CN216717439U - 一种兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，包括有若干固定板以及导板构成的测试框架，其特征在于，于所述测试框架内设置有压力板以及弹性框架，于压力板以及测试框架之间设置有压力传感器，于所述弹性框架上设置有用于测试形变量的位移测试装置，所述压力传感器以及位移测试装置配合完成对电芯膨胀体积和膨胀力的测试。本实用新型中弹簧的存在可以有效的模拟电池实际使用场景，在电池循环过程中，通过本实用新型的电池膨胀以及膨胀力测试工装能够同时收集电芯的膨胀体积和膨胀力的大小，工装夹具制作方便、操作简单，实用性较高。
Description
技术领域
本实用新型其涉及一种兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装。
背景技术
电池在充放电过程中，往往会伴随着电池体积的膨胀，膨胀过程中会呈现电池对外的一个作用力，即膨胀力，膨胀会导致电池体积的增加，在有限空间内，体积的增加又会进一步加剧对外的膨胀力，厚度以及膨胀力的变化会对锂离子电池的循环寿命和电池模组造成非常不利的影响。
现有技术中存在对电池膨胀以及膨胀力测试的装置，
如授权公告号为CN202021075421.8的中国实用新型专利公开了一种电池膨胀体积测试仪，其利用排水法，将电池放入装满溶液的电池槽当中，电池循环过程中，体积会变大，从而会将溶液挤出槽外，通过收集挤出的液体的体积来等量换算电池的变化体积，虽然该装置能够实现对电池的膨胀体积进行测试，但是前提是电池的膨胀体积需很大，业内均知，电池在“服役”期间，其体积变化很小，该方法很难对电池体积的变化进行标定，过于理想化，可操作性低。
还有如授权公告号为CN202010354799.X的中国实用新型专利公开了一种软包电池膨胀测试装置，其利用电池与电池仓内壁之间的缝隙，放入传感器，借此监测电池在循环过程中的膨胀信号，虽然该装置能实现对电池的膨胀力进行测试，但是并不能很好模拟电池实际装配过程中的场景，如成组后预紧力的施加大小，造成测试准确度低，结果不现实。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提出了一种兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，将电池体积膨胀和膨胀力检测合二为一，通过一种装置既可以监测电池的膨胀力，又可以监测电池的膨胀体积，同时，也不会脱离电池的实际使用场景，操作简单，测试高效，实用性高。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，包括有若干固定板以及导板构成的测试框架，于所述测试框架内设置有压力板以及弹性框架，于压力板以及测试框架之间设置有压力传感器，于所述弹性框架上设置有用于测试形变量的位移测试装置，所述压力传感器以及位移测试装置配合完成对电芯膨胀体积和膨胀力的测试。
进一步地，所述弹性框架包括至少两块活动板以及位于活动板之间的弹性结构，所述活动板嵌套于导杆之上且可沿导杆轴向运动。
进一步地，所述位移测量装置为位移传感器和/或标尺，所述位移传感器或标尺垂直于两块所述活动板设置，用于测量两块活动板之间的距离变量。
进一步地，于所述弹性框架背向于压力板一侧固定设置有推进装置，用于控制弹性框架于测试框架内的位置。
进一步地，所述推进装置为转动手柄，所述转动手柄包括一端固定于弹性框架上的转轴以及固定设置于压力板上的螺母，所述转轴与螺母相配合，贯穿所述转轴另一端设置有手柄。
进一步地，所述推进装置为气缸，所述气缸固定于所述压力板之上，气缸伸缩杆则固定于弹性框架之上，所述气缸以单独气路控制。
进一步地，于所述导杆之上套装有导套，所述导套固定于压力板之上。
进一步地，于所述压力板面向于弹性框架一侧设置有用于放置电池的凹槽，所述凹槽深度远小于电池厚度。
进一步地，于所述压力板面向于弹性框架一侧设置有用于放置电池的中空测试盒，于弹性框架面向于框架一侧则对应开设有与所述测试盒相匹配的缺口。
进一步地，所述凹槽或测试盒面积大于电池面积以适应电池膨胀。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：
弹簧的存在可以有效的模拟电池实际使用场景，在电池循环过程中，通过本实用新型的电池膨胀以及膨胀力测试工装能够同时收集电芯的膨胀体积和膨胀力的大小，工装夹具制作方便、操作简单，实用性较高。
通过对实验数据的分析研究，可以有效地规划电池成组时的预留空间以及相关夹具材质的选择，从而针对性的做出改善，保障电池产品的安全使用。
附图说明
参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1示意性显示了一种兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装的结构示意图。
图2示意性显示了根据本实用新型一个实施方式提出的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装的结构示意图。
图3示意性显示了根据本实用新型另一个实施方式提出的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装的结构示意图。
图中标号：1-推进装置，2-测试框架，3-位移传感器，4-导杆，5-弹性框架，6-压力传感器，7-测试盒。
具体实施方式
容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
如图1所示，一种兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，包括有若干固定板以及导板构成的测试框架2，于测试框架2内设置有压力板以及弹性框架5，于压力板以及测试框架2之间设置有压力传感器6，于弹性框架5上设置有用于测试形变量的位移测试装置，以弹性框架5压合电池至压力板上，由压力传感器6以及位移测试装置配合完成对电芯膨胀体积和膨胀力的测试。弹性框架5包括至少两块活动板以及位于活动板之间的弹性结构，活动板嵌套于导杆4之上且可沿导杆4轴向运动。于导杆4之上套装有导套，导套固定于压力板之上。
于上述弹性框架5内，其所采用的弹性结构包括但不限于弹簧，仅需其能够使得两块活动板能够因弹性结构的存在而存在间距缩短的情形出现即可，本实用新型在此不对弹性结构进行限定，故于本使用新型中采用最为简单易得的弹簧作为弹性结构。
实施例1
于上述弹性框架5内，垂直于一块活动板设置有标尺，于另一块活动板上则对应设置有缺口供标尺进出。此时将电池放置于压力板之上，控制弹性框架5靠近压力板用以压合电池，记录此时标尺所示示数。于实际电池膨胀测试过程中，因电池本体的膨胀，其会推动与其相接触的弹性框架5上的活动板运动，此时弹簧进入压缩状态。于测试结束后，再次记录标尺示数并记录压力传感器6所示的膨胀力数值。
实施例2
于上述弹性框架5内，垂直于一块活动板设置有位移传感器3，于另一块活动板上则对应设置有缺口供位移传感器3进出。此时将电池放置于压力板之上，控制弹性框架5靠近压力板用以压合电池，记录此时位移传感器3所示示数。于实际电池膨胀测试过程中，因电池本体的膨胀，其会推动与其相接触的弹性框架5上的活动板运动，此时弹簧进入压缩状态。于测试结束后，再次记录位移传感器3示数并记录压力传感器6所示膨胀力数值。
于实际使用过程中，可结合上述实施例1-实施例2中内容，将标尺以及位移传感器3一并设置于弹性框架5之间以测量电池的膨胀量。
实施例3
于弹性框架5背向于压力板一侧固定设置有推进装置1，用于控制弹性框架5于测试框架2内的位置，推进装置1为转动手柄，转动手柄包括一端固定于弹性框架5上的转轴以及固定设置于压力板上的螺母，转轴与螺母相配合，贯穿转轴另一端设置有手柄，直接转动手柄即可向前推动整个弹性框架5，用以设置弹性框架5位置，之后重复实施例1或实施例2中过程测量电池膨胀力以及体积膨胀。
实施例4
于弹性框架5背向于压力板一侧固定设置有推进装置1，用于控制弹性框架5于测试框架2内的位置，推进装置1为气缸，气缸固定于压力板之上，气缸伸缩杆则固定于弹性框架5之上，气缸以单独气路控制，直接以气缸控制弹性框架5压合电池，之后重复实施例1或实施例2中过程测量电池膨胀力以及体积膨胀。
实施例5
如图2所示，于压力板面向于弹性框架5一侧设置有用于放置电池的凹槽，凹槽深度远小于电池厚度，则于弹性框架5压合电池至压力板上时，其可准确对电池本体施加力，之后重复实施例1或实施例2中过程测量电池膨胀力以及体积膨胀。于本实施例中，凹槽的设计适用于整体测试工装处于由上至下的结构设计。
实施例6
如图3所示，为适应整个工装处于不平整地面或基于其他面完成测试时，于压力板面向于弹性框架5一侧设置有用于放置电池的中空测试盒7，于弹性框架5面向于框架一侧则对应开设有与测试盒7相匹配的缺口。于本实施例中，电池的设置方式不再受限，无需一定水平设置，基于测试盒7和弹性框架5可直接对电池进行压合，之后重复实施例1或实施例2中过程测量电池膨胀力以及体积膨胀。
于实施例5-实施例6中，凹槽以及测试盒7的设计应使得其截面积大于或远大于电池截面积以适应电池于膨胀测试过程中体积增大的情形。
本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，包括有若干固定板以及导杆构成的测试框架(2)，其特征在于，于所述测试框架(2)内设置有压力板以及弹性框架(5)，于压力板以及测试框架(2)之间设置有压力传感器(6)，于所述弹性框架(5)上设置有用于测试形变量的位移测试装置，所述压力传感器(6)以及位移测试装置配合完成对电芯膨胀体积和膨胀力的测试。
2.根据权利要求1所述的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，其特征在于，所述弹性框架(5)包括至少两块活动板以及位于活动板之间的弹性结构，所述活动板嵌套于导杆(4)之上且可沿导杆(4)轴向运动。
3.根据权利要求2所述的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，其特征在于，所述位移测试装置为位移传感器(3)和/或标尺，所述位移传感器(3)或标尺垂直于两块所述活动板设置，用于测量两块活动板之间的距离变量。
4.根据权利要求1所述的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，其特征在于，于所述弹性框架(5)背向于压力板一侧固定设置有推进装置(1)，用于控制弹性框架(5)于测试框架(2)内的位置。
5.根据权利要求4所述的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，其特征在于，所述推进装置(1)为转动手柄，所述转动手柄包括一端固定于弹性框架(5)上的转轴以及固定设置于压力板上的螺母，所述转轴与螺母相配合，贯穿所述转轴另一端设置有手柄。
6.根据权利要求4所述的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，其特征在于，所述推进装置(1)为气缸，所述气缸固定于所述压力板之上，气缸伸缩杆则固定于弹性框架(5)之上，所述气缸以单独气路控制。
7.根据权利要求2所述的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，其特征在于，于所述导杆(4)之上套装有导套，所述导套固定于压力板之上。
8.根据权利要求7所述的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，其特征在于，于所述压力板面向于弹性框架(5)一侧设置有用于放置电池的凹槽，所述凹槽深度远小于电池厚度。
9.根据权利要求7所述的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，其特征在于，于所述压力板面向于弹性框架(5)一侧设置有用于放置电池的中空测试盒(7)，于弹性框架(5)面向于框架一侧则对应开设有与所述测试盒(7)相匹配的缺口。
10.根据权利要求8-9任一所述的兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装，其特征在于，凹槽或测试盒(7)面积大于电池面积以适应电池膨胀。
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| CN202122375112.3U Active CN216717439U (zh) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 一种兼具测量电芯膨胀体积和膨胀力的测试工装 |
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2021
- 2021-09-29 CN CN202122375112.3U patent/CN216717439U/zh active Active
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