CN215005546U - 一种弹性探针及采用该弹性探针的锂离子电池测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种弹性探针及采用该弹性探针的锂离子电池测试装置；所述弹性探针用于导通测试电路与待测试电池，包括第一连接端、第二连接端以及连接在所述第一连接端和第二连接端之间的弹性缓冲段；所述第一连接端用于与所述测试电路电连接；所述第二连接端用于与所述待测试电池电连接；本实用新型通过弹性探针有效缓冲探针在接触connector头的过程中受到的压力，降低弹性探针下压过程中受到的冲击，进而可以减轻弹性探针每次下压过程中受到的损伤，延长弹性探针的使用寿命。

Description

一种弹性探针及采用该弹性探针的锂离子电池测试装置

〖技术领域〗

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种弹性探针及采用该弹性探针的锂离子电池测试装置。

〖背景技术〗

锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、能量保持率高等优点，自其问世以来，便迅速成为各种便携电器如移动电话、数码摄像机和手提电脑及动力领域的主要电源。

目前，锂离子电池完成封装后，需要进行综合性能测试，以测试锂离子电池的内阻、电压及电压精度、充放电流及电流精度等是否合格。测试时，需要先将测试设备的探针与锂离子电池的connector头(连接器连接头)导通，然后进行测试，其中，锂离子电池的connector头一般位于FPC软板的前端。

如图1所示，现有的测试设备采用带有插槽711的转接板710导通现有测试设备的探针721和锂离子电池的connector头(未图示)。使用时，先将锂离子电池的connector头插入转接板710上的插槽711，再将锂离子电池和转接板710整体移动到测试设备下方与探针721对应的位置，然后通过驱动探针固定块722向下移动带动探针721向下移动到与转接板710上的导通铜片712接触，实现测试设备的探针与锂离子电池的connector头导通，进而完成锂离子电池的综合性能测试。

上述测试设备采用的探针721多次接触导通铜片712以及转接板710上的插槽711经过多个锂离子电池的connector头后，会出现损耗，导致转接板710和探针721的使用寿命较短，需要经常进行停线更换，不仅增加了测试成本，造成产能浪费，而且增加了操作人员的工作强度。

〖实用新型内容〗

本实用新型的第一个目的旨在提供一种弹性探针，通过弹性探针的弹性缓冲，降低探针下压过程中受到的冲击，进而可以减轻探针每次下压过程中受到的损伤，延长探针的使用寿命。

为了实现本实用新型的第一个目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种弹性探针，用于导通测试电路与待测试电池，包括第一连接端、第二连接端以及连接在所述第一连接端和第二连接端之间的弹性缓冲段；所述第一连接端用于与所述测试电路电连接；所述第二连接端用于与所述待测试电池电连接。

作为具体的实施方式，所述第二连接端用于与待测试电池的connector头电连接。

作为具体的实施方式，所述弹性缓冲段采用弹性材料制作，大致呈迂回弯曲结构。

作为具体的实施方式，所述弹性缓冲段内部采用镂空结构。

进一步地，所述第一连接端靠近所述弹性缓冲段的一侧设有第一限位结构；所述第二连接端靠近所述缓冲段的一侧均设有第二限位结构，所述第一限位结构和第二限位结构限制出一弹性缓冲段容置空间。

作为具体的实施方式，所述第一连接端远离所述弹性缓冲段的一侧设有两电连接端口，两电连接端口用于与测试电路电连接。

作为具体的实施方式，所述第二连接端远离所述弹性缓冲段的一端具有倒v字型结构，所述倒v字型结构用于导通待测试电池的connector头。

本实用新型的第二个目的旨在提供一种锂离子电池测试装置，通过弹性探针实现下压缓冲，降低探针下压过程中受到的冲击，进而可以减轻探针每次下压过程中受到的损伤，延长探针的使用寿命。

为了实现本实用新型的第二个目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种锂离子电池测试装置，包括驱动部、移动部、压合部、探针安装模块以及设置在所述探针安装模块上的若干个弹性探针，所述弹性探针采用上述弹性探针；所述移动部和压合部通过一弹性连接机构连接，在所述弹性连接机构的伸缩配合下，所述移动部和压合部之间的相对距离可调；所述移动部远离所述压合部的一侧设置有用于连接测试电路的电路转接板；所述压合部远离所述移动部的一侧朝向靠近移动部的方向凹设有至少一压合槽，所述压合槽用于压合待测试的锂离子电池的connector头；所述探针安装模块连接于所述移动部，在所述移动部的带动下靠近或远离所述压合部；所述弹性探针贯穿所述探针安装模块，一端与设置在所述移动部上的电路转接板电连接，另一端用于进入所述压合槽，与压合在所述压合槽内的connector头电连接。作为具体的实施方式，所述弹性连接机构包括弹簧，所述弹簧的一端与移动部连接，另一端与压合部连接。

作为具体的实施方式，所述移动部包括第一连接板以及固定设在所述第一连接板下方的第二连接板；所述第一连接板和第二连接板在驱动部的驱动下移动；所述电路转接板设在所述第一连接板的顶平面上；所述弹性探针的一端从所述探针安装模块的顶平面伸出，依次穿过第二连接板和第一连接板与所述电路转接板电连接；所述弹性探针的另一端从所述探针安装模块的底平面伸出，穿过所述压合部进入压合槽；所述弹性连接机构的一端连接于所述第二连接板，另一端连接于所述压合部。

作为具体的实施方式，所述第二连接板的底平面向上凹设有第一凹槽，所述弹性连接机构的顶端伸入所述第一凹槽，与第一凹槽的顶平面连接，所述弹性连接机构的底端连接于所述压合座的顶平面。

作为具体的实施方式，所述弹性连接机构包括弹簧，所述弹簧的顶端伸入所述第一凹槽，与第一凹槽的顶平面连接，所述弹簧的底端连接于所述压合座的顶平面。

作为具体的实施方式，所述压合座的顶平面向下凹设有第二凹槽，所述弹性连接机构的顶端与所述第二连接板的底平面连接，所述弹性连接机构的底端伸入所述第二凹槽，与所述第二凹槽的底平面连接。

作为具体的实施方式，所述弹性连接机构包括弹簧，所述弹簧的顶端与所述第二连接板的底平面连接，所述弹簧的底端伸入所述第二凹槽，与所述第二凹槽的底平面连接。

进一步地，所述锂离子电池测试装置还包括导向销，所述导向销的底端固定在所述压合座的顶平面，顶端依次穿过所述第一连接板以及第二连接板，与所述第一连接板和第二连接板间隙配合，用于为所述第一连接板和第二连接板的移动导向。

作为具体的实施方式，所述导向销采用第一销钉；所述第一连接板和第二连接板开设有供所述第一销钉穿设的销钉孔，该销钉孔与所述第一销钉间隙配合。

进一步地，所述锂离子电池测试装置还包括连接销，所述连接销的顶端与所述第二连接板固定连接，所述连接销的底端与所述压合部间隙配合，通过一限位结构进行限位。

作为具体的实施方式，所述导向销采用第二销钉；所述压合部开设有供所述第二销钉穿设的销钉孔，该销钉孔与所述第二销钉间隙配合。

进一步地，所述锂离子电池测试装置还包括螺栓，所述第一连接板上设有通孔，所述第二连接板上设有与所述第一连接板上的通孔对应的通孔/槽，所述螺栓穿过所述第一连接板上的通孔和所述第二连接板上的通孔/槽，将所述第二连接板固定于所述第一连接板。

进一步地，所述锂离子电池测试装置还包括固定座；所述固定座连接于驱动部，可在驱动部的驱动下移动；所述第一连接板和第二连接板通过一机械连接机构连接于所述固定座，在所述固定座的带动下移动。

作为具体的实施方式，所述压合槽由设置在所述压合部底平面的多个限位块限定的大致呈长方体的容置空间形成，压合部位于所述容置空间内的部分设有供所述弹性探针通过的若干个通孔。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过弹性探针有效缓冲探针在接触connector头的过程中受到的压力，降低弹性探针下压过程中受到的冲击，进而可以减轻弹性探针每次下压过程中受到的损伤，延长弹性探针的使用寿命。本实用新型通过限位机构限制一弹性缓冲段容置空间，防止弹性缓冲段的伸缩运动超出第一连接端或第二连接端，影响探针进行电路导通。进一步地，本实用新型的弹性缓冲段内部采用镂空结构，便于减轻弹性探针的重量。

〖附图说明〗

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是本实用新型中的实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1是现有技术提供的探针的使用状态参考图；

图2是本实用新型实施例提供的锂离子电池测试装置的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的压合部从下往上看时的立体结构示意图(设有探针安装模块)；

图4是本实用新型实施例提供的弹性探针的使用状态参考图；

图5是本实用新型实施例提供的弹性探针的立体结构示意图。

〖具体实施方式〗

下面结合附图，对本实用新型进行详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案、优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，不能理解所述附图和实施例是对于本实用新型的限制。对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，根据所述附图和实施例获得其他实施方式，应当属于本实用新型所揭示的技术方案。在本实用新型中，“上”、“下”、“顶”、“底”等表示方位、方向、位置关系的词汇，均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。

如图2至5所示，一种锂离子电池测试装置，包括驱动部(未图示)、移动部100、压合部200、探针安装模块300以及设置在所述探针安装模块300上的若干个弹性探针400；所述移动部100和压合部200通过一弹性连接机构(未图示)连接，在所述弹性连接机构的伸缩配合下，所述移动部100和压合部200之间的相对距离可调；所述移动部100远离所述压合部200的一侧设置有用于连接测试电路(未图示)的电路转接板500；所述压合部200远离所述移动部100的一侧朝向靠近移动部100的方向凹设有至少一压合槽210，所述压合槽210用于压合待测试的锂离子电池的connector头600；所述探针安装模块300连接于所述移动部100，在所述移动部100的带动下靠近或远离所述压合部200；所述弹性探针400贯穿所述探针安装模块300，一端与设置在移动部100上的电路转接板500电连接，另一端用于进入压合槽210，与压合在所述压合槽210内的锂离子电池的connector头电连接。

使用时，首先，将待测试的锂离子电池放入一测试平台；然后，控制驱动部运动，带动移动部100、压合部200以及设置有弹性探针400的探针安装模块300整体移动，直到压合部200的压合槽210到达锂离子电池的connector头600所在位置，由压合槽210压合锂离子电池的connector头600；再然后，向下按压移动部100，使移动部100朝向靠近压合部200的方向移动，带动弹性探针400移动至与压合在压合槽210内部的connector头600上的金属片610贴合，实现弹性探针400与金属片610的电连接；通过弹性探针400完成电路转接板500和connector头600的电导通后，测试电路输出的电信号依次通过电路转接板500、弹性探针400到达connector头600，完成锂电池的综合性能测试。

本实用新型通过弹性探针400有效缓冲弹性探针400在接触connector头600的过程中受到的压力，降低弹性探针400下压过程中受到的冲击，进而可以减轻弹性探针400每次下压过程中受到的损伤，延长弹性探针400的使用寿命；与此同时，相比现有技术中探针使用的次数为2000-2500次，更换频率为2次/周，本申请实施例提供的弹性探针400使用的次数提高到10万-12万次，更换频次降为1次/周，本申请实施例采用弹性探针400，不仅缩短了锂离子电池测试装置停机更换设备的时间，而且降低了维护成本。

如图2，3所示，在本实施例中，移动部100包括固定座110、第一连接板120以及第二连接板130；弹性连接机构包括弹簧；压合部200包括压合座；固定座110连接于驱动部，可在驱动部的驱动下移动；电路转接板500设在第一连接板120的顶平面上；第一连接板120上设有通孔121，第二连接板130上设有与第一连接板120上的通孔121对应的通孔/槽(未图示)，第一连接板120上的通孔121和第二连接板130上的通孔/槽用于供螺栓(未图示)穿过，由所述螺栓将第二连接板130固定于第一连接板120；第一连接板120和第二连接板130组成的整体通过一机械连接机构(比如螺纹连接机构，螺钉、螺丝以及螺栓等)连接于固定座110，可在固定座110的带动下移动；弹簧的一端与第二连接板130连接，另一端与压合座连接。

作为一种具体的实施方式，第二连接板130的底平面向上凹设有第一凹槽(未图示)，弹簧的顶端伸入所述第一凹槽内，与第一凹槽的顶平面连接，弹簧的底端连接于所述压合座的顶平面；作为另一种具体的实施方式，压合座的顶平面向下凹设有第二凹槽(未图示)，弹簧的顶端与第二连接板130的底平面连接，弹簧的底端伸入所述第二凹槽内，与第二凹槽的底平面连接；当第二连接板130移动到与压合座的顶平面接触时，第二连接板130和压合座之间相对距离达到最近，连接在第一连接板120上的探针安装模块300与放置在测试平台上的锂离子电池距离最近，弹性探针400与connector头600上的金属片610贴合，实现弹性探针400与connector头600电导通。

如图3所示，压合槽210由设置在压合座底平面的第一限位块211、第二限位块212、第三限位块213和第四限位块214限定的容置空间形成，第一限位块211和第二限位块212相对设置，第三限位块213和第四限位块214相对设置；第一限位块211、第二限位块212、第三限位块213和第四限位块214限定的容置空间大致呈长方体结构；位于所述容置空间内的压合座上设有供弹性探针400通过的若干个通孔215。

在本实施例中，第一限位块211、第二限位块212、第三限位块213和第四限位块214边角进行倒角设计，便于顺利导入锂离子电池的connector头。

如图4所示，探针安装模块300上设有间隔设置的若干个探针安装孔310，所述探针安装孔310用于供弹性探针400贯穿设置；所述探针安装模块300采用绝缘材料制作或至少所述探针安装模块300用于设置探针安装孔310的部分采用绝缘材料制作，防止相邻弹性探针400之间导通，影响测试结果。

如图5所示，弹性探针400包括第一连接端410、第二连接端420以及用于连接第一连接端410和第二连接端420的弹性缓冲段430，弹性缓冲段430可有效缓冲弹性探针400接触connector头600时，connector头600的金属片610施加给弹性探针400的压力；弹性缓冲段430采用弹性材料制作，大致呈迂回弯曲结构；第一连接端410用于与电路转接板500电连接，第一连接端410远离弹性缓冲段430的一侧包括两个用于与电路转接板500电连接的电连接端口411，第一连接端410靠近弹性缓冲段430的一端用于连接弹性缓冲段430的同时，对弹性缓冲段430进行限位；第二连接端420远离弹性缓冲段430的一端具有倒v字型结构，该倒v字型结构用于导通锂离子电池的connector头600的金属片610。

如图5所示，在本实施例中，弹性探针400的弹性缓冲段430内部采用镂空结构，便于减轻弹性探针400的重量。

如图5所示，在本实施例中，第一连接端410靠近弹性缓冲段430的一端具有第一限位结构，该第一限位结构为与弹性缓冲段430的迂回弯曲结构等宽的第一限位凸条412；第二连接端420靠近弹性缓冲段430的一端具有第二限位结构，该第二限位机构为与弹性缓冲段430的迂回弯曲结构等宽的第二限位凸条421；第一限位凸条412和第二限位凸条421之间限制出一弹性缓冲段430的容置空间，限制弹性缓冲段430的迂回弯曲结构在伸缩运动时超出第一连接端410或第二连接端420。

在本实施例中，锂离子电池测试装置对锂离子进行综合性能测试的具体流程如下：

首先，将待测试的锂离子电池放入测试平台；然后，控制驱动部运动，由驱动部驱动固定座110移动，固定座110带动第一连接板120、第二连接板130、弹簧、压合座以及设置有弹性探针400的探针安装模块300整体移动，直到设置在压合座底平面上的四个限位块卡合锂离子电池的connector头600；再向下按压第一连接板120，使第一连接板120朝向靠近压合座的方向移动，第二连接板130在第一连接板120的带动下克服弹簧的弹力朝向靠近压合座的方向移动；当第二连接板130移动到与压合座的顶平面接触时，位于第二连接端420的倒v字型结构卡合connector头600上的金属片610，倒v字型结构与connector头600的金属片610接触后实现电导通；最后，测试电路输出的电信号依次通过电路转接板500、弹性探针400到达锂离子电池的connector头600，完成锂离子电池的综合性能测试。

如图2所示，锂离子电池测试装置还包括导向销220，导向销220的底端固定在压合座的顶平面，顶端依次穿过第一连接板120以及第二连接板130，导向销220用于第一连接板120以及第二连接板130的移动导向；第一连接板120以及第二连接板130在导向销220的导向作用下沿着纵向移动。

在本实施例中，导向销220采用第一销钉，第一连接板120和第二连接板130开设有供第一销钉穿设的销钉孔；第一销钉的底端固定在压合座的顶平面，顶端依次穿过第一连接板120和第二连接板130上的销钉孔，第一销钉与第一连接板120和第二连接板130上对应的销钉孔间隙配合，用于导向。

在本实施例中，锂离子电池测试装置还包括连接销(未图示)，连接销的顶端与第二连接板固定连接，底端与压合座间隙配合后通过一限位结构进行限位，该限位结构用于防止连接销脱离压合座；所述连接销的长度略大于所述弹簧未发生形变时的长度；连接销用于将压合座可移动地连接于移动部100，在不影响弹簧伸缩运动的同时，防止仅靠弹簧实现压合座与第二连接板130连接导致弹簧长时间处于拉伸状态，弹簧容易损坏。

在本实施例中，连接销采用第二销钉，压合座开设有供第二销钉穿设的销钉孔；第二销钉穿过压合座上的销钉孔，顶端与第二连接板130固定连接；第二销钉与压合座上相应的销钉孔间隙配合，用于连接限制压合座的移动，使压合座可纵向移动地连接于第二连接板130，防止仅靠弹簧实现压合座与第二连接板130连接导致弹簧长时间处于拉伸状态，弹簧容易损坏。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种弹性探针，用于导通测试电路与待测试电池，其特征在于：包括第一连接端、第二连接端以及连接在所述第一连接端和第二连接端之间的弹性缓冲段；所述第一连接端用于与所述测试电路电连接；所述第二连接端用于与所述待测试电池电连接。

2.根据权利要求1所述的弹性探针，其特征在于：所述弹性缓冲段采用弹性材料制作，呈迂回弯曲结构，和/或，所述弹性缓冲段内部采用镂空结构。

3.根据权利要求2所述的弹性探针，其特征在于：所述第一连接端靠近所述弹性缓冲段的一侧设有第一限位结构；所述第二连接端靠近所述缓冲段的一侧均设有第二限位结构，所述第一限位结构和第二限位结构限制出一弹性缓冲段容置空间。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的弹性探针，其特征在于：所述第一连接端远离所述弹性缓冲段的一侧设有两电连接端口，两电连接端口用于与测试电路电连接，和/或，所述第二连接端远离所述弹性缓冲段的一端具有倒v字型结构，所述倒v字型结构用于导通待测试电池的connector头。

5.一种锂离子电池测试装置，其特征在于：包括驱动部、移动部、压合部、探针安装模块以及设置在所述探针安装模块上的若干个弹性探针，所述弹性探针采用权利要求1-4任意一项所述的弹性探针；所述移动部和压合部通过一弹性连接机构连接，在所述弹性连接机构的伸缩配合下，所述移动部和压合部之间的相对距离可调；所述移动部远离所述压合部的一侧设置有用于连接测试电路的电路转接板；所述压合部远离所述移动部的一侧朝向靠近移动部的方向凹设有至少一压合槽，所述压合槽用于压合待测试的锂离子电池的connector头；所述探针安装模块连接于所述移动部，在所述移动部的带动下靠近或远离所述压合部；所述弹性探针贯穿所述探针安装模块，一端与设置在所述移动部上的电路转接板电连接，另一端用于进入所述压合槽，与压合在所述压合槽内的connector头电连接。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池测试装置，其特征在于：所述移动部包括第一连接板以及固定设在所述第一连接板下方的第二连接板；所述第一连接板和第二连接板在驱动部的驱动下移动；所述电路转接板设在所述第一连接板的顶平面上；所述弹性探针的一端从所述探针安装模块的顶平面伸出，依次穿过第二连接板和第一连接板与所述电路转接板电连接；所述弹性探针的另一端从所述探针安装模块的底平面伸出，穿过所述压合部进入压合槽；所述弹性连接机构的一端连接于所述第二连接板，另一端连接于所述压合部。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池测试装置，其特征在于：所述第二连接板的底平面向上凹设有第一凹槽，所述弹性连接机构的顶端伸入所述第一凹槽，与第一凹槽的顶平面连接，所述弹性连接机构的底端连接于所述压合部的顶平面。

8.根据权利要求6所述的锂离子电池测试装置，其特征在于：所述压合部的顶平面向下凹设有第二凹槽，所述弹性连接机构的顶端与所述第二连接板的底平面连接，所述弹性连接机构的底端伸入所述第二凹槽，与所述第二凹槽的底平面连接。

9.根据权利要求6或7或8所述的锂离子电池测试装置，其特征在于：还包括导向销，所述导向销的底端固定在所述压合部的顶平面，顶端依次穿过所述第一连接板以及第二连接板，与所述第一连接板和第二连接板间隙配合，用于为所述第一连接板和第二连接板的移动导向，

和/或，还包括连接销，所述连接销的顶端与所述第二连接板固定连接，所述连接销的底端与所述压合部间隙配合，通过一限位结构进行限位，

和/或，还包括螺栓，所述第一连接板上设有通孔，所述第二连接板上设有与所述第一连接板对应的通孔/槽，所述螺栓通过所述第一连接板上的通孔和所述第二连接板上的通孔/槽，将所述第二连接板固定于所述第一连接板。

10.根据权利要求6-8任意一项所述的锂离子电池测试装置，其特征在于：还包括固定座；所述固定座连接于驱动部，可在驱动部的驱动下移动；所述第一连接板和第二连接板通过一机械连接机构连接于所述固定座，可在所述固定座的带动下移动。

11.根据权利要求5-8任意一项所述的锂离子电池测试装置，其特征在于：所述压合槽由设置在所述压合部底平面的多个限位块限定的容置空间形成，压合部位于所述容置空间内的部分设有供所述弹性探针通过的若干个通孔。

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