CN216560927U - 一种锂电池过放电性能测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锂电池过放电性能测试设备，该方案包括主体和设于该主体内的功率电阻模块和电芯放置模块，主体包括电池测试区和控制区，功率电阻模块和电芯放置模块位于电池测试区；主体上开设有朝上设置的泄爆口以及防爆锁结构；防爆锁结构包括防爆铰链和防爆链条，该防爆铰链连接主体以及主体的前门，该防爆链条连接前门和主体。本申请具有安全性能好的优点。

Description

一种锂电池过放电性能测试设备

技术领域

本实用新型涉及锂电池放电测试技术领域，具体涉及一种锂电池过放电性能测试设备。

背景技术

锂电池广泛应用于数码产品、新能源汽车、风光储能、电信基站储备电源、电动工具及电动摩托车等领域，电池的性能直接影响到终端使用效果。电池出厂前需要对其进行安全测试，主要有过充电、过放电、外部短路、加热和挤压等测试。

其中，过放电是指放电时电压达到额定电压还持续放电，电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，持续放电就会造成过放电，电池过放电可能会给电池带来灾难性的后果，特别是大电流过放，或反复过放对电池影响更大。一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，电解液分析，负极锂沉积，电阻增大，即使充电也只能部分恢复，容量也会有分明衰减。因此过放电安全试验被纳入国家强制性标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求GB 38031-2020》中单体电池安全试验之一，已成为每个厂家必检项目。

然而，目前的电池过放电安全试验设备往往存在安全性能低的问题，如CN210051868U公开的一种电池过放电测试装置，一旦电池发生爆炸，无法进行泄压，导致整个装置会损坏。

因此，亟待一种安全性能好的锂电池过放电性能测试设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种锂电池过放电性能测试设备。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种锂电池过放电性能测试设备包括主体和设于该主体内的功率电阻模块和电芯放置模块，其特征在于，所述主体包括电池测试区和控制区，功率电阻模块和电芯放置模块位于所述电池测试区；所述主体上开设有朝上设置的泄爆口以及防爆锁结构；所述防爆锁结构包括防爆铰链和防爆链条，该防爆铰链连接所述主体以及所述主体的前门，该防爆链条连接所述前门和所述主体。

工作原理及有益效果：1、与现有技术相比，本申请在测试电芯(锂电池电芯)的时候，如果发生爆炸，通过泄爆口可以有效地将爆炸产生的压力和能量从朝上设置的泄爆口排出，同时配合防爆链条，保证前门不会被爆炸冲开，如此能够保证测试人员的安全，显著提高了安全性能。

进一步地，所述主体上还设有报警灯，该报警灯至少具有声光报警功能。

此设置，当发生意外或者爆炸等情况时，能够通过报警灯的声光报警功能来提醒测试人员即使进行处理。

进一步地，所述前门上设有调节锁，该调节锁能够与所述防爆链条配合实现调节所述前门与所述主体之间的松紧程度。

此设置，通过调节锁与防爆链条配合将前门锁紧并能够通过调节调节锁来调节前门和主体之间的松紧程度，如此可以适当将前门与主体之间调节留一定间隙，当电芯爆炸时，可以起到一定的缓冲效果，且防爆链条起到了二次防护冗余的效果。

进一步地，所述主体上设有操作面板，该操作面板上设有急停按钮和空气开关以及按钮开关。

此设置，通过操作面板上的按钮开关可以方便地进行电芯充放电测试，急停按钮可以起到立即关停本测试设备的作用，空气开关起能够对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护。

进一步地，所述功率电阻模块包括与电芯一一对应的功率电阻，该功率电阻均与所述电芯放置模块电连接。

此设置，功率电阻的目的在于与电芯配合实现电芯的充放电测试。

进一步地，所述电芯放置模块包括多层电芯放置板、与每层所述电芯放置板活动连接的电芯夹，所述电芯夹与所述功率电阻电连接。

此设置，不仅能够同时对多个电芯进行测试，还能够通过移动电芯夹的位置，来适合多种型号的电芯，电芯夹主要用来分别夹持电芯的正极和负极。

进一步地，每个所述电芯放置板上设有电池夹滑轨，所述电芯夹与所述电池夹滑轨滑动连接，以使得所述电芯夹能够在所述电池夹滑轨上来回滑动。

此设置，通过电芯夹在电池夹滑轨上滑动，从而符合不同电芯的正负极位置，实现兼容更多型号的电芯。

进一步地，所述主体底部设有多个支撑脚轮。其中支撑脚轮通常具有调节高度和移动的功能，如此可以实现本测试设备的移动和高度调节操作。

进一步地，所述控制区设有控制模块，该控制模块包括用于供电的开关电源、与该开关电源电连接的控制板以及用于对该控制板散热的散热器。

此设置，控制模块主要作用是本测试设备中个元器件的逻辑控制，开关电源用于供电，控制板承担逻辑控制功能，散热器用于对控制板上的大功率器件，如处理器等进行热传递散热。

进一步地，所述主体侧面设有多个与所述控制模块对应的排气孔，每个该排气孔上均设有散热风扇。

此设置，通过散热风扇将主体内部产生的热量，如控制板运行时的热量以及电芯测试时传递给控制区的热量，从排气孔排出，从而保证控制区内各部件能够稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是图1的另一视角示意图；

图4是操作面板的爆炸图；

图5是功率电阻模块的结构示意图；

图6是电芯放置模块各种实施方式示意图；

图7是控制模块的结构示意图。

图中，1、主体；2、操作面板；3、功率电阻模块；4、电芯放置模块；5、控制模块；11、泄爆口；12、调节锁；13、防爆链条；14、报警灯；15、散热风机；16、防爆铰链；17、支撑脚轮；21、阻尼限位合页；22、防护罩；23、急停按钮；24、空气开关；25、按钮开关；26、人机界面；27、操作面板安装板；31、功率电阻；32、功率电阻安装板；41、电芯放置板；42、电池夹滑轨；43、电池夹；44、第一电芯；45、第二电芯；46、电池夹滑轨安装孔；4a、第一电芯放置模块；4b、第二电芯放置模块；4c、第三电芯放置模块；51、开关电源；52、散热器；53、控制板；54、控制板安装板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-3所示，本锂电池过放电性能测试设备主体1和设于该主体1内的功率电阻模块3和电芯放置模块4，主体1包括电池测试区和控制区，功率电阻模块3和电芯放置模块4位于电池测试区，其中，控制区设有控制模块5，如图7所示，该控制模块5包括用于供电的开关电源51、与该开关电源51电连接的控制板53以及用于对该控制板53散热的散热器52，电池测试区用于放置电芯放置模块4，在电芯放置模块4上安装电芯，通过控制板53控制功率电阻模块3对电芯进行充放电测试。其中，控制模块5主要作用是本测试设备中个元器件的逻辑控制，开关电源51用于供电，控制板53承担逻辑控制功能，散热器52用于对控制板53上的大功率器件，如处理器等进行热传递散热。

如图4所示，在本实施例中，主体1上还设有操作面板2，该操作面板2上设有急停按钮23和空气开关24以及按钮开关25，操作面板2上还设有阻尼限位合页21、防护罩22、人机界面26、操作面板安装板27等零部件，阻尼限位合页21具有防护罩22闭合下落时带阻尼功能和打开防护罩22限位功能，防护罩22具有保护人机界面26功能，急停按钮23用于系统故障或紧急事件处理，人机界面26用于系统数据交互及触控操作等，空气开关24起能够对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护，通过操作面板2上的按钮开关25可以方便地进行电芯充放电测试。

如图5所示，在本实施例中，功率电阻模块3包括与电芯一一对应的功率电阻31，该功率电阻31均与电芯放置模块4电连接，功率电阻31通过功率电阻安装板32安装在控制区，功率电阻31的优选数量为10，即本系统可同时支持10个电芯同时进行过放电测试。

如图2和6所示，在本实施例中，电芯放置模块4包括多层电芯放置板41、电池夹滑轨42、电池夹43、第一电芯44、第二电芯45、电池夹滑轨安装孔46，电芯放置板41为耐高温绝缘材质，优选的为陶瓷板，其中图6中，电芯放置模块4安装放置位置分为第一电芯放置模块4a、第二电芯放置模块4b、第三电芯放置模块4c，此三种为电池夹滑轨42、电池夹43安装在不同的电池夹滑轨安装孔46上的示意图，不同的电芯尺寸可按需适配不同的放置位置，极大地提升了系统的灵活性和兼容性。

具体地，主体1上开设有朝上设置的泄爆口11以及防爆锁结构，其中泄爆口11用于测试电芯爆炸时排泄压力或能量的通道，从而防止主体1被炸开。

具体地，防爆锁结构包括防爆铰链16和防爆链条13，该防爆铰链16连接主体1以及主体1的前门，主体1通过防爆铰链16和前门铰接，该防爆链条13连接前门和主体1，前门上设有调节锁12，调节锁12和防爆链条13配合锁定前门，使其无法被打开，该调节锁12能够与防爆链条13配合实现调节前门与主体1之间的松紧程度，通过调节锁12与防爆链条13配合将前门锁紧并能够通过调节调节锁12来调节前门和主体1之间的松紧程度，如此可以适当将前门与主体1之间调节留一定间隙，当电芯爆炸时，可以起到一定的缓冲效果，且防爆链条13起到了二次防护冗余的效果。

优选地，主体1上还设有报警灯14，该报警灯14至少具有声光报警功能，该报警灯14在本实施例中可以是常见的三色灯。

优选地，主体1底部设有多个支撑脚轮17。其中支撑脚轮17通常具有调节高度和移动的功能，如此可以实现本测试设备的移动和高度调节操作。

优选地，主体1侧面设有多个与控制模块5对应的排气孔，每个该排气孔上均设有散热风扇。通过散热风扇将主体1内部产生的热量，如控制板53运行时的热量以及电芯测试时传递给控制区的热量，从排气孔排出，从而保证控制区内各部件能够稳定运行。

综上，与现有技术相比，本申请在测试电芯(锂电池电芯)的时候，如果发生爆炸，通过泄爆口11可以有效地将爆炸产生的压力和能量从朝上设置的泄爆口11排出，同时配合防爆链条13，保证前门不会被爆炸冲开，如此能够保证测试人员的安全，显著提高了安全性能。同时在测试时，通过散热风扇可以保证其控制模块5稳定运行，通过操作面板2可以即使应对各种故障以及处理各种测试任务。

本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了主体1、操作面板2、功率电阻模块3、电芯放置模块4、控制模块5、泄爆口11、调节锁12、防爆链条13、报警灯14、散热风机15、防爆铰链16、支撑脚轮17、阻尼限位合页21、防护罩22、急停按钮23、空气开关24、按钮开关25、人机界面26、操作面板安装板27、功率电阻31、功率电阻安装板32、电芯放置板41、电池夹滑轨42、电池夹43、第一电芯44、第二电芯45、电池夹滑轨安装孔46、第一电芯放置模块4a、第二电芯放置模块4b、第三电芯放置模块4c、开关电源51、散热器52、控制板53、控制板53安装板等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池过放电性能测试设备，包括主体和设于该主体内的功率电阻模块和电芯放置模块，其特征在于，所述主体包括电池测试区和控制区，功率电阻模块和电芯放置模块位于所述电池测试区；所述主体上开设有朝上设置的泄爆口以及防爆锁结构；所述防爆锁结构包括防爆铰链和防爆链条，该防爆铰链连接所述主体以及所述主体的前门，该防爆链条连接所述前门和所述主体。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池过放电性能测试设备，其特征在于，所述主体上还设有报警灯，该报警灯至少具有声光报警功能。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池过放电性能测试设备，其特征在于，所述前门上设有调节锁，该调节锁能够与所述防爆链条配合实现调节所述前门与所述主体之间的松紧程度。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池过放电性能测试设备，其特征在于，所述主体上设有操作面板，该操作面板上设有急停按钮和空气开关以及按钮开关。

5.根据权利要求1所述的一种锂电池过放电性能测试设备，其特征在于，所述功率电阻模块包括与电芯一一对应的功率电阻，该功率电阻均与所述电芯放置模块电连接。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池过放电性能测试设备，其特征在于，所述电芯放置模块包括多层电芯放置板、与每层所述电芯放置板活动连接的电芯夹，所述电芯夹与所述功率电阻电连接。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池过放电性能测试设备，其特征在于，每个所述电芯放置板上设有电池夹滑轨，所述电芯夹与所述电池夹滑轨滑动连接，以使得所述电芯夹能够在所述电池夹滑轨上来回滑动。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种锂电池过放电性能测试设备，其特征在于，所述主体底部设有多个支撑脚轮。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种锂电池过放电性能测试设备，其特征在于，所述控制区设有控制模块，该控制模块包括用于供电的开关电源、与该开关电源电连接的控制板以及用于对该控制板散热的散热器。

10.根据权利要求9所述的一种锂电池过放电性能测试设备，其特征在于，所述主体侧面设有多个与所述控制模块对应的排气孔，每个该排气孔上均设有散热风扇。

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