CN218674554U - 电池封装强度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池封装强度测试装置，包括：测试座，所述测试座用于承载待测软包电芯；测试执行设备，所述测试执行设备包括介质输入组件、压力监测组件和介质供给组件，所述介质输入组件用于与所述待测软包电芯的内腔密封连通，所述介质供给组件通过所述压力监测组件与所述介质输入组件连通；以及施压设备，所述施压设备装设于所述测试座上并能够向所述待测软包电芯施压预设压力。由此实现对待测软包电芯的封装强度的可量化的直观测量，使测试人员或者生产者获得封装强度指标，为软包电池封装的材料选型、封装工艺设计及电池可靠性评价提供更准确及直观的指导意见和参考。

Description

电池封装强度测试装置

技术领域

本实用新型涉及电池制造质量检测技术领域，特别是涉及一种电池封装强度测试装置。

背景技术

随着近年来新能源汽车行业的快速发展，作为供能器件的锂电池的市场需求也呈现出爆炸式增长。根据包装类型不同，锂电池通常分为软包锂电池和硬包锂电池两类。硬包锂电池一般指代采用方形或者圆柱形的铝壳作为硬质封装壳体，而软包锂电池则指代采用铝塑膜加工形成的软质封装壳体。

软包锂电池的软质封装壳体为自制形成，非购买的标准预制件，因此其软质封装壳体在封装制程中，封装强度即为体现固态/半固态软包电池膨胀后抵抗破坏的强度，但该强度不易量化，因而业内多以“封装厚度”、“封装外观”、“外观是否漏液”等间接指标进行评价，无法直观的测量并获得软包封装强度指标，无法对电池封装材料选型、封装工艺设计及电池可靠性评价提供更准确及直观的指导意见和参考。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种电池封装强度测试装置，旨在解决现有技术无法直观测量并获得软包封装强度指标的问题。

本申请提供一种电池封装强度测试装置，其包括：

测试座，所述测试座用于承载待测软包电芯；

测试执行设备，所述测试执行设备包括介质输入组件、压力监测组件和介质供给组件，所述介质输入组件用于与所述待测软包电芯的内腔密封连通，所述介质供给组件通过所述压力监测组件与所述介质输入组件连通；以及

施压设备，所述施压设备装设于所述测试座上并能够向所述待测软包电芯施压预设压力。

上述方案的电池封装强度测试装置应用于对软包电池的软包电芯的封装强度进行测试的工作场合中，具体而言，测试工作时首先将待测软包电芯放置于测试座上，紧接着将介质输入组件与待测软包电芯的内腔密封连通，之后将施压设备安装至测试座上，使得施压设备能够向待测软包电芯施加测试所需的预设压力，在此基础上通过操作介质供给组件和观察压力监测组件便能够对待测软包电芯完成各种封装强度测试作业，例如通过控制压力监测组件和介质供给组件能够向待测软包电芯内部输入设定的恒定压力介质，从而可对待测软包电芯进行稳压条件下的时间验证；或者，逐渐增加输入待测软包电芯内部的介质压力，从而能够对待测软包电芯的临界强度进行校验；亦或者，还能够分别对测试时间和测试压力进行记录而实现对待测软包电芯进行时间-压力梯度测试等，由此实现对待测软包电芯的封装强度的可量化的直观测量，使测试人员或者生产者获得封装强度指标，为软包电池封装的材料选型、封装工艺设计及电池可靠性评价提供更准确及直观的指导意见和参考。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述介质输入组件包括第一气嘴和第二气嘴，所述第一气嘴用于从所述待测软包电芯的预设开口装入所述待测软包电芯的内腔中，所述第二气嘴用于与所述第一气嘴连接以将所述待测软包电芯的预设开口封闭。

在其中一个实施例中，所述第一气嘴包括第一座体和第一气柱，所述第一气柱设置于所述第一座体上，所述第一座体用于装入所述待测软包电芯的内腔中，所述第一气柱用于从所述待测软包电芯的预设开口伸出至所述待测软包电芯的外部；

所述第二气嘴包括第二座体和第二气柱，所述第二气柱设置于所述第二座体上，所述第一气柱穿过所述第二座体并穿设于所述第二气柱内，所述第二座体与所述第一座体能够将所述待测软包电芯的预设开口夹紧封闭。

在其中一个实施例中，所述第一气柱的外周壁设有外螺纹结构，所述第二气柱的内周壁设有内螺纹结构，所述外螺纹结构与所述内螺纹结构适配螺接。

在其中一个实施例中，所述介质供给组件包括气源和输气管路，所述气源通过所述输气管路与所述介质输入组件接通。

在其中一个实施例中，所述压力监测组件包括气压计，所述气压计连接于所述输气管路中。

在其中一个实施例中，所述压力监测组件还包括流量表，所述流量表连接于所述输气管路中并位于所述气压计的上游或下游位置。

在其中一个实施例中，所述测试座面向所述施压设备的侧面凹设形成有限位槽，所述限位槽用于容置所述待测软包电芯。

在其中一个实施例中，所述测试座面向所述施压设备的侧面还凸设有至少两个第一导柱，所述施压设备包括施压盖板和施压组件，所述施压盖板与所述第一导柱套接并能沿所述第一导柱的轴向滑动，且所述施压盖板设有避让所述介质输入组件的避让孔，所述施压组件设置于所述施压盖板背离所述测试座的侧面上。

在其中一个实施例中，所述施压组件包括第二导柱、承重板和施重体，所述承重板通过所述第二导柱固设于所述施压盖板的上方，所述施重体设置于所述承重板上。

附图说明

构成本申请的一部分的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。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本申请中电池封装强度测试装置的结构示意图；

图2为图1中测试座的结构示意图；

图3为本申请中待测软包电芯安装于限位槽内的结构示意图；

图4为本申请中第一气嘴与待测软包电芯组装的结构示意图；

图5为第二气嘴与第一气嘴组装以将待测软包电芯的预设开口封闭的结构示意图。

附图标记说明：

100、电池封装强度测试装置；10、测试座；11、限位槽；12、第一导柱；20、测试执行设备；21、介质输入组件；211、第一气嘴；211a、第一座体；211b、第一气柱；212、第二气嘴；212a、第二座体；212b、第二气柱；30、施压设备；31、施压盖板；32、第二导柱；33、承重板；34、施重体；200、待测软包电芯；210、预设开口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，为本申请一实施例展示的一种电池封装强度测试装置100，其用于在待测软包电芯200完成封装后，无论是否注液，均能够对其进行封装强度测试。

示例性地，电池封装强度测试装置100包括：测试座10、测试执行设备20以及施压设备30。其中，测试座10用于承载待测软包电芯200，同时装载支撑测试执行设备20和施压设备30，以保证整个测试工装结构稳固，保证测试结果精度。

测试执行设备20包括介质输入组件21、压力监测组件和介质供给组件(图中未示出)，介质输入组件21用于与待测软包电芯200的内腔密封连通，介质供给组件通过压力监测组件与介质输入组件21连通；施压设备30装设于测试座10上并能够向待测软包电芯200施压预设压力。

综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的电池封装强度测试装置100应用于对软包电池的软包电芯的封装强度进行测试的工作场合中，具体而言，测试工作时首先将待测软包电芯200放置于测试座10上，紧接着将介质输入组件21与待测软包电芯200的内腔密封连通，之后将施压设备30安装至测试座10上，使得施压设备30能够向待测软包电芯200施加测试所需的预设压力，在此基础上通过操作介质供给组件和观察压力监测组件便能够对待测软包电芯200完成各种封装强度测试作业，例如通过控制压力监测组件和介质供给组件能够向待测软包电芯200内部输入设定的恒定压力介质，从而可对待测软包电芯200进行稳压条件下的时间验证；或者，逐渐增加输入待测软包电芯200内部的介质压力，从而能够对待测软包电芯200的临界强度进行校验；亦或者，还能够分别对测试时间和测试压力进行记录而实现对待测软包电芯200进行时间-压力梯度测试等，由此实现对待测软包电芯200的封装强度的可量化的直观测量，使测试人员或者生产者获得封装强度指标，为软包电池封装的材料选型、封装工艺设计及电池可靠性评价提供更准确及直观的指导意见和参考。

需要说明的是，输入待测软包电芯200内部的介质可以是气体、液体等。本实施例中优选采用气体，能够使测试工作更加安全高效且易操作。

当向待测软包电芯200内部注入压缩气体后，便可模拟软包电池在真是使用过程中(如软包电池在模组或PACK报内)发生封装失效时的情景，也即采用膨胀破坏原理来进行相关测试工作。

请继续参阅图1，图4和图5，本方案中，介质输入组件21与待测软包电芯200的内腔连通的方式可以有多种。例如在一些实施例中，介质输入组件21包括第一气嘴211和第二气嘴212，第一气嘴211用于从待测软包电芯200的预设开口210装入待测软包电芯200的内腔中，第二气嘴212用于与第一气嘴211连接以将待测软包电芯200的预设开口210封闭。

测试及连接之前，需要采用刀片在待测软包电芯200的表面切割一条预设长度的开口(如4.5cm)，紧接着将第一气嘴211装入待测软包电芯200的内腔，而第二气嘴212外置于待测软包电芯200，最后将第二气嘴212与第一气嘴211连接即可将预设开口210封闭，此时通过第一气嘴211向待测软包电芯200内部注入压缩气体时，气体无法从预设开口210泄漏，从而营造出待测软包电芯200内部的稳定压力环境，当待测软包电芯200发生封装破裂时更加准确的监测到压力值等测量参数。

在上述实施例的基础上，具体而言第一气嘴211包括第一座体211a和第一气柱211b，第一气柱211b设置于第一座体211a上，第一座体211a用于装入待测软包电芯200的内腔中，第一气柱211b用于从待测软包电芯200的预设开口210伸出至待测软包电芯200的外部。

第二气嘴212包括第二座体212a和第二气柱212b，第二气柱212b设置于第二座体212a上，第一气柱211b穿过第二座体212a并穿设于第二气柱212b内，第二座体212a与第一座体211a能够将待测软包电芯200的预设开口210夹紧封闭。

可以理解的，第一气柱211b的内部形成有第一气道，第一气道贯穿第一座体211a从而能够将介质供给组件输出的压缩气体注入待测软包电芯200的内腔中。安装时第一座体211a位于待测软包电芯200内部，方便将压缩气体引导至内腔中，而第一气柱211b伸出至外部，方便与第二气嘴212组装连接。具体地，第二气柱212b的内部形成有第二气道，用于与第一气柱211b嵌套装配，使第一气嘴211与第二气嘴212组装更加紧凑，且有利于第二座体212a与第一座体211a形成面接触压合，将待测软包电芯200的预设开口210可靠、完全夹紧以达到封闭效果，防止测试过程中气体泄漏。

在一些实施例中，第一气柱211b的外周壁设有外螺纹结构，第二气柱212b的内周壁设有内螺纹结构，外螺纹结构与内螺纹结构适配螺接。因而第一气柱211b与第二气柱212b采用螺纹方式的连接强度高，有助于可靠压紧密封待测软包电芯200的预设开口210，防止气体泄漏发生，同时螺接的装拆方式简单，装拆操作难度低，利于提高封装强度测试效率和体验感。此外，还能够准确控制第一座体211a与第二座体212a对待测软包电芯200的软壳施加的夹紧力大小，避免夹紧力过大而造成夹坏问题。

当然，需要说明的是其它实施例中第一气柱211b与第二气柱212b之间也可以采用磁吸连接、粘接、卡扣连接等其中的任意一种方式组装连接，具体根据实际需要进行灵活选择即可。

在一些实施例中，介质供给组件包括气源和输气管路，气源通过输气管路与介质输入组件21接通。因而测试时开启气源，气源即可通过输气管路将压缩气体持续输送至待测软包电芯200内部，并能够根据测试需要以营造出不同压力大小的内部气压环境。

在上述实施例的基础上，压力监测组件包括气压计，气压计连接于输气管路中。进一步地，压力监测组件还包括流量表，流量表连接于输气管路中并位于气压计的上游或下游位置。因而测试人员可通过气压计和流量表直观且准确的获取试验过程中的气压、流量等参数值，进而可间接获得封装强度指标，为软包电池封装的材料选型、封装工艺设计及电池可靠性评价提供更准确及直观的指导意见和参考。

请继续参阅图2和图3，测试工作时，当施压设备30从外部向待测软包电芯200施加压力，以及压缩气体注入待测软包电芯200内部使其发生膨胀变形时，为避免待测软包电芯200发生移动或偏位而影响正常测试及测试数据准确度，在一些实施例中，测试座10面向施压设备30的侧面凹设形成有限位槽11，限位槽11用于容置待测软包电芯200。较佳地，限位槽11与待测软包电芯200采用仿形设计，从而可以更好的完全容纳并限位待测软包电芯200。

请继续参阅图1，此外，在上述任一实施例的基础上，测试座10面向施压设备30的侧面还凸设有至少两个第一导柱12，施压设备30包括施压盖板31和施压组件，施压盖板31与第一导柱12套接并能沿第一导柱12的轴向滑动，且施压盖板31设有避让介质输入组件21的避让孔，施压组件设置于施压盖板31背离测试座10的侧面上。

组装及测试时，避让孔允许介质输入组件21穿过，以避免与施压盖板31形成安装干涉。当施压组件放置于施压盖板31上后，施压盖板31在重力作用下会下移而对待测软包电芯200施加外部挤压力，此时第一导柱12对施压盖板31进行移动导向和限位，保证施压盖板31和施压组件的压力完全集中作用于待测软包电芯200上。

在一些实施例中，具体而言施压组件包括第二导柱32、承重板33和施重体34，承重板33通过第二导柱32固设于施压盖板31的上方，施重体34设置于承重板33上。第二导柱32将承重板33与施压盖板31组装连接为一体，并能够使承重板33于施压盖板31之间形成足够的安全间距，防止施压盖板31下移后承重板33与介质输入组件21发生碰撞干涉。施重体34为具有一定重量的物体，例如为砝码、重块等，用于向待测软包电芯200施加预设大小的压力，且该施重体34的重量可以根据实际需要进行更换，从而方便测试人员定量分析待测软包电芯200封装强度失效情况。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种电池封装强度测试装置，其特征在于，包括：

测试座，所述测试座用于承载待测软包电芯；

测试执行设备，所述测试执行设备包括介质输入组件、压力监测组件和介质供给组件，所述介质输入组件用于与所述待测软包电芯的内腔密封连通，所述介质供给组件通过所述压力监测组件与所述介质输入组件连通；以及

施压设备，所述施压设备装设于所述测试座上并能够向所述待测软包电芯施压预设压力。

2.根据权利要求1所述的电池封装强度测试装置，其特征在于，所述介质输入组件包括第一气嘴和第二气嘴，所述第一气嘴用于从所述待测软包电芯的预设开口装入所述待测软包电芯的内腔中，所述第二气嘴用于与所述第一气嘴连接以将所述待测软包电芯的预设开口封闭。

3.根据权利要求2所述的电池封装强度测试装置，其特征在于，所述第一气嘴包括第一座体和第一气柱，所述第一气柱设置于所述第一座体上，所述第一座体用于装入所述待测软包电芯的内腔中，所述第一气柱用于从所述待测软包电芯的预设开口伸出至所述待测软包电芯的外部；

所述第二气嘴包括第二座体和第二气柱，所述第二气柱设置于所述第二座体上，所述第一气柱穿过所述第二座体并穿设于所述第二气柱内，所述第二座体与所述第一座体能够将所述待测软包电芯的预设开口夹紧封闭。

4.根据权利要求3所述的电池封装强度测试装置，其特征在于，所述第一气柱的外周壁设有外螺纹结构，所述第二气柱的内周壁设有内螺纹结构，所述外螺纹结构与所述内螺纹结构适配螺接。

5.根据权利要求1所述的电池封装强度测试装置，其特征在于，所述介质供给组件包括气源和输气管路，所述气源通过所述输气管路与所述介质输入组件接通。

6.根据权利要求5所述的电池封装强度测试装置，其特征在于，所述压力监测组件包括气压计，所述气压计连接于所述输气管路中。

7.根据权利要求6所述的电池封装强度测试装置，其特征在于，所述压力监测组件还包括流量表，所述流量表连接于所述输气管路中并位于所述气压计的上游或下游位置。

8.根据权利要求1所述的电池封装强度测试装置，其特征在于，所述测试座面向所述施压设备的侧面凹设形成有限位槽，所述限位槽用于容置所述待测软包电芯。

9.根据权利要求8所述的电池封装强度测试装置，其特征在于，所述测试座面向所述施压设备的侧面还凸设有至少两个第一导柱，所述施压设备包括施压盖板和施压组件，所述施压盖板与所述第一导柱套接并能沿所述第一导柱的轴向滑动，且所述施压盖板设有避让所述介质输入组件的避让孔，所述施压组件设置于所述施压盖板背离所述测试座的侧面上。

10.根据权利要求9所述的电池封装强度测试装置，其特征在于，所述施压组件包括第二导柱、承重板和施重体，所述承重板通过所述第二导柱固设于所述施压盖板的上方，所述施重体设置于所述承重板上。

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