器也称为电子尺，电子尺的功能在于把直线机械位移量转换成电信号。从而通过电子尺的检测端与支撑杆7的联动，能够实时监测得出支撑平台2的位移量。

在优选的实施方式中，压力传感器4配置在按压件3与驱动件6之间，使其能够直接获取按压件3传递的待测电芯A的膨胀力。需要说明的是，压力传感器4为现有的测量压力的感应元器件，其能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号，使得用户可直观获得压力值数据。

实施例2

本实用新型实施例2所提供的另一膨胀测试仪，其实现原理及产生的技术效果和上述实施例1相同，为简要描述，本实施例2未提及之处，可参考上述实施例1中相应内容。

结合图4至图6，本实用新型的实施例中提供了一种带温度调节的膨胀测试仪，用于电芯A的膨胀测量。其包括：机体1、配置在机体1内的支撑平台2、用以将放置于支撑平台2上的待测电芯A相对夹持固定于支撑平台2的按压件3以及用于检测待测电芯A的膨胀力的压力传感器4和用于检测待测电芯A的膨胀程度的位移传感器5。其中，机体1具有一能够调节温度的保温箱8，支撑平台2以及待测电芯A置于保温箱8内，并且，压力传感器4、位移传感器5均配置在保温箱8外。

本实施例中，机体1具有一能够调节温度的保温箱8，支撑平台2以及待测电芯A置于保温箱8内。并且，压力传感器4、位移传感器5均配置在保温箱8外。其中，通过配置的压力传感器4和位移传感器5，对应以测量得出夹持于支撑平台2上的待测电芯A的膨胀力和膨胀量。尤为重要的是，待测电芯A的测量过程位于机体1内的可调温度的保温箱8内，能够提供测量过程中可选的温度阈值，使得温度可控，从而可研究温度对电芯A膨胀程度的影响。并且，高精度的传感器均配置在保温箱8外，避免温度对传感器的工作产生干扰，进一步提升了测量精度。

需要说明的是，保温箱8的供热方式可选为电加热方式，且其配置有灵敏的温度仪(图未示)，从而使得用户可实时监控保温箱8内的温度值，以进一步研究温度等环境因素与待测电芯A的膨胀程度的关系。并且，能够提供待测电芯A恒定且适宜的温度环境。

在优选的实施方式中，支撑平台2大致位于保温箱8的中部。按压件3大致呈一竖向配置的长杆，其一端置于保温箱8内且能够靠近或远离位于支撑平台2处的待测电芯A，其另一端配置在保温箱8外且通过压力传感器4与驱动件6相联动。以及，支撑杆7的其中一端配置于支撑平台2的端面上，其中另一端延伸至保温箱8外，且位于驱动件6同一侧位置。从而使得配置在按压件3与驱动件6之间的压力传感器4始终置于保温箱8外，及位于支撑杆7端部的位移传感器5始终位于保温箱8外，避免保温箱8所提供的温度影响传感器的工作精度。

在一种实施例中，机体1还包括用以支撑放置内部设备的存放箱9，存放箱9与保温箱8通过不同的支撑架(图未示)配置在机体1内，并且，存放箱9位于远离驱动件6的一侧。通过用以放置内部设备(如压缩机等)的存放箱9与保温箱8配置在不同的支撑架处，使得存放箱9中设备的振动不致于传递至保温箱8，这样的分离设置进一步有效隔开了支撑平台2与机体1内的相联动，确保测量数据的准确。

其中，较佳地，驱动件6、保温箱8、存放箱9以自上而下的方式配置在机体1上。特别的，机体1、保温箱8及存放箱9均为矩形体状。从而合理配置机体1的测量区及放置区，确保测试仪的高效使用。

请参阅图3、图4和图5，机体1设有一朝用户侧启闭的开合门10。其中，开合门10正对保温箱8、支撑平台2设置，对应打开以暴露位于保温箱8内的支撑平台2。需要提到的是，保温箱8对应于开合门10一侧设有一开口，从而使得保温箱8的内部能够暴露于开合门10一侧，从而方便用户对支撑平台2处的待测电芯A的放置及位置调整操作。

在本实施例中，机体1的下方设有承托底座。承托底座具有至少四个可调高度的支腿11。通过四个支腿11以将机体1平放在地面等放置面上，并且，支腿11能够根据放置面的平面度以调整各自支腿11的高度，确保机体1能够平稳放置。

需要提到的是，实施例2未提及的其它特性可与上述实施例1相同，且可采用的变形实施方式及其有益效果亦可与上述实施例1相同，故不再赘述。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种带温度调节的膨胀测试仪，用于电芯的膨胀测量，其特征在于，包括：机体、配置在所述机体内的支撑平台、用以将放置于所述支撑平台上的待测电芯相对夹持固定于所述支撑平台的按压件以及用于检测待测电芯的膨胀力的压力传感器和用于检测待测电芯的膨胀程度的位移传感器；其中，

所述机体具有一能够调节温度的保温箱，所述支撑平台以及待测电芯置于所述保温箱内，并且，所述压力传感器、位移传感器均配置在所述保温箱外。

2.根据权利要求1所述的膨胀测试仪，其特征在于，所述压力传感器对应配置在所述按压件上；所述支撑平台在受控于处于夹持状态的待测电芯的膨胀驱使下，能够相应产生移动，使得与所述支撑平台对应配置的位移传感器能够获取所述支撑平台的位移量。

3.根据权利要求2所述的膨胀测试仪，其特征在于，还包括大致竖向配置在所述机体上方并且用以带动驱动件靠近或远离置于所述支撑平台上的待测电芯的驱动件；所述支撑平台大致悬空横置于所述机体内，其中，所述支撑平台至少通过一竖向配置在所述机体上的支撑杆以悬空的方式置于机体内，使得所述支撑平台能够受控于待测电芯的膨胀程度对应在机体内移动。

4.根据权利要求3所述的膨胀测试仪，其特征在于，所述支撑平台大致位于所述保温箱的中部，所述按压件大致呈一竖向配置的长杆，其一端置于所述保温箱内且能够靠近或远离位于所述支撑平台处的待测电芯，其另一端配置在所述保温箱外且通过所述压力传感器与所述驱动件相联动。

5.根据权利要求3所述的膨胀测试仪，其特征在于，所述支撑杆的其中一端配置于所述支撑平台的端面上，其中另一端延伸至所述保温箱外，且位于所述驱动件同一侧位置。

6.根据权利要求3所述的膨胀测试仪，其特征在于，所述机体还包括用以支撑放置内部设备的存放箱，所述存放箱与所述保温箱通过不同的支撑架配置在所述机体内，并且，所述存放箱位于远离所述驱动件的一侧。

7.根据权利要求6所述的膨胀测试仪，其特征在于，所述驱动件、保温箱、存放箱以自上而下的方式配置在机体上，其中，所述机体、保温箱及存放箱均为矩形体状。

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