CN219474834U - 新型电池膨胀检测工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型电池膨胀检测工装，包括底板、压板和调节机构；所述底板为平板式压力传感器，用于放置待测电池或电芯；所述压板平行地设置在所述底板的上方；所述调节机构用于调节所述压板与所述底板的间隙。本实用新型通过直接使用平板式压力传感器作为检测工装的底板，用于放置待检测电池或电芯，待检测电池或电芯的下表面与底板完全接触，其膨胀时对外施加的压力也直接地、全面地作用于底板，不会被其它因素所干扰，因而检测结果更加精确，从而解决了现有检测工装的检测结果存在较大误差而无法满足高精度实验需求的问题。

Description

新型电池膨胀检测工装

技术领域

本实用新型涉及电池安全检测技术领域，特别是指一种新型电池膨胀检测工装。

背景技术

锂离子电池是当前应用比较广泛的新能源电池，相关技术的研究也在不断地革新。锂离子电池在充放电的过程中，会因为内部活性物质的变化而产生一定程度的膨胀，导致对外施加一定的膨胀力，并产生厚度的变化。

现有技术中，为了在有限的电池壳体空间内增加材料的容量，在固定电池材料反应类型的前提下，最直接的方式就是提高电池材料的压实密度，以达到容量的小幅提升。然而，压实密度的增加使得材料的膨胀率加大，在使用较长时间以后，电池的厚度变化比较明显，而这种厚度变化对电池寿命及多块电池的并列组装均造成非常不利的影响。因此，分析电池的整个寿命周期的膨胀数据成为电池模组设计的关键。为了得到电池膨胀力相关的测试数据，需要设计一种简单实用、数据可靠的膨胀力检测工装。

现有的膨胀力检测工装，通过手摇螺杆将带有压力传感器的压板压向待测电芯，再对电芯通电，读取压力传感器的数值变化实现膨胀力检测。但是当具有较高的精度要求时，压力传感器并不能很精确地测出待测电芯的厚度变化和膨胀力，原因如下：①由于待测电芯通常是扁平的板状，电芯膨胀时对压板的大面积施加膨胀力，而压力传感器与压板之间则是单点连接，两者的接触面积较小，电芯的膨胀力并不能很准确地反馈至压力传感器；②电芯与压力传感器之间被压板隔开，为了能够压紧、压平电芯，压板本身通常为硬质材料，因而电芯发生膨胀的过程中部分膨胀力会被压板消解掉，产生误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型电池膨胀检测工装，解决现有检测工装的检测结果存在较大误差而无法满足高精度实验需求的问题。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种新型电池膨胀检测工装，包括底板、压板和调节机构；所述底板为平板式压力传感器，用于放置待测电池或电芯；所述压板平行地设置在所述底板的上方；所述调节机构用于调节所述压板与所述底板的间隙。

所述调节机构包括同时与所述底板、压板螺纹连接的若干调节螺栓。

优选地，所述调节螺栓的螺纹段穿过所述压板后与所述底板的上表面螺纹连接。

优选地，所述压板的四角位置分别设置有一根所述调节螺栓。

或者，所述调节机构包括顶板、螺母座、连接组件、手摇螺杆、拉线传感器和拉线端子；所述顶板平行地设置在所述压板的上方，且所述顶板与所述底板之间设置有若干导向柱，所述导向柱活动穿设于所述压板；所述螺母座设置在所述顶板与所述压板之间，并通过所述连接组件与所述压板连接；所述手摇螺杆的上端设置在所述顶板的上方，其下端与所述螺母座传动连接；所述拉线传感器安装在所述螺母座上；所述拉线端子安装在所述压板的上表面，并与所述拉线传感器相对设置。

优选地，所述压板上设置有导向套，所述导向柱活动穿设于所述导向套。

优选地，所述连接组件包括设置在所述螺母座与所述压板之间的若干对导向杆和弹簧；所述导向杆的下端与所述压板固定连接，其上端活动穿设于所述螺母座；所述弹簧套设在所述导向杆上，其上下两端分别抵接所述螺母座的下表面、所述压板的上表面。

优选地，所述导向杆和弹簧共设置有四对，并环绕着所述螺母座的中心线呈等角度间隔设置；所述螺母座上设置有供所述导向杆活动穿设的活动孔。

优选地，所述顶板上安装有同轴减速器，所述手摇螺杆的下端与所述同轴减速器的输入端同轴连接，所述同轴减速器的输出端设置有输出螺杆，所述输出螺杆与所述螺母座螺纹连接。

优选地，所述输出螺杆上设置有锁止螺母，所述锁止螺母与所述输出螺杆螺纹连接。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下技术效果：

通过直接使用平板式压力传感器作为检测工装的底板，用于放置待检测电池或电芯，待检测电池或电芯的下表面与底板完全接触，其膨胀时对外施加的压力也直接地、全面地作用于底板，不会被其它因素所干扰，因而检测结果更加精确，从而解决了现有检测工装的检测结果存在较大误差而无法满足高精度实验需求的问题。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的立体图；

图2为本实用新型第一实施例的主视图；

图3为本实用新型第二实施例的立体图；

图4为本实用新型第二实施例的主视图；

附图标号说明：

1----底板； 2----压板； 3----调节螺栓；

4----顶板； 5---螺母座； 51---活动孔；

6----连接组件； 61---导向杆； 62---弹簧；

7----手摇螺杆； 8----拉线传感器； 9----拉线端子；

10---导向柱； 20---固定支架； 30---导向套；

40---同轴减速器； 50---输出螺杆； 60---锁止螺母。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型实施例的详细描述并非旨在限制本实用新型要保护的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型所要保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的实施例而简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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”、“第三”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“相连”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，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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。

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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

此外，本实用新型提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

参考图1至图4所示，本实用新型公开了一种新型电池膨胀检测工装，包括底板1、压板2和调节机构；

底板1为平板式压力传感器，用于放置待测电池或电芯；

压板2平行地设置在底板1的上方；

调节机构用于调节压板2与底板1的间隙。

参考图1和图2所示，示出了本实用新型的第一实施例。

在第一实施例中，上述调节机构包括同时与底板1、压板2螺纹连接的若干调节螺栓3。通过合理地转动各个调节螺栓3，即可实现调节压板2与底板1的间隙，实现压板2向下压紧底板1上放置的待测电池或电芯，并能够保持压板2与底板1之间的间隙恒定。可知，调节螺栓3的数量越多，待测电池或电芯发生膨胀时，调节螺栓3越不容易发生窜动，越能够保证压板2与底板1之间的恒间隙状态，确保底板1能够更准确地检测出待测电池或电芯的膨胀力，排除间隙变化对膨胀力检测结果的干扰。也就是说，第一实施例实际上是作为膨胀力检测工装进行使用。

进一步地，上述调节螺栓3的螺纹段穿过压板2后与底板1的上表面螺纹连接。

其次，上述压板2的四角位置分别设置有一根调节螺栓3，实现调节螺栓3在压板2上的均匀设置。

参考图3和图4所示，示出了本实用新型的第二实施例。

在第二实施例中，上述调节机构包括顶板4、螺母座5、连接组件6、手摇螺杆7、拉线传感器8和拉线端子9；顶板4平行地设置在压板2的上方，且顶板4与底板1之间设置有若干导向柱10，导向柱10活动穿设于压板2；螺母座5设置在顶板4与压板2之间，并通过连接组件6与压板2连接；手摇螺杆7的上端设置在顶板4的上方，其下端与螺母座5传动连接；拉线传感器8通过固定支架20安装在螺母座5上；拉线端子9安装在压板2的上表面，并与拉线传感器8相对设置。通过手摇螺杆7驱动螺母座5，螺母座5通过连接组件6带动压板2进行升降运动，可实现压板2向下压紧底板1上放置的待测电池或电芯。连接组件6用于实现螺母座5与压板2的刚性连接或弹性连接（也即连接组件6本身可选用刚性结构或弹性结构其中的一种），则第二实施例中包含了底板1（也即平板式压力传感器）用于检测待测电池或电芯对外施加的压力（也即膨胀力），以及拉线传感器8和拉线端子9用于检测压板2的高度变化（也即待测电池或电芯膨胀时的厚度变化），从而可以在保证恒间隙状态下进行检测待测电池或电芯的膨胀力，或者在保证恒压力状态下进行检测待测电池或电芯的厚度变化，排除其它因素对检测结果的干扰，检测精度更高。也就是说，第二实施例实际上是可以作为膨胀力检测工装或厚度变化检测工作进行使用。

在第二实施例的一些实施方式中，上述压板2上设置有导向套30，导向柱10活动穿设于导向套30，以实现压板2与导向柱10的滑接配合，减少压板2上下移动时受到的摩擦力。

进一步地，上述导向柱10和导向套30共设置有四对，分别设置在压板2的四角位置。

在第二实施例的一些实施方式中，上述连接组件6为弹性结构，其包括设置在螺母座5与压板2之间的若干对导向杆61和弹簧62；导向杆61的下端与压板2固定连接，其上端活动穿设于螺母座5；弹簧62套设在导向杆61上，其上下两端分别抵接螺母座5的下表面、压板2的上表面。在导向杆61的导向作用下，弹簧62提供上下方向上的弹力，使得螺母座5在下降的过程中，能够通过弹簧62压紧压板2，从而使得压板2压紧底板1上的电池或电芯，最终实现手摇螺杆7的驱动力传递到压板2；同时，当需要检测电池或电芯的厚度变化时，在保持恒压力状态下，待测电池或电芯的膨胀可以顶起压板2并压缩弹簧62，并通过拉线传感器8和拉线端子9的间距变化实现厚度变化的检测，弹簧62在其中起到让位作用。

进一步地，上述导向杆61和弹簧62共设置有四对，并环绕着螺母座5的中心线呈等角度间隔设置。

同时，上述螺母座5上设置有供导向杆61活动穿设的活动孔51。

在第二实施例的一些实施方式中，上述顶板4上安装有同轴减速器40，手摇螺杆7的下端与同轴减速器40的输入端同轴连接，同轴减速器40的输出端设置有输出螺杆50，输出螺杆50与螺母座5螺纹连接，从而实现手摇螺杆7→同轴减速器40→输出螺杆50的扭力传递，通过同轴减速器40增大扭力、减小转速，实现对螺母座5的升降运动进行驱动，螺母座5则可以通过连接组件6带动压板2进行升降运动。

进一步地，上述输出螺杆50上设置有锁止螺母60，锁止螺母60与输出螺杆50螺纹连接。当压板2的位置调节到位后，可以将锁止螺母60拧向螺母座5，用于限定螺母座5在输出螺杆50上的位置，以防止螺母座5在连接组件6的弹力作用下可能发生的窜动现象。

在第二实施例的一些实施方式中，上述拉线传感器8和拉线端子9共设置有两对，并分别设置在螺母座5的两侧，通过两对拉线传感器8和拉线端子9实现厚度变化的检测，检测结果更加精确。

通过上述方案，本实用新型通过直接使用平板式压力传感器作为检测工装的底板1，用于放置待检测电池或电芯，待检测电池或电芯的下表面与底板1完全接触，其膨胀时对外施加的压力也直接地、全面地作用于底板1，不会被其它因素所干扰，因而检测结果更加精确，从而解决了现有检测工装的检测结果存在较大误差而无法满足高精度实验需求的问题。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (10)

1.一种新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

包括底板、压板和调节机构；

所述底板为平板式压力传感器，用于放置待测电池或电芯；

所述压板平行地设置在所述底板的上方；

所述调节机构用于调节所述压板与所述底板的间隙。

2.根据权利要求1所述的新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

所述调节机构包括同时与所述底板、压板螺纹连接的若干调节螺栓。

3.根据权利要求2所述的新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

所述调节螺栓的螺纹段穿过所述压板后与所述底板的上表面螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

所述压板的四角位置分别设置有一根所述调节螺栓。

5.根据权利要求1所述的新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

所述调节机构包括顶板、螺母座、连接组件、手摇螺杆、拉线传感器和拉线端子；所述顶板平行地设置在所述压板的上方，且所述顶板与所述底板之间设置有若干导向柱，所述导向柱活动穿设于所述压板；所述螺母座设置在所述顶板与所述压板之间，并通过所述连接组件与所述压板连接；所述手摇螺杆的上端设置在所述顶板的上方，其下端与所述螺母座传动连接；所述拉线传感器安装在所述螺母座上；所述拉线端子安装在所述压板的上表面，并与所述拉线传感器相对设置。

6.根据权利要求5所述的新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

所述压板上设置有导向套，所述导向柱活动穿设于所述导向套。

7.根据权利要求5所述的新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

所述连接组件包括设置在所述螺母座与所述压板之间的若干对导向杆和弹簧；所述导向杆的下端与所述压板固定连接，其上端活动穿设于所述螺母座；所述弹簧套设在所述导向杆上，其上下两端分别抵接所述螺母座的下表面、所述压板的上表面。

8.根据权利要求7所述的新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

所述导向杆和弹簧共设置有四对，并环绕着所述螺母座的中心线呈等角度间隔设置；所述螺母座上设置有供所述导向杆活动穿设的活动孔。

9.根据权利要求5所述的新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

所述顶板上安装有同轴减速器，所述手摇螺杆的下端与所述同轴减速器的输入端同轴连接，所述同轴减速器的输出端设置有输出螺杆，所述输出螺杆与所述螺母座螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的新型电池膨胀检测工装，其特征在于：

所述输出螺杆上设置有锁止螺母，所述锁止螺母与所述输出螺杆螺纹连接。