CN219348027U - 一种电池模组膨胀力测量工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池模组膨胀力测量工装，包括左侧挤压固定板、右侧挤压固定板和固定夹紧装置，所述左侧挤压固定板和右侧挤压固定板对称设置，其上方设有固定夹紧装置，所述左侧挤压固定板和右侧挤压固定板底部通过两根长螺杆固定连接，所述测量工装结构简单，操作方便，占地体积小，便于移动，可以顺利移动到现有的高低温试验箱中对电池模组在循环测试过程中产生的膨胀力进行测量，从而为电池模组的设计提供重要工作参考，有效促进电池模组安全性能的提升，具有重大的生产实践意义。

Description

一种电池模组膨胀力测量工装

技术领域

本实用新型涉及进出境有害生物检疫处理技术领域，尤其是一种电池模组膨胀力测量工装。

背景技术

目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备(如移动电话、数码摄像机和手提电脑)上得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面，因此对锂离子电池的性能要求越来越高。

随着新能源技术的不断发展，锂离子电芯的能量密度持续上升，电芯在多次充放电循环之后，其内部压力变大，会产生膨胀力。膨胀力的出现，会给电芯和电池模组带来危害。

对于电芯，膨胀力主要是由电芯在循环过程中内部负极引起，造成极片厚度增加。由于模组的尺寸固定，电芯间相互膨胀产生作用力，最终造成模组产生较大的膨胀力。当模组束缚力强度不够时，模组膨胀力过大，会造成模组结构的破坏，引起模组尺寸变大，影响电连接与结构连接，以及在振动的过程中发生失效，最终引起整车短路。

因此，迫切需要开发出一种产品对包括多个电芯的电池模组产生的膨胀力进行测量，从而为电池模组的设计提供工作参考，进而促进电池模组安全性能的提升。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电池模组膨胀力测量工装。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种电池模组膨胀力测量工装，包括左侧挤压固定板(1)、右侧挤压固定板(2)和固定夹紧装置(7)，所述左侧挤压固定板(1)和右侧挤压固定板(2)对称设置，其上方设有固定夹紧装置(7)，所述左侧挤压固定板(1)和右侧挤压固定板(2)底部通过两根长螺杆(3)固定连接，其中，

所述左侧挤压固定板(1)的右侧(内侧)依次设置有第一隔板(4)、压力传感器(5)和第二隔板(6)；所述第二隔板(6)与右侧挤压固定板(2)之间设有用于放置待测量模组膨胀力的电池模组(8)的方形空间；

所述固定夹紧装置(7)，包括L形第一夹板(70)、L形第二夹板(71)、第一固定拉条(72)、第二固定拉条(73)，所述括L形第一夹板(70)固定设置于第一固定拉条(72)下方，所述L形第二夹板(71)固定设置于第二固定拉条(73)下方，所述第一固定拉条(72)和第二固定拉条(73)部分叠放并固定连接，其中，所述L形第一夹板(70)设置于左侧挤压固定板(1)上方，所述L形第二夹板(71)设置于右侧挤压固定板(2)上方。

优选的，上述电池模组膨胀力测量工装，所述电池模组(8)包括模组主体，所述模组主体外周设有相互垂直固定的模组前端板(80)、模组后端板(81)、模组左侧板(82)、模组右侧板(83)、底部支撑板(84)和用于绝缘的绝缘保护层(85)，其中，所述模组左侧板(82)和模组右侧板(83)分别位于模组主体的前后两侧，所述模组前端板(80)和模组后端板(81)分别位于模组主体的左右两端，所述模组后端板(81)与左侧挤压固定板(1)相接触，所述模组前端板(80)与右侧挤压固定板(2)相接触，所述底部支撑板(84)位于模组主体的底部，所述绝缘保护层(85)位于模组主体的顶部。

优选的，上述电池模组膨胀力测量工装，所述模组主体由多列纵向并列设置的电芯组成，所述电芯与模组左侧板(82)或模组右侧板(83)垂直设置(电芯一端与模组左侧板(82)或模组右侧板(83)接触)。

优选的，上述电池模组膨胀力测量工装，所述模组主体由两列纵向并列设置的电芯组成。

上述固定夹紧装置(7)位于电池模组(8)正上方，用于对左侧挤压固定板(1)和右侧挤压固定板(2)进行夹紧及固定电池模组(8)。

优选的，上述电池模组膨胀力测量工装，所述L形第一夹板(70)的一侧设置有两个第一螺孔，第一固定拉条(72)在与所述第一螺孔相对应的位置上分别设置有第二螺孔，并在两个第二螺孔同侧方向等距离处设置有两个第三螺孔，调节螺栓依次与位置对应的第一螺孔和第二螺孔螺纹连接，从而将L形第一夹板(70)与第一固定拉条(72)固定连接；

所述L形第二夹板(71)的一侧设置有两个第四螺孔，第二固定拉条(73)在与所述第四螺孔相对应的位置上分别设置有第五螺孔；并在两个第五螺孔同侧方向等距离处设置有两个第六螺孔，调节螺栓依次与位置对应的第四螺孔和第五螺孔螺纹连接，从而将L形第二夹板(71)与第二固定拉条(73)固定连接；

所述第一固定拉条(72)上还设置有两个长腰形第一通孔，所述第二固定拉条(73)上的两个长腰形第二通孔，该第一通孔与第二通孔通过调节螺栓和螺母进行连接，从而将第一固定拉条(72)与第二固定拉条(73)固定连接，并可进行位置调节。

优选的，上述电池模组膨胀力测量工装，所述左侧挤压固定板(1)的挤压面上有两个长腰型第三通孔，所述右侧挤压固定板(2)的挤压面上有两个长腰型第四通孔，所述长螺杆(3)由对应的第三通孔和第四通孔穿出并通过螺母与挤压面固定，使用过程中，将左侧挤压固定板(1)和右侧挤压固定板(2)挤压到合适范围后，在夹紧模组的状态下，即可通过其上的长腰型通孔使长螺杆(3)穿过并和螺母进行紧固。

优选的，上述电池模组膨胀力测量工装，所述模组前端板(80)和模组后端板(81)底部均设有压铆螺母，所述底部支撑板(84)对应位置设有沉孔，所述压铆螺母与对应位置的沉孔相连接。

有益效果：

上述电池模组膨胀力测量工装，结构简单，操作方便，占地体积小，便于移动，可以顺利移动到现有的高低温试验箱中对电池模组在循环测试过程中产生的膨胀力进行测量，从而为电池模组的设计提供重要工作参考，有效促进电池模组安全性能的提升，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型所述电池模组膨胀力测量工装在对一个电池模组进行膨胀力测量时的装配状态示意图；

图2为本实用新型所述电池模组膨胀力测量工装的结构示意图；

图3为本实用新型所述电池模组膨胀力测量工装的固定夹紧装置结构示意图；

图4为本实用新型所述电池模组膨胀力测量工装的电池模组的独立状态示意图；

图5为本实用新型所述电池模组膨胀力测量工装的绝缘保护层结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-5所示，所述电池模组膨胀力测量工装，包括左侧挤压固定板1、右侧挤压固定板2和固定夹紧装置7，所述左侧挤压固定板1和右侧挤压固定板2对称设置，其上方设有固定夹紧装置7，所述左侧挤压固定板1和右侧挤压固定板2底部通过两根长螺杆3固定连接，其中，

所述左侧挤压固定板1的右侧(内侧)依次设置有第一隔板4、压力传感器5和第二隔板6，所述压力传感器可采用蚌埠大洋传感系统工程有限公司生产的DY800型号压力传感器，用于对模组整体膨胀产生压力的数据进行读取；所述第二隔板6与右侧挤压固定板2之间设有用于放置待测量模组膨胀力的电池模组8的方形空间；所述电池模组8包括模组主体，所述模组主体外周设有相互垂直固定的模组前端板80、模组后端板81、模组左侧板82、模组右侧板83、底部支撑板84和用于绝缘的绝缘保护层85，其中，所述模组左侧板82和模组右侧板83分别位于模组主体的前后两侧，所述模组前端板80和模组后端板81分别位于模组主体的左右两端，所述模组后端板81与左侧挤压固定板1相接触，所述模组前端板80与右侧挤压固定板2相接触，所述底部支撑板84位于模组主体的底部，所述绝缘保护层85位于模组主体的顶部，所述模组前端板80和模组后端板81底部均设有压铆螺母，所述底部支撑板84对应位置设有沉孔，所述压铆螺母与对应位置的沉孔相连接，所述模组主体由两列纵向并列设置的电芯组成，所述电芯与模组左侧板82或模组右侧板83垂直设置，电芯一端与模组左侧板82或模组右侧板83接触；

所述固定夹紧装置7，包括L形第一夹板70、L形第二夹板71、第一固定拉条72、第二固定拉条73，所述括L形第一夹板70固定设置于第一固定拉条72下方，所述L形第二夹板71固定设置于第二固定拉条73下方，所述第一固定拉条72和第二固定拉条73部分叠放并固定连接，其中，所述L形第一夹板70设置于左侧挤压固定板1上方，所述L形第二夹板71设置于右侧挤压固定板2上方，所述固定夹紧装置7位于电池模组8正上方，用于对左侧挤压固定板1和右侧挤压固定板2进行夹紧及固定电池模组8。

上述电池模组膨胀力测量工装安装过程中，所述L形第一夹板70的一侧设置有两个第一螺孔，第一固定拉条72在与所述第一螺孔相对应的位置上分别设置有第二螺孔，并在两个第二螺孔同侧方向等距离处设置有两个第三螺孔，调节螺栓依次与位置对应的第一螺孔和第二螺孔螺纹连接，从而将L形第一夹板70与第一固定拉条72固定连接；所述L形第二夹板71的一侧设置有两个第四螺孔，第二固定拉条73在与所述第四螺孔相对应的位置上分别设置有第五螺孔；并在两个第五螺孔同侧方向等距离处设置有两个第六螺孔，调节螺栓依次与位置对应的第四螺孔和第五螺孔螺纹连接，从而将L形第二夹板71与第二固定拉条73固定连接；所述第一固定拉条72上还设置有两个长腰形第一通孔，所述第二固定拉条73上的两个长腰形第二通孔，该第一通孔与第二通孔通过调节螺栓和螺母进行连接，从而将第一固定拉条72与第二固定拉条73固定连接，并可进行位置调节。所述左侧挤压固定板1的挤压面上有两个长腰型第三通孔，所述右侧挤压固定板2的挤压面上有两个长腰型第四通孔，所述长螺杆3由对应的第三通孔和第四通孔穿出并通过螺母与挤压面固定，使用过程中，将左侧挤压固定板1和右侧挤压固定板2挤压到合适范围后，在夹紧模组的状态下，即可通过其上的长腰型通孔使长螺杆3穿过并和螺母进行紧固。

上述电池模组膨胀力测量工装使用过程中：

1、通过左右侧挤压固定板、固定夹紧装置、电池模组的绝缘保护层、长螺杆，可以保证电芯在X、Y、Z三个方向(即横向，纵向以及垂直方向)上均有限位，同时根据不同电芯个数的需求，可以依次调节各部件，从而保证整体组装；

2、左右侧挤压固定板、固定夹紧装置、电池模组的端侧板均设有多个固定孔位，保证整体固定后的稳定性和水平性；

3、为保证强度，其中左右侧挤压固定板、固定夹紧装置、隔板、电池模组的端侧板均用高强钢(不锈钢)制作，为保证绝缘性防护，模组的上方有一块绝缘保护层，除此以外，如果需要在电芯底部打胶处理，可以在底部支撑板与电芯之间的位置贴一层绝缘胶带(可用PET或PI等材质的绝缘胶带)防护，寄可以达到绝缘效果，又能保证工装的重复使用。

具体实现上，将电池模组8夹紧在第二隔板6和右侧挤压固定板2之间后，右侧挤压固定板2会卡在电池模组8两个固定座85的中间，左侧挤压固定板1保持不动，通过右侧挤压固定板2一侧的长螺杆3上的螺母调整电池模组长度方向的尺寸，以及调整模组的初始压力，为电芯提供适当的挤压力，压力传感器5读取初始的挤压力数值。调整完毕后，再安装固定夹紧装置7。

在电池模组8的电芯顶部焊接汇流排后(例如，可以采用现有常规的串联或并联的连接方式)，可以通过现有的充放电测试设备，对电池模组8进行预设次数的充放电循环测试(例如1000次)，然后再读取挤压力传感器上检测得到的压力值，将该压力值与初始的挤压力相减，即可获得该电池模组8在预设次数的充放电循环测试后产生的模组膨胀力。

上述电池模组膨胀力测量工装位于现有的高低温试验箱中，该现有的高低温试验箱能够调节箱体内的温度。所述电池模组膨胀力测量工装结构科学，成本低且便于操作，整体长度只比电池模组的尺寸略长，有利于节约测试的场地。例如，经过检验，可以放置在1立方米的温箱(即现有的高低温试验箱，能够调节箱体内的温度)之中，并可以实时监测电池模组在不同环境温度下充放电时的膨胀力变化情况。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电池模组膨胀力测量工装，其特征在于：包括左侧挤压固定板（1）、右侧挤压固定板（2）和固定夹紧装置（7），所述左侧挤压固定板（1）和右侧挤压固定板（2）对称设置，其上方设有固定夹紧装置（7），所述左侧挤压固定板（1）和右侧挤压固定板（2）底部通过两根长螺杆（3）固定连接，其中，

所述左侧挤压固定板（1）的右侧依次设置有第一隔板（4）、压力传感器（5）和第二隔板（6）；所述第二隔板（6）与右侧挤压固定板（2）之间设有用于放置待测量模组膨胀力的电池模组（8）的方形空间；

所述固定夹紧装置（7），包括L形第一夹板（70）、L形第二夹板（71）、第一固定拉条（72）、第二固定拉条（73），所述括L形第一夹板（70）固定设置于第一固定拉条（72）下方，所述L形第二夹板（71）固定设置于第二固定拉条（73）下方，所述第一固定拉条（72）和第二固定拉条（73）部分叠放并固定连接，其中，所述L形第一夹板（70）设置于左侧挤压固定板（1）上方，所述L形第二夹板（71）设置于右侧挤压固定板（2）上方。

2.根据权利要求1所述的电池模组膨胀力测量工装，其特征在于：所述电池模组（8）包括模组主体，所述模组主体外周设有相互垂直固定的模组前端板（80）、模组后端板（81）、模组左侧板（82）、模组右侧板（83）、底部支撑板（84）和用于绝缘的绝缘保护层（85），其中，所述模组左侧板（82）和模组右侧板（83）分别位于模组主体的前后两侧，所述模组前端板（80）和模组后端板（81）分别位于模组主体的左右两端，所述模组后端板（81）与左侧挤压固定板（1）相接触，所述模组前端板（80）与右侧挤压固定板（2）相接触，所述底部支撑板（84）位于模组主体的底部，所述绝缘保护层（85）位于模组主体的顶部。

3.根据权利要求2所述的电池模组膨胀力测量工装，其特征在于：所述模组主体由多列纵向并列设置的电芯组成，所述电芯与模组左侧板（82）或模组右侧板（83）垂直设置。

4.根据权利要求3所述的电池模组膨胀力测量工装，其特征在于：所述模组主体由两列纵向并列设置的电芯组成。

5.根据权利要求1所述的电池模组膨胀力测量工装，其特征在于：所述L形第一夹板（70）的一侧设置有两个第一螺孔，第一固定拉条（72）在与所述第一螺孔相对应的位置上分别设置有第二螺孔，并在两个第二螺孔同侧方向等距离处设置有两个第三螺孔，调节螺栓依次与位置对应的第一螺孔和第二螺孔螺纹连接，从而将L形第一夹板（70）与第一固定拉条（72）固定连接；

所述L形第二夹板（71）的一侧设置有两个第四螺孔，第二固定拉条（73）在与所述第四螺孔相对应的位置上分别设置有第五螺孔；并在两个第五螺孔同侧方向等距离处设置有两个第六螺孔，调节螺栓依次与位置对应的第四螺孔和第五螺孔螺纹连接，从而将L形第二夹板（71）与第二固定拉条（73）固定连接；

所述第一固定拉条（72）上还设置有两个长腰形第一通孔，所述第二固定拉条（73）上的两个长腰形第二通孔，该第一通孔与第二通孔通过调节螺栓和螺母进行连接，从而将第一固定拉条（72）与第二固定拉条（73）固定连接，并可进行位置调节。

6.根据权利要求1所述的电池模组膨胀力测量工装，其特征在于：所述左侧挤压固定板（1）的挤压面上有两个长腰型第三通孔，所述右侧挤压固定板（2）的挤压面上有两个长腰型第四通孔，所述长螺杆（3）由对应的第三通孔和第四通孔穿出并通过螺母与挤压面固定。

7.根据权利要求2所述的电池模组膨胀力测量工装，其特征在于：所述模组前端板（80）和模组后端板（81）底部均设有压铆螺母，所述底部支撑板（84）对应位置设有沉孔，所述压铆螺母与对应位置的沉孔相连接。

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