CN218445884U - 电池膨胀测试仪和电池测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池膨胀测试仪和电池测试系统。其中电池膨胀测试仪包括支撑架、动力机构、传动结构以及检测模组，动力机构安装于支撑架；检测模组安装于支撑架，并通过传动结构与动力机构连接，检测模组包括安装板、限位板、膨胀力检测器和位移检测器，安装板与限位板之间形成有供电池安放的安放间距，安装板与限位板活动连接，膨胀力检测器安装于安装板，并与电池信号连接，用于检测电池的受力，位移检测器连接安装板，用于检测电池的厚度。本实用新型提供的电池膨胀测试仪对电池厚度测量和膨胀力测试操作简便，而且测试耗费的时间短。

Description

电池膨胀测试仪和电池测试系统

技术领域

本实用新型涉及电池测试技术领域，特别涉及一种电池膨胀测试仪和具有该电池膨胀测试仪的电池测试系统。

背景技术

随着新能源技术的发展，锂电池行业也得到了飞速的发展。锂离子电池具有电压高、比能量高、循环使用次数多及存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上广泛应用，而且也应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备中，因此对锂离子电池的使用性能及安全要求越来越高。锂电池的电芯在循环充放电过程中由于正负极材料不断膨胀，电芯的厚度会发生变化，同时也会产生较大的膨胀力，这些数据是评估电池安全性能的一个重要的指标，也是作为电池模组结构强度设计的重要参数。

目前市场上对于电池充放电过程中电芯膨胀厚度的测量，需要拆解不同状态下的电芯，对其厚度进行测量，如此循环多次，记录数据。而且这种办法在测量电芯厚度的时候，没办法实时监控到电池在充放电过程中膨胀力的变化，电池充放电过程中电池膨胀力需要单独测试，这样的测量办法较为繁琐，导致电池循环测试的耗费时间较长。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的电池充放电过程中电芯膨胀厚度的测量方法，没办法实时监控到电池在充放电过程中膨胀力的变化，电池充放电过程中电池膨胀力需要单独测试，导致电池厚度测量和膨胀力测试操作繁琐、耗费时间较长的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电池膨胀测试仪，包括支撑架、动力机构、传动结构以及检测模组；所述动力机构安装于所述支撑架；

所述检测模组安装于所述支撑架，并通过所述传动结构与所述动力机构连接，所述检测模组包括安装板、限位板、膨胀力检测器和位移检测器，所述安装板与所述限位板之间形成有供电池安放的安放间距，所述安装板与所述限位板活动连接；

所述膨胀力检测器安装于所述安装板，并与电池信号连接，用于检测所述电池的受力；

所述位移检测器连接所述安装板，用于检测所述电池的厚度。

本申请的一实施例中，所述检测模组还包括连接板，所述连接板连接于所述安装板背离所述限位板的一侧，所述连接板通过所述传动结构与所述动力机构传动连接，以带动所述安装板相对所述限位板运动，所述膨胀力检测器位于所述安装板与所述连接板之间。

本申请的一实施例中，所述安装板嵌设有导套，所述限位板对应所述导套的位置设有导柱，所述导柱插接在所述导套内，并可相对所述导套滑动。

本申请的一实施例中，所述安装板面向所述限位板的一侧还设有限位柱，所述限位柱与所述限位板抵接，以限制所述安放间距的尺寸。

本申请的一实施例中，所述检测模组还包括限位检测传感器，所述限位检测传感器连接所述传动结构，以限制所述传动结构的传动距离。

本申请的一实施例中，所述传动结构包括齿轮、齿条和连接组件，所述齿轮连接于所述动力机构，所述齿条与所述齿轮啮合，所述连接组件连接所述齿条和所述检测模组。

本申请的一实施例中，所述连接组件包括浮动接头和接头压板，所述浮动接头连接于所述齿条的一端，所述接头压板卡接于所述浮动接头，并与所述检测模组连接。

本申请的一实施例中，所述浮动接头包括第一接头板和连接所述第一接头板的第二接头板，所述第一接头板与所述第二接头板之间形成有卡槽，所述接头压板设有固定台阶，所述固定台阶卡接于所述卡槽。

本实用新型还提出一种电池测试系统，包括测试记录仪和如上述任一项所述的电池膨胀测试仪，所述测试记录仪与所述膨胀力检测器及所述位移检测器电性连接。

本申请的一实施例中，所述电池测试系统还包括显示屏，所述显示屏安装于所述测试记录仪，并与所述测试记录仪电性连接。

本实用新型技术方案的电池膨胀测试仪，通过将动力机构和检测模组安装于支撑架，并且通过传动结构使检测模组与动力机构连接，而检测模组包括安装板、限位板、膨胀力检测器和位移检测器，安装板与限位板之间形成有安放间距。这样在对电池进行测试的过程中，可以先将电池安放在安放间距内，当需要对电池充放电过程中电池膨胀厚度进行检测时，动力机构输出恒定压力带动安装板，此时安放间距发生变化，电池表面受到恒定的挤压力，电池在充放电过程中，便可以根据位移检测器实时读取电池因为膨胀产生的位移变化量，从而获取电池的厚度变化量。当需要对电池充放电过程中电池膨胀力进行检测时，可以使得安放间距的大小保持恒定，电池在充放电过程中，根据与电池信号连接的膨胀力检测器，便可以实时读取电池因为膨胀产生的膨胀力的大小。如此，电池充放电过程中对电池检测时，可以测试出电池电芯在充放电过程中膨胀力以及电池厚度的变化，无需对电池膨胀力进行单独测试，导致因而使得电池厚度测量和膨胀力测试操作更加简便、减少测试耗费的时间。

附图说明

图1是本实用新型电池膨胀测试仪一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型电池膨胀测试仪中支撑架的结构示意图；

图3是本实用新型电池膨胀测试仪中检测模组一实施例的部分结构示意图；

图4是本实用新型电池膨胀测试仪中传动结构一实施例的部分结构示意图；

图5是本实用新型电池测试系统的部分结构示意图。

其中，10、支撑架；11、底板；12、顶板；13、导向柱；20、动力机构； 30、检测模组；30a、安放间距；31、安装板；311、导套；312、限位柱； 32、限位板；321、导柱；33、膨胀力检测器；34、位移检测器；35、连接板； 36、限位检测传感器；40、传动结构；41、齿轮；42、齿条；43、连接组件； 431、浮动接头；4311、第一接头板；4312、第二接头板；4313、卡槽；

432、接头压板；4321、固定台阶；100、电池膨胀测试仪；200、测试记录仪； 300、显示屏；1000、电池测试系统。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请结合参照图1至图4，本实用新型提出一种电池膨胀测试仪100。

在本实用新型实施例中，该电池膨胀测试仪100包括：支撑架10、动力机构20、检测模组30以及传动结构40，动力机构20安装于支撑架10；检测模组 30安装于支撑架10，并通过传动结构40与动力机构20连接，检测模组30包括安装板31、限位板32、膨胀力检测器33和位移检测器34，安装板31与限位板32之间形成有供电池安放的安放间距30a，安装板31与限位板32活动连接，膨胀力检测器33安装于安装板31，并与电池信号连接，用于检测电池的受力，位移检测器34连接安装板31，用于检测电池的厚度。

具体地，支撑架10包括底板11、顶板12和连接底板11与顶板12的导向柱13，在底板11与顶板12之间形成有供动力机构20安装的安装空间，检测模组30安装在顶板12上，导向柱13的数量可以设置4个，4个导向柱13分别连接底板11和顶板12的四角，以确保支撑架10整体支撑的稳定性。本申请中，动力机构20可以为电机驱动，其动力输出稳定可靠，有利于输出恒定动力进行检测。当然，在另外的实施例中，动力机构20也可以采用其它的驱动方式，包括但不限于气压驱动、液压驱动、人力驱动等。

膨胀力检测器33可以采用压力传感器，电池在充放电过程中能够实时的监测电池所受压力的情况，且能够精准检测电池的膨胀力。此外，在另一些实施例中，膨胀力检测器33也可以采用拉力传感器、薄膜式多点压力传感器等。本申请中，位移检测器34可以是接触式位移传感器，该传感器精度较高，在实际应用中，当动力机构20输出恒定动力使电池表面受到恒定的挤压力时，可以实时读取接触式位移传感器测量出的安放间距30a的变化量而测出电池的厚度变化，操作简单方便。当然，本申请中位移检测器34还可以采用激光位移传感器、超声波传感器以及光栅尺等等，本申请对此不作具体限定。

本实用新型技术方案的电池膨胀测试仪100，通过将动力机构20和检测模组30安装于支撑架10，并且通过传动结构40使检测模组30与动力机构20连接，而检测模组30包括安装板31、限位板32、膨胀力检测器33和位移检测器 34，安装板31与限位板32之间形成有安放间距30a。这样在对电池进行测试的过程中，可以先将电池安放在安放间距30a内，当需要对电池充放电过程中电池膨胀厚度进行检测时，动力机构20输出恒定压力带动安装板31，此时安放间距30a发生变化，电池表面受到恒定的挤压力，电池在充放电过程中，便可以根据位移检测器34实时读取电池因为膨胀产生的位移变化量，从而获取电池的厚度变化量。当需要对电池充放电过程中电池膨胀力进行检测时，可以使得安放间距30a的大小保持恒定，电池在充放电过程中，根据与电池信号连接的膨胀力检测器33，便可以实时读取电池因为膨胀产生的膨胀力的大小。如此，电池充放电过程中对电池检测时，可以测试出电池电芯在充放电过程中膨胀力以及电池厚度的变化，无需对电池膨胀力进行单独测试，导致因而使得电池厚度测量和膨胀力测试操作更加简便、减少测试耗费的时间。

结合参照图3，本申请的一实施例中，检测模组30还包括连接板35，连接板35连接于安装板31背离限位板32的一侧，连接板35通过传动结构40与动力机构20传动连接，以带动安装板31相对限位板32运动，膨胀力检测器33 位于安装板31与连接板35之间。

该实施例中，连接板35的形状可以与安装板31的形状类似，动力机构20 输出动力，通过传动结构40带动连接板35，进而通过连接板35带动安装板31 进行运动，以形成对电池的挤压力，从而可根据位移检测器34实时读取电池因为膨胀产生的位移变化量，获取电池的厚度变化量。而通过将膨胀力检测器33 设置在安装板31与连接板35之间，可以使膨胀力检测器33更好的与电池接触感应，同时也能够对膨胀力检测器33形成良好的保护。

参照图1和图3，进一步地，所述安装板31嵌设有导套311，所述限位板 32对应所述导套311的位置设有导柱321，所述导柱321插接在所述导套311 内，并可相对所述导套311滑动。本实施例中，导套311的数量可以设置多个，例如设置4个，4个导套311分别嵌设于安装板31的四角位置处，导柱321的数量则对应与导套311的数量相同。为了使导套311能够稳固的嵌入安装板31 中，在安装板31与限位板32的相对运动过程中不会晃动，可在安装板31上开设安装孔，使得导套311插入安装孔内进行固定。由此，通过导套311和导柱 321的配合设计，可以保证安装板31与限位的相对运动过程更加平稳、顺畅，从而有效的确保电池膨胀力以及电池厚度变化的检测的准确性。

请继续参照图3，本申请的一实施例中，所述安装板31面向所述限位板32 的一侧还设有限位柱312，所述限位柱312与所述限位板32抵接，以限制所述安放间距30a的尺寸。其中，限位柱312可支撑在安装板31与限位板32之间，可以限制安装板31与限位板32之间的距离。该实施例中，限位柱312可以为圆柱形结构，限位柱312的数量可以间隔均匀的设置多个。通过设置限位柱312，能够对安放间距30a的大小进行限制，从而可以限制待测电池的尺寸，方便电池统一测试。

参照图1，进一步地，在一实施例中，所述检测模组30还包括限位检测传感器36，所述限位检测传感器36连接所述传动结构40，以限制所述传动结构 40的传动距离。具体地，限位检测传感器36可以设置在传动结构40远离检测模组30的一端，即，限位检测传感器36可以安装在远离连接板35的一端，限位检测传感器36可以采用现有技术中限定机械设备的运动极限位置的电气开关，由此，通过设置限位检测传感器36，可以通过控制传动结构40的运动来控制检测模组30运动的极限位置，确保电池在测试过程中的可靠性和安全性。

结合参照图1和图4，在本申请的一实施例中，所述传动结构40包括齿轮 41、齿条42和连接组件43，所述齿轮41连接于所述动力机构20，所述齿条42 与所述齿轮41啮合，所述连接组件43连接所述齿条42和所述检测模组30。

具体地，当动力机构20采用电机时，齿轮41可以连接于电机的输出轴上，齿条42与齿轮41啮合后，一端与连接组件43相连，另一端可连接限位检测传感器36。如此，电机输出恒定动力带动齿轮41，进而通过齿条42和连接组件 43带动检测模组30进行运动。该传动结构40动力传输稳定，能够保证电池充放电测试时受到稳定的挤压力。当然，在本申请另外的实施例中，传动结构40 还可以采用凸轮传动、丝杆螺母传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链轮链条传动等传动方式。

参照图4，本申请一实施例中，所述连接组件43包括浮动接头431和接头压板432，所述浮动接头431连接于所述齿条42的一端，所述接头压板432卡接于所述浮动接头431，并与所述检测模组30连接。其中，浮动接头431可以与齿条42可拆卸连接，或者固定连接为一体，浮动接头431与接头压板432可拆卸的卡接在一起，接头压板432则可以通过螺钉连接、卡扣连接等可拆卸的连接方式与检测模组30的连接板35进行连接。因此，通过浮动接头431和接头压板432的设计，可以方便对传动结构40进行拆装维护，而且与检测模组30 连接稳定、可靠。

继续参照图4，进一步地，所述浮动接头431包括第一接头板4311和连接所述第一接头板4311的第二接头板4312，所述第一接头板4311与所述第二接头板4312之间形成有卡槽4313，所述接头压板432凹设有固定台阶4321，所述固定台阶4321卡接于所述卡槽4313。

具体而言，第一接头板4311和第二接头板4312可以为圆形板，第一接头板4311和第二接头板4312之间可以通过一连接柱连接形成为一体结构，使得浮动接头431的纵截面的形状形成工字型，并且卡槽4313形成为环形凹槽。实际应用中，浮动接头431与接头压板432卡接时，第一接头板4311可抵接于固定台阶4321的一表面，而第二接头板4312抵接于固定台阶4321的另一表面，如此使得卡槽4313与固定台阶4321卡接固定的同时，第一接头板4311被固定台阶4321的边缘限位固定，有效的确保了浮动接头431与接头压板432卡接的稳定性，在动力传输过程中不易晃动。

请参照图5，本实用新型还提出一种电池测试系统1000，该电池测试系统 1000包括测试记录仪200和电池膨胀测试仪100，所述测试记录仪200与膨胀力检测器33及位移检测器34电性连接。其中，测试记录仪200可以为相关技术中较常使用的电池测试仪，其主要用于记录测试过程中电流、电压、电容、温度和时间的实时数据，并提供充放电保护，如此通过测试记录仪200可以实时记录数据，供用户使用、参考。而电池膨胀测试仪100的具体结构可参照上述实施例，由于本电池测试系统1000采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本申请的一实施例中，电池测试系统1000还包括显示屏300，所述显示屏 300安装于所述测试记录仪200，并与所述测试记录仪200电性连接。可以理解地，通过设置显示屏300，可以使测试记录仪200实时记录的数据，例如记录的电流、电压、电容、温度和时间等数据，在显示屏300上实时显示出来，因而进一步增加了电池测试过程中的便利性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池膨胀测试仪，其特征在于，包括支撑架、动力机构、传动结构以及检测模组；所述动力机构安装于所述支撑架；

所述检测模组安装于所述支撑架，并通过所述传动结构与所述动力机构连接，所述检测模组包括安装板、限位板、膨胀力检测器和位移检测器，所述安装板与所述限位板之间形成有供电池安放的安放间距，所述安装板与所述限位板活动连接；

所述膨胀力检测器安装于所述安装板，并与电池信号连接，用于检测所述电池的受力；

所述位移检测器连接所述安装板，用于检测所述电池的厚度。

2.根据权利要求1所述的电池膨胀测试仪，其特征在于，所述检测模组还包括连接板，所述连接板连接于所述安装板背离所述限位板的一侧，所述连接板通过所述传动结构与所述动力机构传动连接，以带动所述安装板相对所述限位板运动，所述膨胀力检测器位于所述安装板与所述连接板之间。

3.根据权利要求1所述的电池膨胀测试仪，其特征在于，所述安装板嵌设有导套，所述限位板对应所述导套的位置设有导柱，所述导柱插接在所述导套内，并可相对所述导套滑动。

4.根据权利要求1所述的电池膨胀测试仪，其特征在于，所述安装板面向所述限位板的一侧还设有限位柱，所述限位柱与所述限位板抵接，以限制所述安放间距的尺寸。

5.根据权利要求1所述的电池膨胀测试仪，其特征在于，所述检测模组还包括限位检测传感器，所述限位检测传感器连接所述传动结构，以限制所述传动结构的传动距离。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电池膨胀测试仪，其特征在于，所述传动结构包括齿轮、齿条和连接组件，所述齿轮连接于所述动力机构，所述齿条与所述齿轮啮合，所述连接组件连接所述齿条和所述检测模组。

7.根据权利要求6所述的电池膨胀测试仪，其特征在于，所述连接组件包括浮动接头和接头压板，所述浮动接头连接于所述齿条的一端，所述接头压板卡接于所述浮动接头，并与所述检测模组连接。

8.根据权利要求7所述的电池膨胀测试仪，其特征在于，所述浮动接头包括第一接头板和连接所述第一接头板的第二接头板，所述第一接头板与所述第二接头板之间形成有卡槽，所述接头压板设有固定台阶，所述固定台阶卡接于所述卡槽。

9.一种电池测试系统，其特征在于，包括测试记录仪和如权利要求1至8任一项所述的电池膨胀测试仪，所述测试记录仪与所述膨胀力检测器及所述位移检测器电性连接。

10.如权利要求9所述的电池测试系统，其特征在于，所述电池测试系统还包括显示屏，所述显示屏安装于所述测试记录仪，并与所述测试记录仪电性连接。

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