CN214951192U - 检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种检测装置，检测装置用于检测电芯的膨胀情况，检测装置包括：发射探头，能够发射超声波信号；接收探头，能够接收由发射探头发射的超声波信号，接收探头与发射探头相对且间隔设置以形成用于放置电芯的检测间隙；以在检测电芯时，使接收探头能够接收透过电芯的信号，以评估电芯的厚度。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中无法对电池膨胀形变以及形变分布进行有效检测的技术问题。

Description

检测装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池检测技术领域，具体而言，涉及一种检测装置。

背景技术

目前，现有技术中的锂离子电池在长期循环和存储过程中会存在体积膨胀的现象。一方面，电池的膨胀会影响模组间隙，从而影响电芯的散热而加速电芯的老化，降低电芯的使用寿命。另一方面，卷绕电池的非均匀膨胀形变与模组设计密切相关，电芯与模组的干涉会影响电芯性能。因此，工程师在研发阶段需准确测量电池的膨胀形变及分布，从而优化电芯、模组的设计，提高电芯的使用寿命。

但是，现有技术中没有快速有效测量电芯膨胀形变及分布的设备和方法。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种检测装置，以解决现有技术中无法对电池膨胀形变进行有效检测的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种检测装置，检测装置用于检测电芯的膨胀情况，检测装置包括：发射探头，能够发射超声波信号；接收探头，能够接收由发射探头发射的超声波信号，接收探头与发射探头相对且间隔设置以形成用于放置电芯的检测间隙；以在检测电芯时，使接收探头能够接收透过电芯的信号，以评估电芯的厚度。

进一步地，发射探头和/或接收探头位置可调节地设置，以调节检测间隙的间隙大小。

进一步地，检测装置还包括：安装座，发射探头和接收探头中的一个安装在安装座上，发射探头和接收探头中的另一个高度可调节地设置在安装座的上方。

进一步地，检测装置还包括：第一夹具，第一夹具包括相互连接的第一连接部和第一夹取部，发射探头安装在第一夹取部上，第一夹取部位于安装座的上方；第二夹具，第二夹具包括相互连接的第二连接部和第二夹取部，接收探头安装在第二夹取部上，第二夹取部设置在安装座上，第二连接部伸出于安装座设置，第一连接部可移动地设置在第二连接部上。

进一步地，第一夹取部上设置有第一夹取间隙，发射探头安装在第一夹取间隙内；其中，第一夹取部包括：第一夹取板，第一夹取板与第一连接部连接；第二夹取板，与第一夹取板间隔设置，第一夹取间隙设置在第二夹取板上；弹性件，弹性件的连接端安装在第一夹取板上，弹性件的弹性端与第一夹取间隙相对设置，以在弹性件的弹力作用下使发射探头抵接在电芯上。

进一步地，第一连接部上设置有第一调节槽，第二连接部上设置有第二调节槽，第一调节槽和第二调节槽均沿竖直方向延伸，第一连接部设置在第二连接部的侧部，第一调节槽与第二调节槽连通；检测装置还包括：调节杆和锁紧件，调节杆穿设于第一调节槽和第二调节槽，以在调节第一调节槽和第二调节槽的相对位置后，通过所述锁紧件进行锁定。

进一步地，检测装置还包括：调节板组，调节板组可移动地设置在安装座上，调节板组上设置有定位口，定位口位于检测间隙的下方；定位口与电芯的外形相适配，电芯定位安装在定位口处，以通过调节板组带动电芯运动；其中，接收探头安装在定位口的下方。

进一步地，安装座上设置有第一导向部，调节板组上设置有与第一导向部相适配的第一导向配合部，以在第一导向部和第一导向配合部的配合下使调节板组沿第一导向部的延伸方向移动。

进一步地，调节板组包括：第一调节板，第一导向配合部设置在第一调节板上，第一调节板远离安装座的一侧设置有第二导向部，第二导向部的延伸方向与第一导向部的延伸方向呈预定角度设置；第二调节板，设置在第一调节板上，第二调节板上设置有与第二导向部相适配的第二导向配合部，以在第二导向部和第二导向配合部的配合下使第二调节板沿第二导向部的延伸方向移动。

进一步地，第一调节板上设置有避让口，接收探头的至少部分伸出在避让口内；定位口设置在所述第二调节板上，定位口与避让口相对设置。

应用本实用新型的技术方案，在进行检测时，发射探头的信号发射部发射超声波信号，通过位于电芯另一侧的接收探头的信号接收部接收透过电芯的超声波信号，并根据透出的超声波信号判断出电芯的厚度，从而得到电芯的膨胀情况。通过发射探头和接收探头能够对电芯的不同位置的厚度进行检测。因此，通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的无法对电池膨胀形变以及形变分布进行有效检测的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据本实用新型的实施例提供的检测装置的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例提供的检测装置的另一角度的结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的实施例提供的检测装置在检测时的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的实施例提供的检测装置的主视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、电芯；21、发射探头；22、接收探头；30、安装座；31、第一导向部；50、第一夹具；51、第一连接部；52、第一夹取部；521、第一夹取板；522、第二夹取板；523、弹性件；60、第二夹具；61、第二连接部；611、第二调节槽；62、第二夹取部；70、调节杆；80、调节板组；81、第一调节板；811、第二导向部；812、避让口；82、第二调节板；821、定位口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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至图4所示，本实用新型的实施例提供了一种检测装置，该检测装置用于检测电芯10的膨胀情况。检测装置包括发射探头21和接收探头22，发射探头21能够发射超声波信号，接收探头22能够接收由发射探头21发射的超声波信号，接收探头22与发射探头21相对且间隔设置以形成用于放置电芯10的检测间隙；以在检测电芯10时，使接收探头22能够接收透过电芯10的信号以评估电芯10的厚度。

具体的，在对电芯10厚度进行检测时，使发射探头21发射超声波信号，接收探头22将接收该超声波信号透过电芯后的信号，并通过接收透过电芯10的信号来评估电芯10的厚度。通过调节发射探头21和接收探头22的不同位置，可以得到电芯10的厚度分布情况。

发射探头21和接收探头22间隔设置形成检测间隙，以使电芯10放置在检测间隙内。其中，发射探头21的信号发射部和接收探头22的信号接收部相对设置，以在发射探头21的信号发射部发射超声波信号后通过接收探头22的信号接收部接收透过电芯10的信号。

本实施例中的检测装置所依据的原理为：超声波在通过不同介质界面时，会发生反射和透射。高频超声波在空气中的声抗(Mrayl)约为0.00044，因此，超声波在固-气或液-气界面基本只发生反射，而不发生透射。因而，可以通过检测透射信号来判断裸电芯与电芯外壳内壁是否接触。

超声波强度与传播距离呈指数衰减，可用公式P_x＝P_inte^-2xα，其中P_x为传播距离x处的超声波声压，P_int为初始超声波声压，α为衰减系数。因此通过分析电芯外壳厚度方向表面处的超声波信号可以测得电芯10的厚度。

由以上依据的检测原理可知，采用本实施例提供的检测装置，在进行检测时，发射探头21的信号发射部发射超声波信号，通过位于电芯10另一侧的接收探头22的信号接收部接收透过电芯10的超声波信号，并根据透出的超声波信号判断出电芯10的厚度，从而得到电芯10的膨胀情况。因此，通过本实用新型提供的检测装置，能够解决现有技术中的无法对电池膨胀形变进行有效检测的技术问题。

具体的，可以使发射探头21位置可调节地设置；或者，使接收探头22位置可调节地设置；或者，使发射探头21和接收探头22均位置可调节地设置。采用上述任一结构，均调节检测间隙的间隙大小，以便于放置和检测不同厚度的电芯10。

在本实施例中，检测装置还包括安装座30，发射探头21和接收探头22中的一个安装在安装座30上，发射探头21和接收探头22中的另一个高度可调节地设置在安装座30的上方。采用这样的结构设置，能够便于提高结构的安装稳定性，也便于调节发射探头21和接收探头22之间的间距。

具体的，本实施例中的检测装置还包括第一夹具50和第二夹具60，第一夹具50包括相互连接的第一连接部51和第一夹取部52，发射探头21安装在第一夹取部52上，第一夹取部52位于安装座30的上方。第二夹具60包括相互连接的第二连接部61和第二夹取部62，接收探头22安装在第二夹取部62上，第二夹取部62设置在安装座30上，第二连接部61伸出于安装座30设置，第一连接部51可移动地设置在第二连接部61上。采用这样的结构设置，能够提高发射探头21和接收探头22的设置稳定性，也便于提高电芯10厚度检测的稳定性。

具体的，本实施例中的第一夹取部52上设置有第一夹取间隙，发射探头21安装在第一夹取间隙内，以提高发射探头21的设置稳定性。在第二夹取部62上设置有第二夹取间隙，接收探头22安装在第二夹取间隙内，以提高接收探头22的设置稳定性。

在本实施例中，第一夹取部52包括第一夹取板521、第二夹取板522和弹性件523，第一夹取板521与第一连接部51连接。第二夹取板522与第一夹取板521间隔设置，第一夹取间隙设置在第二夹取板522上。弹性件523的连接端安装在第一夹取板521上，弹性件523的弹性端与第一夹取间隙相对设置，以在弹性件523的弹力作用下使发射探头21抵接在电芯10上。采用这样的结构设置，在弹性件523的弹性力作用下，能够使得发射探头21稳定的抵接在电芯10上，以便于提高检测的准确性。具体的，本实施例中的弹性件523可以为弹簧。

具体的，本实施例中的可以在第二夹取部62内也设置有弹性件523，第二夹取部62内设置的弹性件523与第一夹取部52内设置的弹性件523的结构和功能相似，以便于是接收探头22能够抵接在电芯10外表面上，以便于提高检测的准确性。

具体的，本实施例中的第一连接部51上设置有第一调节槽，第二连接部61上设置有第二调节槽611，第一调节槽和第二调节槽611均沿竖直方向延伸，第一连接部51设置在第二连接部61的侧部，第一调节槽与第二调节槽611连通。检测装置还包括调节杆70和锁紧件，调节杆70穿设于第一调节槽和第二调节槽611，以在调节第一调节槽和第二调节槽611的相对位置后，通过锁紧件进行锁定。采用这样的结构设置，能够方便的调节第一夹取部52和第二夹取部62之间的距离，以便于调节发射探头21和夹取探头之间的距离。具体的，本实施例中的调节杆70可以为螺杆，锁紧件可以为与螺杆配合的螺母。

在本实施例中，检测装置还包括调节板组80，调节板组80可移动地设置在安装座30上，调节板组80上设置有定位口821，定位口821位于检测间隙的下方。定位口821与电芯10的外形相适配，电芯10定位安装在定位口处，以通过调节板组80带动电芯10运动。其中，接收探头22安装在定位口的下方。采用这样的结构设置，能够便于对电芯10进行稳定性定位，以便于使调节班组稳定带动电芯10运动。通过将接受探头安装在定位口下方，这样也能够优化结构的空间布局，以便于提高结构的设置稳定性。

具体的，本实施例中的第二夹具60的第二夹取部62位于定位口821的下方，以便于使第二夹具60将接收探头22定位在定位口821的下方，以便于进行准确测量。

具体的，本实施例中的安装座30上设置有第一导向部31，调节板组80上设置有与第一导向部31相适配的第一导向配合部，以在第一导向部31和第一导向配合部的配合下使调节板组80沿第一导向部31的延伸方向移动。采用这样的结构设置，能够便于使得调节板组80能够在第一导向部31的延伸方向移动，以调节电芯10的位置，以便于使发射探头21和接收探头22对电芯10的不同部位的厚度进行检测。具体的，第一导向部31可以为导向条结构，第一导向配合部可以为导向槽结构。

在本实施例中，调节板组80包括第一调节板81和第二调节板82，第一导向配合部设置在第一调节板81上，第一调节板81远离安装座30的一侧设置有第二导向部811，第二导向部811的延伸方向与第一导向部31的延伸方向呈预定角度设置。第二调节板82设置在第一调节板81上，电芯10安装在第二调节板82上，第二调节板82上设置有与第二导向部811相适配的第二导向配合部，以在第二导向部811和第二导向配合部的配合下使第二调节板82沿第二导向部811的延伸方向移动。采用这样的结构设置，能够使得第二调节板82带动电芯10在第二导向部811的延伸方向移动，以调节电芯10的位置。由于第一导向部31的延伸方向与第二导向部811的延伸方向呈预定角度设置，这样，能够使得发射探头21和接收探头22能够便于对电芯10的任意部位进行厚度检测。具体的，可以使第一导向部31的延伸方向和第二导向部811的延伸方向之间的夹角为90度，以便于将电芯10移动至仁任一位置处，以便于得到电芯10的膨胀分布情况。具体的，第二导向部811可以为导向条结构，第二导向配合部可以为导向槽结构。

具体的，在第一调节板81上设置有避让口812，接收探头22的至少部分伸出在避让口812内。定位口821设置在第二调节板82上，定位口821与避让口812相对设置。采用这样的结构设置，能够便于更好的优化空间布局，提高空间的设置紧凑性，优化结构布局。

采用本实施例提供的检测装置，在检测时，先将待测的电芯10放置于定位口内进行固定；随后，根据电芯10厚度调节第一连接部51和第二连接部61之间的距离，以使第一夹具50和第二夹具60处于合适的位置；随后，发射探头21发射超声波信号，若接收探头22可以检测到透射信号，则说明裸电芯与电芯10的外壳内壁接触，否则不接触；若裸电芯与电芯外壳内壁接触，则通过分析发射信号与透射信号的声压，可以测得该位置的厚度；随后，通过移动第一调节板81和第二调节板82的位置，调整电芯10的检测位置，即可获得裸电芯与电芯外壳接触区的厚度分布情况。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：成本低、效率高、安全性高等优势；本申请中的检测装置能够弥补当前无有效膨胀形变分布检测设备的空白；可无损分析电芯与铝壳内壁是否接触，无需拆解电池，安全性高；可快速测量电芯的膨胀形变分布，效率高；可测量并重构任意状态(任意SOH和SOC)电芯膨胀后的形状。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种检测装置，其特征在于，所述检测装置用于检测电芯(10)的膨胀情况，所述检测装置包括：

发射探头(21)，能够发射超声波信号；

接收探头(22)，能够接收由所述发射探头(21)发射的超声波信号，所述接收探头(22)与所述发射探头(21)相对且间隔设置以形成用于放置所述电芯(10)的检测间隙；以在检测所述电芯(10)时，使所述接收探头(22)能够接收透过所述电芯(10)的信号，以评估所述电芯(10)的厚度。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述发射探头(21)和/或所述接收探头(22)位置可调节地设置，以调节所述检测间隙的间隙大小。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

安装座(30)，所述发射探头(21)和所述接收探头(22)中的一个安装在所述安装座(30)上，所述发射探头(21)和所述接收探头(22)中的另一个高度可调节地设置在所述安装座(30)的上方。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

第一夹具(50)，所述第一夹具(50)包括相互连接的第一连接部(51)和第一夹取部(52)，所述发射探头(21)安装在所述第一夹取部(52)上，所述第一夹取部(52)位于所述安装座(30)的上方；

第二夹具(60)，所述第二夹具(60)包括相互连接的第二连接部(61)和第二夹取部(62)，所述接收探头(22)安装在所述第二夹取部(62)上，所述第二夹取部(62)设置在所述安装座(30)上，所述第二连接部(61)伸出于所述安装座(30)设置，所述第一连接部(51)可移动地设置在所述第二连接部(61)上。

5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，

所述第一夹取部(52)上设置有第一夹取间隙，所述发射探头(21)安装在所述第一夹取间隙内；

其中，所述第一夹取部(52)包括：

第一夹取板(521)，所述第一夹取板(521)与所述第一连接部(51)连接；

第二夹取板(522)，与所述第一夹取板(521)间隔设置，所述第一夹取间隙设置在所述第二夹取板(522)上；

弹性件(523)，所述弹性件(523)的连接端安装在所述第一夹取板(521)上，所述弹性件(523)的弹性端与所述第一夹取间隙相对设置，以在所述弹性件(523)的弹力作用下使所述发射探头(21)抵接在所述电芯(10)上。

6.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述第一连接部(51)上设置有第一调节槽，所述第二连接部(61)上设置有第二调节槽(611)，所述第一调节槽和所述第二调节槽(611)均沿竖直方向延伸，所述第一连接部(51)设置在所述第二连接部(61)的侧部，所述第一调节槽与所述第二调节槽(611)连通；所述检测装置还包括：

调节杆(70)和锁紧件，所述调节杆(70)穿设于所述第一调节槽和所述第二调节槽(611)，以在调节所述第一调节槽和所述第二调节槽(611)的相对位置后，通过所述锁紧件进行锁定。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：

调节板组(80)，所述调节板组(80)可移动地设置在所述安装座(30)上，所述调节板组(80)上设置有定位口(821)，所述定位口(821)位于所述检测间隙的下方；所述定位口(821)与所述电芯(10)的外形相适配，所述电芯(10)定位安装在所述定位口(821)处，以通过所述调节板组(80)带动所述电芯(10)运动；

其中，所述接收探头(22)安装在所述定位口(821)的下方。

8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述安装座(30)上设置有第一导向部(31)，所述调节板组(80)上设置有与所述第一导向部(31)相适配的第一导向配合部，以在所述第一导向部(31)和所述第一导向配合部的配合下使所述调节板组(80)沿所述第一导向部(31)的延伸方向移动。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述调节板组(80)包括：

第一调节板(81)，所述第一导向配合部设置在所述第一调节板(81)上，所述第一调节板(81)远离所述安装座(30)的一侧设置有第二导向部(811)，所述第二导向部(811)的延伸方向与所述第一导向部(31)的延伸方向呈预定角度设置；

第二调节板(82)，设置在所述第一调节板(81)上，所述第二调节板(82)上设置有与所述第二导向部(811)相适配的第二导向配合部，以在所述第二导向部(811)和所述第二导向配合部的配合下使所述第二调节板(82)沿所述第二导向部(811)的延伸方向移动。

10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述第一调节板(81)上设置有避让口(812)，所述接收探头(22)的至少部分伸出在所述避让口(812)内；所述定位口(821)设置在所述第二调节板(82)上，所述定位口(821)与所述避让口(812)相对设置。

Images