CN219121656U - 柔性软包锂电池气密测试压紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种柔性软包锂电池气密测试压紧机构，属于电池工装领域，包括至少一个压紧组件，所述压紧组件包括主支架，所述主支架的一端通过T型支架连接左T形架，所述主支架的另一端通过T型支架连接右T形架，左T形架和右T形架相对主支架长度的中心线对称设置，所述左T形架包括左横杆，所述左横杆下侧连接压板，所述左横杆左侧垂直连接左竖杆，所述左竖杆下端连接安装脚。本实用新型可实现电池包宽度和高度方向的柔性，根据不同产品只需适配压板和安装脚，实现不同规格不同产品的电池包气密测试压紧，机构操作简单，柔性高。

Description

柔性软包锂电池气密测试压紧机构

技术领域

本实用新型属于电池工装领域，涉及软包锂电池测试工装领域，尤其是涉及软包电池系统生产试制工装机构。

背景技术

目前，电池包装配完成后，需要进行气密测试，保证在特定压强下保压一定时间，电池包无漏气、箱盖无裂纹。为了减重、降本等原因，有些箱盖采用SMC材质，气密实验过程中，气压较大，箱盖有开裂损坏风险。所以需要制作一种工装，在气密实验过程中对电池包上盖进行压紧贴合来模拟装车后的汽车底盘。

当前电池包种类较多，箱体外形不尽相同，做气密实验时需要不同的压紧工装进行上盖压紧。现场人员操作繁琐，无法满足一套机构兼容多种电池包的气密实验，人员操作繁琐，工作效率低，工装投入成本高，管理繁琐。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了更简便灵活的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，提高工作效率，节约成本。

为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案是：制作一种柔性软包锂电池气密测试压紧机构，可以兼容多个产品多种尺寸，包括至少一个压紧组件，压紧组件包括主支架，主支架的一端通过T型支架连接左T形架，主支架的另一端通过T型支架连接右T形架，左T形架和右T形架相对主支架长度的中心线对称设置，左T形架包括左横杆，左横杆下侧连接压板，左横杆左侧垂直连接左竖杆，左竖杆下端连接安装脚。

左横杆左端通过L型支架和弧型支架垂直连接左竖杆，L型支架设在左横杆和左竖杆的侧面且用于二者固定，弧型支架设在左横杆的上方，且连接左竖杆的内侧，使左横杆与左竖杆的连接更稳定牢固。

压板相对主支架长度的中心线对称设置，压板与左横杆通过可拆卸结构连接，方便适配不同压板。

左横杆连接主支架的部分为可拆卸结构，左横杆在左右两侧面方向存在多组用于连接的孔，可以根据电池包宽度调节压紧组件的宽度，再通过可拆卸结构连接，左竖杆连接左横杆的部分为可拆卸结构，左竖杆上下方向存在多组用于连接的孔，可以根据电池包高度调节压紧组件的高度，再通过可拆卸结构连接。

压板上设有避位孔，避位孔与电池包突出结构对应设置，使压板与电池包紧密贴合，压板的形状根据情况选择设定，避开突出的结构和区域，可以适配各种不同的电池包，调节更灵活同时节约成本，不同电池包只需更换不同的压板。

进一步的，安装脚的上端通过可拆卸结构与左竖杆连接，安装脚的下端通过可拆卸机构与电池包的安装孔连接，安装脚为L形且下端水平向外延伸设置，使整体压紧组件贴合电池包，结构更加稳定，同时也方便与电池包安装。

进一步的，压紧组件分为三组，在电池包上均布设置，能够大面积压住电池包，使其均匀受力，更好的模拟了汽车的底盘结构，更加稳定。

进一步的，压板为尼龙压板，是可以代替钢、铁、铜等金属优质材料，同时也是重要的工程塑料，耐热性好，造价低，轻便耐磨，硬度较低，不会损伤电池包表面。

进一步的，主支架、左横杆和左竖杆的材质为铝型材，相对于其他金属材质密度更小，更轻便，T型支架、L型支架和弧型支架均由钣金折弯为一体结构，钣金材质轻便，加工工艺简单，能够节省金属材料，降低生产成本。

进一步的，主支架端部两侧的T型支架对称设置且每侧的数量均为两个，使主支架和左横杆的连接更紧密，结构更加稳定。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本实用新型制作了一种柔性软包锂电池气密测试压紧机构，机构中压板采用尼龙材质加工，采用避位孔结构，根据不同电池包表面适配不同结构的尼龙压板，其他零件材质为铝型材，零件的机构较轻，实用便捷，相对于其他金属材质密度更小，更轻便。

2、本实用新型的主体型材通过T型支架连接左横杆，左横杆和在左右方向存在多组用于连接的孔，可以根据电池包宽度调节压紧组件的宽度，实现电池包宽度方向的柔性。左横杆通过L型支架和弧型支架连接左竖杆，左竖杆上下方向存在多组用于连接的孔，可以根据电池包高度调节压紧组件的高度，实现电池包高度方向的柔性，同时安装脚高度也可根据电池包高度进行调节，方便适应不同产品。

3、本实用新型根据不同产品只需适配压板和安装脚，实现不同规格不同产品的电池包气密测试压紧，压紧组件包括至少一个，结构灵活，根据不同产品决定压紧组件的数量，机构操作简单，柔性高，体积小，现场人员操作简单，能够满足一套机构兼容多种电池包的气密实验，工作效率高，工装投入少，工装管理简单。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的整体结构示意图；

图4为本实用新型的约束上盖和工装螺栓孔全部自由度的边界条件；

图5为本实用新型规定材料属性的情况下，仿真模拟计算结果的示意图。

附图标记：

1、第一板；2、第二板；3、第三板；4、安装脚；5、特殊安装脚；6、主支架；7、左T形架；8、右T形架；9、左横杆；10、左竖杆；11、L型支架；12、T型支架；13、弧型支架。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

在本实用新型中，为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序和技术含义。本申请所说的“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接或间接连接。需要理解的是，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，只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。

如图1-图3所示，本实用新型为柔性软包锂电池气密测试压紧机构，柔性软包锂电池气密测试压紧机构包括至少一个压紧组件，节约成本的同时达到气密性测试的实验目的，本申请的实施例中，图1包括三个压紧组件，图1左右两侧的压紧组件的压板形状不规则，其作用为适应各种结构不同的电池包，图1右侧压板为第一板1，图1中间压板为第二板2，图1左侧压板为第三板3，第二板2的形状规则，基本可以适配大部分电池包，压紧组件分为了三组，在电池包上均布设置，能够大面积压住电池包，使其均匀受力，更好的模拟了汽车的底盘结构，更加稳定，根据不同的电池包结构设置不同数量的压紧组件，图1中间部分连接左竖杆10处为特殊安装脚5，方便与电池包安装。

图1的压紧组件包括主支架6，主支架6的一端通过T型支架12连接左T形架7，主支架6的另一端通过T型支架12连接右T形架8，左T形架7和右T形架8相对主支架6长度的中心线对称设置，受力更加均衡稳定，左T形架7包括左横杆9，左横杆9下侧连接第三板3，左横杆9左侧垂直连接左竖杆10，左竖杆10下端连接安装脚4，用于与电池包的上方连接固定，在本申请中T型支架12倒置设置，下方作为载体，连接更加牢靠。

优选地，左横杆9左端通过L型支架11和弧型支架垂直连接左竖杆10，L型支架11设在左横杆9和左竖杆10的侧面且用于二者固定，L型支架11的两端分别有四个孔方便连接左横杆9和左竖杆10，通过可拆卸结构固定，更结实，弧型支架设在左横杆9的上方，且连接左竖杆10的内侧，使左横杆9与左竖杆10的连接更稳定牢固，弧型支架上共有四个孔方便连接左横杆9和左竖杆10，可拆卸结构可以使用螺钉，方便拆卸。

优选地，第一板1、第二板2和第三板3均相对主支架6长度的中心线对称设置，能够保证两侧受力均匀，有效模拟了汽车底盘，第一板1、第二板2和第三板3与左横杆9可以通过螺钉等可拆卸结构连接，方便拆卸。

优选地，左横杆9连接主支架6的部分通过可拆卸结构连接，左横杆9在左右两侧面方向存在多组用于连接的孔，可以根据电池包宽度调节压紧组件的宽度，再通过可拆卸结构连接，左竖杆10连接左横杆9的部分为可拆卸结构，左竖杆10上下方向存在多组用于连接的孔，可以根据电池包高度调节压紧组件的高度，再通过可拆卸结构连接，能够实现本实用新型的柔性设计，本方案柔性软包锂电池气密测试压紧机构可实现电池包宽度方向在1000mm-1800mm内调整，高度方向可调整的范围为0-80mm，仅通过简单调节就能适配不同宽度及高度的电池包，无需根据不同电池包重新设计，节约成本。

优选地，第三板3上设有避位孔，避位孔与电池包突出结构对应设置，使第三板3与电池包紧密贴合，第一板1、第二板2和第三板3的形状根据情况选择设定，避开突出的结构和区域，可以适配各种不同的电池包，调节更灵活同时节约成本，不同电池包只需更换不同的第一板1、第二板2和第三板3，第一板1、第二板2和第三板3边缘处设计成圆角，防止划伤工作人员。

优选地，安装脚4和特殊安装脚5的上端分别通过可拆卸结构与左竖杆10连接，安装脚4和特殊安装脚5的下端分别通过可拆卸机构与电池包的安装孔连接，安装脚4为L形，特殊安装脚5根据电池包的形状设计，安装方便，安装脚4和特殊安装脚5底部设计为圆角防止划伤工作人员，且下端水平向外延伸设置，安装脚4和特殊安装脚5的下端开孔通过螺钉与电池包安装，与左竖杆10连接的部分可用四个螺钉固定，结构更加稳定，使整体压紧组件贴合电池包，可拆卸结构可以采用螺钉等，方便拆卸。

优选地，第一板1、第二板2和第三板3为尼龙材质，是可以代替钢、铁、铜等金属优质材料，同时也是重要的工程塑料，耐热性好，造价低，轻便耐磨，硬度较低，不会损伤电池包表面。

优选地，主支架6、左横杆9和左竖杆10的材质为铝型材，结构均为中空长方体，结构设计合理，铝型材相对于其他金属材质密度更小，更轻便，同时铝的表面会有一层保护膜,可以阻止氧化铝不易被氧化，所以使用寿命也更长，T型支架12、L型支架11和弧型支架13均由钣金折弯为一体结构，钣金材质轻便，加工工艺简单，能够节省金属材料，降低生产成本。

优选地，主支架6端部两侧的T型支架12对称设置且每侧的数量均为两个，每个T型支架12均通过八个螺钉固定，使主支架6和左横杆9的连接更紧密，结构更加稳定，在本申请中T型支架12倒置设置，下方作为载体，连接更加牢靠。

本实用新型主支架6选用型号：MISUMI-HFSG6-6060-900；连接主支架6的左横杆9选用型号：MISUMI-HFSG6-6060-450；左横杆9连接的左竖杆10选用型号：MISUMI-HFSG6-6060-200；L型支架11选用型号：MISUMI-HPTLD6-SET；T型支架12选用型号：MISUMI-HPTTD6-SET；弧型支架13选用型号：MISUMI-HBLTDB6-SET。

柔性软包锂电池气密测试压紧机构工艺流程实现如下：第一板1与左T形架7和右T形架8通过螺钉等可拆卸结构固定、安装脚4与左竖杆10通过螺钉等可拆卸结构固定、根据电池包长度调整左横杆9的左右位置连接主支架6完成长度方向的调整、根据电池包高度调整左竖杆10的上下位置连接左横杆9完成长度方向的调整、左竖杆下端通过螺钉等可拆卸结构连接安装脚4、完成压紧机构的固定和贴合，进行电池包的气密实验，如根据不同的电池包需要多个压紧结构，压紧组件的安装流程与上述相同，只需根据不同电池包的结构替换第一板1、第二板2、第三板3、安装脚4和特殊安装脚5。

如图4-5所示，本实用新型柔性软包锂电池气密测试压紧机构通过有限元分析软件ANSYS Workbench模块对电池包及压紧机构数模进行合理简化后得到有限元分析可用的几何结构，并根据几何结构大小采用适当的网格划分技术对其进行网格划分，以便于得到高精度的有限元分析模型，进行边界条件、求解器等参数设置后进行求解，并对结果进行处理，得到所需的结构应力及变形位移计算结果，本次模拟仿真工况为4.2Kpa气体均布载荷，边界条件为约束上盖和工装螺栓孔全部自由度。

电池包箱盖材料属性情况：

本实用新型柔性软包锂电池气密测试压紧机构经测试得出：箱盖最大变形为4mm，产生弹性变形，并未发生塑性变形；最大应变为0.07％，小于断裂延伸率；最大应力为138MPa，小于屈服强度；仿真模拟结果满足要求，此柔性压紧机构强度可满足软包锂电池气密测试过程中上盖无变形无开裂。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：包括至少一个压紧组件，所述压紧组件包括主支架，所述主支架的一端通过T型支架连接左T形架，所述主支架的另一端通过T型支架连接右T形架，左T形架和右T形架相对主支架长度的中心线对称设置，所述左T形架包括左横杆，所述左横杆下侧连接压板，所述左横杆左侧垂直连接左竖杆，所述左竖杆下端连接安装脚。

2.根据权利要求1所述的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：所述左横杆左端通过L型支架和弧型支架垂直连接左竖杆，所述L型支架设在所述左横杆和所述左竖杆的侧面且用于二者固定，所述弧型支架设在所述左横杆的上方，且连接所述左竖杆的内侧。

3.根据权利要求2所述的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：所述压板相对主支架长度的中心线对称设置，所述压板与左横杆通过可拆卸结构连接。

4.根据权利要求3所述的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：所述左横杆连接主支架的部分为可拆卸结构，所述左横杆在左右两侧面方向存在多组用于连接的孔，所述左竖杆连接左横杆的部分为可拆卸结构，所述左竖杆上下方向存在多组用于连接的孔。

5.根据权利要求4所述的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：所述压板上设有避位孔，所述避位孔与电池包突出结构对应设置。

6.根据权利要求1所述的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：所述安装脚的上端通过可拆卸结构与所述左竖杆连接，所述安装脚的下端通过可拆卸机构与电池包的安装孔连接，所述安装脚为L形且下端水平向外延伸设置。

7.根据权利要求1所述的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：所述压紧组件分为三组，在电池包上均布设置。

8.根据权利要求1-7任一项所述的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：所述压板为尼龙压板。

9.根据权利要求1-7任一项所述的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：所述主支架、左横杆和左竖杆的材质为铝型材，所述T型支架、L型支架和弧型支架均由钣金折弯为一体结构。

10.根据权利要求1所述的柔性软包锂电池气密测试压紧机构，其特征在于：所述主支架端部两侧的T型支架对称设置且每侧的数量均为两个。

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