CN219094923U - 用于电池测试的夹持装置和电池检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电池测试的夹持装置，该夹持装置包括固定基座和能相对于所述固定基座摆动的可动夹持架，在所述可动夹持架中设置有用于部分地容纳电池的空间，其中，该可动夹持架包括夹紧机构，其用于使电池被夹紧地保持在所述可动夹持架的所述空间内。本实用新型还涉及一种包括上述夹持装置的电池检测设备。根据本实用新型的夹持装置能够适应一定尺寸范围内的电池的夹持和测试、能够稳定可靠地夹持电池，允许方便地配合实现对电池的测试工作，且能够按照用户的需求调整电池的检测角度，极大地简化了测试操作。

Description

用于电池测试的夹持装置和电池检测设备

技术领域

本实用新型涉及电池测试技术领域、具体涉及一种用于电池测试的夹持装置以及包括这种夹持装置的电池检测设备。

背景技术

随着电池技术的飞速发展，锂离子电池由于其工作电压高、质量轻、能量密度大等优点，早已从笔记本、手机等小型消费电子产品广泛应用到电动汽车、航空航天等大型机电产品领域。目前研究的难点主要集中在如何提高锂电池的寿命和能量密度，确保安全性能等。为此，电池检测是很重要的一个方面，其中，锂离子电池的检测技术通常分为有损检测和无损检测。由于无损检测可以在不损害电池内部结构的前提下，借助现代化的技术和设备器材，对电池内部及表面的结构、状态及缺陷的类型、数量、形状、性质、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试，其早已成为业内广泛采用的一种重要的检测手段。

现有技术中可借助于X射线显微镜等开展对锂离子电池的无损检测，由于X射线较强的穿透能力，可以获取待检测电池样品的内部信息。锂离子电池的包装分为两大类，一类是软包电池，一类是金属外壳电池。软包电池由于其设计灵活、外形可呈任意形状、厚度更薄、能根据客户的需求定制等优势而在小型便携式电子设备领域取得广泛应用。

然而，软包电池灵活且尺寸多变的特性也给X射线无损检测的过程带来诸多不便。因为软包电池是市场上一种非标准的锂离子电池，并且是根据各种不同的需求设计的，软包电池的尺寸、极耳长度以及极耳的位置可能存在很大的差异，这使得现有技术中已有的夹具难以满足对不同的软包电池测试的需求，欠缺通用性。

实用新型内容

本实用新型便是基于这样的背景而提出的，且其目的在于提出一种改进的用于电池测试的夹持装置，使得能够适配多尺寸规格的电池且允许多场景通用。

根据本实用新型的第一方面，其提出了一种用于电池测试的夹持装置，其中，该夹持装置包括固定基座和能相对于所述固定基座摆动的可动夹持架，在所述可动夹持架中设置有用于部分地容纳电池的空间，其中，该可动夹持架包括夹紧机构，其用于使电池被夹紧地保持在所述可动夹持架的所述空间内。

有利地，所述夹持装置还包括锁定机构，该锁定机构用于锁定所述可动夹持架相对于所述固定基座的角位置。

有利地，所述锁定机构包括弹簧、压块和推动件，其中，所述弹簧布置在所述固定基座和压块之间，所述压块能够在第一释放位置和第二锁紧位置之间运动，在第一释放位置，所述压块在所述弹簧的作用下远离所述可动夹持架以允许调整所述可动夹持架相对于所述固定基座的角位置，在所述第二锁紧位置，所述压块在所述推动件的作用下压靠在所述可动夹持架上并迫使该可动夹持架抵紧在所述固定基座上以阻止调整所述可动夹持架相对于所述固定基座的角位置。

有利地，所述可动夹持架包括彼此对置的两个夹板，用于在其间限定出所述空间；所述夹紧机构包括压紧板和用于致动该压紧板的致动件，所述压紧板能够在致动件的作用下朝向所述电池的侧表面移动并压靠至所述电池的侧表面以夹紧所述电池。

有利地，所述压紧板上设置有导向柱，该导向柱滑动地接纳在所述夹板的接纳孔中。

有利地，所述致动件采用驱动螺钉的形式，该驱动螺钉螺纹地接纳在所述夹板中的螺纹通孔内。

有利地，所述可动夹持架上设置有两个与所述可动夹持架电绝缘的独立的接线柱，所述接线柱用于将电池的极耳与测试控制盒电连接。有利地，所述夹板采用碳纤维材料。

有利地，所述固定基座设置有至少一个弧形接纳槽，所述可动夹持架设置有与所述弧形接纳槽滑动配合的弧形滑轨。

有利地，所述弧形接纳槽上设置有限位销，所述弧形滑轨在其至少一部分长度上设置有沟槽，在所述弧形滑轨相对于所述弧形接纳槽摆动时，该限位销被接纳在所述沟槽中以提供运动导向且在摆动行程终点处抵靠所述沟槽的止挡部以提供限位。

根据本实用新型的另一方面，其提出了一种电池检测设备，该电池检测设备包括如上所述的夹持装置。

有利地，该电池检测设备包括X射线显微镜或CT扫描设备。

采用根据本实用新型的用于电池测试的夹持装置，使得能够至少实现以下的技术效果之一：能够适配多种不同尺寸规格的电池的夹持；可以稳定可靠地保持电池且配合完成对电池的测试；允许方便地调整电池相对于固定基座的检测角度以便于在不同检测角度下通过电池检测设备进行检测；安装和调试工作简单。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本实用新型的上述和其它特征和优点将变得更加容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型实施例的夹持装置的结构示意图，其中该夹持装置一端被固定至检测设备的安装座上；

图2示出了根据本实用新型实施例的夹持装置的结构示意图，其中该夹持装置的可动夹持架相对于固定基座处于一偏转角度；

图3示出了根据本实用新型另一实施例的夹持装置的结构示意图；

图4以局部放大图示出了图2中的夹持装置的接线柱部分；

图5以局部放大图示出了可动夹持架的弧形滑轨与固定基座的弧形接纳槽之间的配合关系；

图6以侧视图示出了图2中的夹持装置的可动夹持架的侧面结构；以及

图7以截面示意图示出了包括在图2中的夹持装置中的用于锁定角位置的锁定机构。

所有附图都只是示意性的，而且并不一定按比例绘制，附图中所示的各设备部件的相对位置关系也是示意性的而非旨在限制本实用新型的保护范围。此外附图中仅示出为了阐明本实用新型而必需的那些部分，其他部分被省略或仅仅提及。即，除附图中所示出的部件外，本实用新型还可以包括其他部件。

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。在下文中使用了例如“第一”、“第二”等术语来描述本申请的元件，这些术语仅用于区分各个元件，而无欲限制这些元件的本质、序列、顺序或数目。另外，需指出，在本说明书中，相同的和/或功能相同的技术特征采用相同或相似的附图标记。

图1示出了根据本实用新型实施例的夹持装置的结构示意图，其中该夹持装置100一端被固定至检测设备(如X射线显微镜等)的安装座200上，以便允许电池300通过该检测设备进行无损检测。该安装座200作为检测设备的接口装置能够与夹持装置100实现固定连接。例如，该安装座200可包括彼此叠置放置的上圆盘和下圆盘，其中，下圆盘可被固定至检测设备的操作台，上圆盘可与夹持装置100固定连接。上、下圆盘之间在竖向方向上通过紧固螺钉彼此紧固，而在周向方向上可通过开合抱紧机构210进行锁紧和释放。当然，本领域已知的其它能够实现上述功能的安装座也是可行的，只要能够实现将夹持装置与检测设备的安装联用即可。

继续参见图2，根据本实用新型的夹持装置100包括固定基座110和可相对于所述固定基座110摆动(如±30°的角度范围内)的可动夹持架120，在可动夹持架120中设置有用于部分地容纳电池300的空间，该空间能够适应容纳一定尺寸(长度和厚度方面)规格范围内的电池。具体地，所述可动夹持架120包括彼此对置的两个夹板121，在这两个夹板121之间限定出所述空间。这两个夹板121优选地采用碳纤维材料制成，从而允许X射线穿透，而不影响检测设备的工作。

根据一有利实施例，碳纤维材料形式的夹板121能够被可拆卸地安装至可动夹持架120的由与夹板不同的材料构成的底座。安装就位后，两个夹板121彼此相对于底座固定，不再移动。例如，尤其参见图6，两个夹板121可被插入至设置在底座内的两个凹槽128内，并分别经由一连接板126通过螺纹紧固件牢固地保持在底座内。由图1-2中可以看出，夹板121在竖向高度上的尺寸较大，因而为了避免夹板121因过高失稳而倾倒，如图6所示，在底座内可附加地设置有稳定块130，该稳定块130被设置在两个夹板121之间，且通过紧固件被连接至可动夹持架的底座。如此，该稳定块130起到了加高底座的作用，因而扩展了底座与夹板之间的接触表面，使得进一步增大了夹板的稳定性，提升了防倾倒性能。

在将电池300布置在设置于两个夹板121之间的空间内时，由于电池300的尺寸大小并非与该空间完全地匹配，因而两者之间常常会存在或大或小的间隙。为此，为了能够将电池300稳定地保持在该空间内，夹持装置100还设置有夹紧机构，该夹紧机构用于使电池被夹紧地保持在所述可动夹持架120的所述空间内。

具体地，参见图2所示的根据本实用新型一具体实施例，该夹紧机构包括压紧板122(如图中所示为两个压紧板)和用于致动该压紧板122的致动件，所述压紧板122位于电池和一个夹板之间，且能够在致动件的作用下移动远离与其相邻的一个夹板121并压靠至所述电池300的一侧表面以使所述电池300抵紧在压紧板122和距离该压紧板122较远的另一个夹板之间。所述压紧板122上可设置有导向柱132，该导向柱132可滑动地接纳在所述夹板121的接纳孔中，如此，该导向柱132能够在压紧板122相对于夹板121运动时为该压紧板提供运动导向。当然，反过来设置也是可行的，即，将导向柱固定地设置在夹板上，而压紧板可滑动地套设在导向柱上以便相对于该导向杆和夹板滑动。

优选地，用于驱动压紧板122的致动件可采用驱动螺钉131的形式，该驱动螺钉131螺纹地接纳在至少一个夹板121中的螺纹通孔内。通过采用工具旋拧该驱动螺钉131，驱动螺钉的端部将开始接触并持续驱促压紧板122，并使该压紧板122压向电池300的侧表面，直至使电池抵紧在压紧板和另一侧的夹板之间。当然，本领域已知的其它形式的致动件也是可行的，只要能够实现本文旨在实现的功能即可。

应知晓的是，虽然图2中仅示出了在其中一个电池侧设置有压紧板，也可以考虑在两个电池侧均设置压紧板。例如见图3，在每个夹板121上均附接有两个压紧板122，电池300旨在被放置在由两侧的压紧板122所限定的空间内，通过旋拧两侧的夹板上的驱动螺钉131以使两侧的压紧板122朝向与之相邻的电池的侧表面运动，直至压靠至电池的相应侧表面上以使电池最终抵紧在两侧的压紧板122之间。相比于图2所示的实施例，图3中所示的双侧压紧板设置可以更利于将电池居中地夹紧在可动夹持架的空间中，且电池在两个侧表面上的受力更加均匀，从而避免对电池造成任何因受力不均造成的不期望的损伤等。

另外，虽然在本实用新型的具体实施例中，示出了在每个夹板上包括有两个压紧板，将压紧板设置为一整块或者采用其它数量的压紧板都是可行的，只要能够实现上述将电池夹紧地保持在可动夹持架的空间内的功能即可。

根据本实用新型的夹持装置不仅能够实现对电池的可靠夹持，还允许对电池进行必要的辅助测试工作，如电池的原位测试。例如，参见图4，夹板121上设置有两个与所述夹板121电绝缘的独立的接线柱125，所述接线柱125用于将电池的极耳301(正极耳或负极耳)与控制盒电连接，以便对电池进行循环充放电测试。在对电池执行完这种充放电测试后，可直接利用检测设备如X射线显微镜对电池内部结构进行观察，以检测电池内部在例如经过充放电测试后的厚度、金属异物、微观结构的变化等等，这些变化能反映出电池材料的老化程度以及电池的衰减性能等。

然而，由于夹板121的碳纤维材料通常具备一定的导电性，为了避免接线柱125与夹板121之间的直接接触，在夹板121上可固定地设置有绝缘板124，在该绝缘板124上可单独设置所述接线柱125。具体地，参见图4，在由碳纤维材料制成的夹板121上固定有两个单独的绝缘板124，每个绝缘板124上设置有一个接线柱125，以允许将电池的极耳301与控制盒连接。例如，经由接线柱125(以及相应的电连接接头)可以实现电池的极耳与控制盒之间的电连接，如此便可通过控制盒经由电池的极耳将电流引入至电池内或者从电池内向外输出电流，从而允许对电池进行循环充放电测试。

为了允许可动夹持架120相对于固定基座110摆动，如图5所示，在固定基座110上设置有至少一个弧形接纳槽117，可动夹持架可相应地设置有与弧形接纳槽117滑动配合的对应数量的弧形滑轨123。参见图5，在固定基座110上设置有两个弧形接纳槽117。固定基座的限定弧形接纳槽的一部分采用虚线示出(见图5)，使得能够清楚地显示出设置在每个弧形接纳槽117中的限位销118，所述弧形滑轨在其至少一部分长度上设置有沟槽127，该沟槽127在一端是敞开的，且在另一端终止形成为止挡部129。当所述弧形滑轨123相对于所述弧形接纳槽117摆动时，限位销118被接纳在所述沟槽127中以提供运动导向且在摆动行程终点处抵靠所述沟槽的止挡部129以提供限位。

例如，图5中所示的两个弧形滑轨在相应的弧形接纳槽中的安装方向是相反的(即，其中两个弧形滑轨的各自沟槽的敞开端分别朝向不同侧)，如此使得，当可动夹持架相对于固定基座沿第一方向摆动时，位于第一弧形接纳槽中的第一限位销将为第一弧形滑轨提供运动导向，且当达到第一方向的行程终点时，该第一限位销止挡在第一弧形接纳槽的沟槽的止挡部上；而当可动夹持架相对基于固定基座沿与第一方向相反的第二方向摆动时，位于第二弧形接纳槽中的第二限位销(图中未示出)将为第二弧形滑轨提供运动导向，且当达到第二方向的行程终点时，第二限位销止挡在第二弧形接纳槽的沟槽的止挡部(图中未示出)上。

为了允许更直观地查看可动夹持架相对于固定基座的偏转角度，在其中一个用于连接夹板与底座的连接板126上可固定地设置有指针133(见图4)，该指针133与设置在固定基座110上的刻度111一起用于指示可动夹持架120相对于固定基座110的旋转角度。

继续参见图7，当将可动夹持架相对于固定基座调整至所需的角位置处时，可利用一锁定机构来锁定所述可动夹持架相对于所述固定基座的当前角位置。具体地，该锁定机构可包括弹簧115、压块114和推动件，其中，所述弹簧115布置在所述固定基座110和压块114之间，所述压块能够在第一释放位置和第二锁紧位置之间运动，在第一释放位置，所述压块在弹簧力的作用下远离所述可动夹持架以允许调整所述可动夹持架相对于所述固定基座的角位置，在所述第二锁紧位置，所述压块114在推动件的作用下压靠在可动夹持架上并迫使所述可动夹持架(具体地弧形滑轨123)抵紧在所述固定基座(具体地弧形接纳槽117)上以阻止调整所述可动夹持架相对于所述固定基座的角位置。

如图7所示，该推动件可以包括调节旋钮112和与该调节旋钮112一同转动的螺钉113。沿第一方向(即旋紧方向)转动该调节旋钮112以驱动该螺钉113朝向压块114运动，直至该螺钉113接触压块114，该螺钉113将继而迫使压块114抵抗弹簧115的作用而压向可动夹持架120，并最终使可动夹持架抵紧在固定基座上，从而锁定该可动夹持架与固定基座之间的当前角位置。当需要改变两者之间的角位置时，仅需沿与第一方向相反的第二方向(即旋松方向)转动调节旋钮以使压块在弹簧力的作用下驱动远离所述可动夹持架，从而释放该可动夹持架与固定基座之间的锁定。此时，可根据检测需求，随意调节电池相对于基座的偏转角度。

在固定基座上可设置有导向柱116，压块114被套设在该导向柱116上，使得该压块在被螺钉113驱动时能够由该导向柱116提供运动导向。

根据本实用新型的夹持装置结构紧凑且安装调试步骤简单，夹持的安全性和可靠性较高，同时借助于夹紧机构的灵活性可允许电池容纳空间能够适配多种不同尺寸规格的电池的夹持。有利地，该夹持装置还能够与申请人已有的检测设备或者市面上已知的一些检测设备联用，扩大了该夹持装置的通用性，且无需针对该夹持装置设置任何专用的配套附件等。

应当指出，上面说明的实施例仅应被视为示例性的，本实用新型不限于这些实施例。例如，虽然本公开附图示出了相关部件的布置位置关系，通过考虑本说明书的内容，本领域技术人员可在不偏离本实用新型的范围或精神的情况下做出多种改变和变型。本实用新型的真实范围由所附权利要求以及等同方案限定。

Claims (12)

1.一种用于电池测试的夹持装置(100)，其特征在于，该夹持装置(100)包括固定基座(110)和能相对于所述固定基座(110)摆动的可动夹持架(120)，在所述可动夹持架(120)中设置有用于部分地容纳电池(300)的空间，其中，该可动夹持架(120)包括夹紧机构，其用于使电池被夹紧地保持在所述可动夹持架的所述空间内。

2.根据权利要求1所述的夹持装置(100)，其特征在于，所述夹持装置还包括锁定机构，该锁定机构用于锁定所述可动夹持架(120)相对于所述固定基座(110)的角位置。

3.根据权利要求2所述的夹持装置(100)，其特征在于，所述锁定机构包括弹簧(115)、压块(114)和推动件，其中，所述弹簧(115)布置在所述固定基座(110)和压块(114)之间，所述压块能够在第一释放位置和第二锁紧位置之间运动，在第一释放位置，所述压块在所述弹簧的作用下远离所述可动夹持架以允许调整所述可动夹持架相对于所述固定基座的角位置，在所述第二锁紧位置，所述压块在所述推动件的作用下压靠在所述可动夹持架上并迫使该可动夹持架抵紧在所述固定基座上以阻止调整所述可动夹持架相对于所述固定基座的角位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的夹持装置(100)，其特征在于，所述可动夹持架(120)包括彼此对置的两个夹板(121)，用于在其间限定出所述空间；所述夹紧机构包括压紧板(122)和用于致动该压紧板的致动件，所述压紧板能够在致动件的作用下朝向所述电池(300)的侧表面移动并压靠至所述电池的侧表面以夹紧所述电池。

5.根据权利要求4所述的夹持装置(100)，其特征在于，所述压紧板(122)上设置有导向柱(132)，该导向柱滑动地接纳在所述夹板(121)的接纳孔中。

6.根据权利要求4所述的夹持装置(100)，其特征在于，所述致动件采用驱动螺钉(131)的形式，该驱动螺钉螺纹地接纳在所述夹板中的螺纹通孔内。

7.根据权利要求4所述的夹持装置(100)，其特征在于，所述夹板采用碳纤维材料制成。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的夹持装置(100)，其特征在于，所述可动夹持架上设置有两个与所述可动夹持架电绝缘的独立的接线柱(125)，所述接线柱用于将电池的极耳与测试控制盒电连接。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的夹持装置(100)，其特征在于，所述固定基座(110)设置有至少一个弧形接纳槽(117)，所述可动夹持架(120)设置有与所述弧形接纳槽(117)滑动配合的弧形滑轨(123)。

10.根据权利要求9所述的夹持装置(100)，其特征在于，所述弧形接纳槽上设置有限位销(118)，所述弧形滑轨在其至少一部分长度上设置有沟槽(127)，在所述弧形滑轨相对于所述弧形接纳槽摆动时，该限位销被接纳在所述沟槽中以提供运动导向且在摆动行程终点处抵靠所述沟槽的止挡部(129)以提供限位。

11.一种电池检测设备，其特征在于，该电池检测设备包括如权利要求1至10中任一项所述的夹持装置(100)。

12.根据权利要求11所述的电池检测设备，其特征在于，该电池检测设备包括X射线显微镜或CT扫描设备。

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