CN219935911U - 一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，包括运动机构框架和设置于运动机构框架内的单向电池测试机构、双向电池横放测试机构；运动机构框架为一长方体框架，包括依次从下到上平行排布的运动机构底框、运动机构中框和运动机构顶框；单向电池测试机构包括两套结构一致、呈左右对称状的上探针测试装置，分别连接单方向方形锂电池的正、负极极柱；所述的双向电池横放测试机构用于直接和双方向方形电池接触测试，包括两套结构一致、呈左右对称状的电极测试装置，分别连接双方向方形锂电池的极耳。本实用新型的有益效果是：可以兼容单双向方形锂电池的测试；换型简单，节约成本；工作效率高，适合工业化生产。

Description

一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构

技术领域

本实用新型涉及一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，属于方形锂电池测试设备的制造领域。

背景技术

方形电池作为目前市场份额占比最大的动力电池，其运用、功能、容量等也都在进一步的加强和升级；这就要求设备对电池要有一个极高的兼容性，尤其对于目前主流的单方向方形电池和双方向方形横放电池。传统的常规测试机构，只能实现某一种方形电池的测试功能，当生产电池在单方向方形电池和双方向方形横放电池之间切换生产的时候，就会导致以下缺点：第一、传统机构无法兼容单双方形两种方形电池的生产；第二、即使在满足的情况下，换型的工作量和成本也是巨大的。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，可以有效解决单方向方形电池和双方向方形横放电池在同一个机构里的兼容功能。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，其特征在于：包括运动机构框架和设置于运动机构框架内的单向测试机构、双向测试机构；

所述的运动机构框架用于承托整个运动机构，为一长方体框架，包括依次从下到上平行排布的运动机构底框、运动机构中框和运动机构顶框，所述的运动机构底框、运动机构中框和运动机构顶框均为矩形框，定义运动机构底框的一条边的延伸方向为左右方向，定义运动机构底框的另一条边的延伸方向为前后方向；运动机构底框通过数根运动机构支撑轴与运动机构顶框固定连接，并且运动机构底框上设有第一升降驱动气缸；运动机构中框可滑动地设置于运动机构支撑轴上，并且所述的运动机构中框与第一升降驱动气缸的升降端部连接，用于带动单向测试机构竖向升降；

所述的单向测试机构用于直接和单方向方形锂电池接触测试，包括两套上探针测试装置，两套上探针测试装置结构一致，安装方向呈左右对称状，其中一套用于连接单方向方形锂电池的正极极柱、另一套用于连接单方向方形锂电池的负极极柱；上探针测试装置包括上探针固定部和上探针组件，所述的上探针固定部安装于运动机构中框的底部，所述的上探针固定部的底部设有一列前后间隔设置的上探针组件，同一上探针测试装置的上探针组件在前后方向，不同上探针测试装置的上探针组件一一对应，且在左右方向上对齐；

所述的双向测试机构用于直接和双方向方形电池接触测试，包括两套电极测试装置，两套电极测试装置结构一致，安装方向呈左右对称状，分别用于连接双方向方形锂电池的的左右两侧的极耳；所述的电极测试装置包括水平驱动气缸和检测部，水平驱动气缸安装于运动机构底框上，水平驱动气缸的驱动端部沿左右方向直线往复运动；检测部可滑动地安装于运动机构底框上，并且检测部与水平驱动气缸的驱动端部相连接，检测部面向托盘固定机构的一侧设有一列前后间隔设置的水平探针检测组件，同一检测部上的水平探针检测组件在前后方向对齐，不同检测部上的水平探针检测组件一一对应，且在左右方向上均对齐。

进一步，所述的运动机构底框是整个方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构的基准基础部件，保证整个机构的水平精度和强度；运动机构底框包括一机构框底板，机构框底板为呈水平状的矩形框，且机构框底板设有第一固定板和第二固定板，第一固定板上安装水平驱动气缸，第二固定板上竖向安装第一升降驱动气缸；所述的机构框底板的四个角上各设有一根竖向的运动机构支撑轴，用支撑整个机构和保证所诉运动机构中框运动。

进一步，所述的机构框底板上设有数个机构限位支撑杆，用于对机构的运动行程限位。

进一步，所述的运动机构底框上设有托盘固定装置，用于支撑和放置托盘；所述的托盘固定装置位于单向测试机构正下方，包括第二升降驱动气缸和支撑框边，所述的第二升降驱动气缸设置于两套电极测试装置之间，第二升降驱动气缸的升降端连接水平状的支撑框边。

进一步，所述的运动机构中框包括中框焊接底板，用于支撑和安装上探针组件，同时进行飞面加工保证其安装精度；所述的中框焊接底板为一矩形板，中框焊接底板的四个角各装一个直线轴承，每个直线轴承中穿设一根运动机构支撑轴，并且直线轴承与运动机构支撑轴以滑动方式配合，用于引导中框焊接底板沿运动机构支撑轴轴向往复运动；中框焊接底板的左右端部皆设有竖向设置的加长杆，所述的加长杆与对应的第一升降驱动气缸的升降端部连接。

进一步，上探针固定部包括探针固定板、针板上挡板和两块针板侧挡板，针板上挡板安装在中框焊接底板的底面上；两块针板侧挡板平行相对设置于针板上挡板的前后端部，用于连接针板上挡板和探针固定板，形成整个上探针测试装置的整体框架；探针固定板是上探针组件的基准和受力支撑，为一矩形板，水平安装于两块针板侧挡板的底部，探针固定板的底部设有一列前后间隔设置的上探针组件，上探针组件的电压连接端接有导线、底部的检测端平齐。

进一步，所述的检测部包括滑轨安装板、针板移动底板、检测探针固定板和水平探针检测组件，滑轨安装板安装于所述的第一固定板上，滑轨安装板上安装沿左右方向设置的滑轨，用于保持针板移动底板的运动轨迹；针板移动底板通过滑块可滑动地安装于滑轨上，针板移动底板与水平驱动气缸的驱动端部相连接，保证水平探针检测组件在左右方向上的往复运动；针板移动底板的前后端部设有针板加强板，针板移动底板、针板加强板面向托盘的一侧装有检测探针固定板，针板移动底板、针板加强板和检测探针固定板形成整个检测部的整体框架；检测探针固定板是水平探针检测组件的基准和受力支撑，检测探针固定板面向托盘的一侧设有一列前后间隔设置的水平探针检测组件，水平探针检测组件的电压连接端连接导线、检测端平齐。

进一步，水平探针检测组件与上探针组件结构一致，安装方向不同，其中上探针组件竖向安装于探针固定板的底面上，用于检测单方向方形锂电池；水平探针检测组件沿左右方向水平安装于检测探针固定板面向托盘的一侧，用于检测双方向方形锂电池。

本实用新型的有益效果是：(1)可以兼容单双向方形锂电池的测试；(2)换型简单，无需拆装部件即可完成，节约成本；(3)工作效率高，适合工业化生产。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为本实用新型的轴测图；

图5为本实用新型的运动机构底框的主视图；

图6为本实用新型的运动机构底框的俯视图；

图7为本实用新型的运动机构底框的左视图；

图8为本实用新型的运动机构中框的主视图；

图9为本实用新型的运动机构中框的上视图；

图10为本实用新型的运动机构中框的左视图；

图11为本实用新型的运动机构顶框的俯视图；

图12为本实用新型的上探针测试装置的主视图；

图13为本实用新型的上探针测试装置的俯视图；

图14为本实用新型的上探针测试装置的左视图；

图15为本实用新型的电极测试装置的主视图；

图16为本实用新型的电极测试装置的俯视图；

图17为本实用新型的电极测试装置的左视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，包括运动机构框架100和设置于运动机构框架100内的单向测试机构200、双向测试机构300；

所述的运动机构框架100用于直接和单方向方形锂电池接触测试，为一长方体框架，包括依次从下到上平行排布的运动机构底框110、运动机构中框120和运动机构顶框130，所述的运动机构底框110、运动机构中框120和运动机构顶框130均为矩形框，定义运动机构底框110的一条边的延伸方向为左右方向，定义运动机构底框110的另一条边的延伸方向为前后方向；运动机构底框110通过数根运动机构支撑轴140与运动机构顶框130固定连接，并且运动机构底框110上设有第一升降驱动气缸150；运动机构中框120可滑动地设置于运动机构支撑轴140上，并且所述的运动机构中框120与第一升降驱动气缸150的升降端部连接，用于带动单向测试机构200竖向升降；

所述的单向测试机构200用于直接和单方向方形锂电池接触测试，包括两套上探针测试装置210，两套上探针测试装置210结构一致，安装方向呈左右对称状，其中一套用于连接单方向方形锂电池的正极极柱、另一套用于连接单方向方形锂电池的负极极柱；上探针测试装置210包括上探针固定部211和上探针组件212，所述的上探针固定部211安装于运动机构中框120的底部，所述的上探针固定部211的底部设有一列前后间隔设置的上探针组件212，同一上探针测试装置210的上探针组件212在前后方向对齐，不同上探针测试装置210的上探针组件212一一对应，且彼此对应的两个上探针组件212在左右方向上对齐；

所述的双向测试机构300用于直接和双方向方形锂电池接触测试，包括两套电极测试装置310，两套电极测试装置310结构一致，安装方向呈左右对称状，分别用于连接双方向方形锂电池的的左右两侧的极耳；所述的电极测试装置310包括水平驱动气缸311和检测部312，水平驱动气缸311安装于运动机构底框110上，水平驱动气缸311的驱动端部沿左右方向直线往复运动；检测部312可滑动地安装于运动机构底框110上，并且检测部312与水平驱动气缸311的驱动端部相连接，检测部312面向托盘固定装置160的一侧设有一列前后间隔设置的水平探针检测组件313，同一检测部312上的水平探针检测组件313在前后方向对齐，不同检测部312上的水平探针检测组件313一一对应，且彼此对应的两个水平探针检测组件313在左右方向上对齐。

在本实用新型的一些实施例中，所述的运动机构底框110包括一机构框底板111，机构框底板111为呈水平状的矩形框，且机构框底板111上设有第一固定板113和第二固定板114，第一固定板113上安装水平驱动气缸311，第二固定板114上竖向安装第一升降驱动气缸150；所述的机构框底板111的四个角上各设有一根竖向的运动机构支撑轴140，用支撑整个机构和保证运动机构中框运动。

在本实用新型的一些实施例中，所述的机构框底板111上设有数个机构限位支撑杆115，用于对运动机构中框120的运动行程限位，防止运动机构中框120位置太低损伤下方的电池。

在本实用新型的一些实施例中，所述的运动机构底框110上设有托盘固定装置160，用于支撑和放置托盘；所述的托盘固定装置160位于单向测试机构200正下方，包括两套第二升降驱动气缸161和两条支撑框边162，所述的第二升降驱动气缸161设置于两套电极测试装置310之间，第二升降驱动气缸161的升降端连接水平状的支撑框边162。两条支撑框边162彼此平行，分别安装在对应的第二升降驱动气缸161上，第二升降气缸161同步升降，使得两条支撑框边162始终平行，可以同时支撑在托盘的底部；支撑框边162的前后端部装有90°的卡角163，可以卡在托盘400的四个角上，以固定托盘、防止升降过程中以及检测过程中托盘发生晃动影响测试效果。

在本实用新型的一些实施例中，所述的运动机构中框120用于支撑和安装上探针组件，同时进行飞面加工保证其安装精度，运动机构中框120包括中框焊接底板121，所述的中框焊接底板121为一矩形板，中框焊接底板121的四个角各装一个直线轴承122，每个直线轴承122中穿设一根运动机构支撑轴140，并且直线轴承122与运动机构支撑轴140以滑动方式配合，用于引导中框焊接底板121沿运动机构支撑轴140轴向往复运动；中框焊接底板121的左右端部皆设有竖向设置的加长杆123，所述的加长杆123与对应的第一升降驱动气缸150的升降端部连接。

在本实用新型的一些实施例中，运动机构顶框130上设置有顶框焊接组件131，是整个运动机构顶框130的主体框架，运动机构顶框130固装在运动机构支撑轴140的顶端，运动机构底框110固装在运动机构支撑轴140的底端，运动机构顶框130、运动机构底框110彼此平行。

在本实用新型的一些实施例中，上探针固定部211包括探针固定板214、针板上挡板215和两块针板侧挡板213，针板上挡板215安装在中框焊接底板121的底面上；两块针板侧挡板213平行相对设置于针板上挡板215的前后端部；探针固定板214为矩形板，水平安装于两块针板侧挡板213的底部，探针固定板214的底部设有一列前后间隔设置的上探针组件212，上探针组件212的电压连接端接有导线、底部的检测端平齐。

在本实用新型的一些实施例中，所述的检测部312包括滑轨安装板314、针板移动底板315、检测探针固定板316和水平探针检测组件313，滑轨安装板314安装于所述的第一固定板113上，滑轨安装板314上安装沿左右方向设置的滑轨317；针板移动底板315通过滑块318可滑动地安装于滑轨317上；针板移动底板315的前后端部设有针板加强板319，针板移动底板315、针板加强板319面向托盘的一侧装有检测探针固定板316，检测探针固定板316面向托盘的一侧设有一列前后间隔设置的水平探针检测组件313，水平探针检测组件313的电压连接端连接导线、检测端平齐。

在本实用新型的一些实施例中，水平探针检测组件313与上探针组件212结构一致，安装方向不同，其中上探针组件212竖向安装于探针固定板214的底面上，用于检测单方向方形锂电池；水平探针检测组件313沿左右方向水平安装于检测探针固定板316面向托盘的一侧，用于检测双方向方形锂电池。

本实用新型需要对单方向方形锂电池进行检测时，需要先将放满电池的托盘放置在托盘固定装置160的支撑框边162上，支撑框边162上的卡角163刚好卡在托盘400的四个角上，防止托盘晃动；然后调整托盘高度至检测位，第一升降驱动气缸150工作，带动运动机构中框120下降，上探针组件212同步下降，直至上探针组件212与托盘400上的电池的正极极柱或者负极极柱接触，停止下降，此时可以对单方向方形锂电池进行测试；若需要对双方向横放的方形锂电池进行测试时，需要将放满电池的托盘放置在托盘固定装置160的支撑框边162上，支撑框边162上的卡角163刚好卡在托盘400的四个角上，防止托盘晃动；然后调整托盘高度至检测位；水平驱动气缸311工作，驱动检测部312相互靠拢直至水平探针检测组件313接触同侧的双方向方形锂电池的极耳，水平驱动气缸311停止工作，此时可以对双方向方形锂电池进行测试。整个测试过程简单方便，无需复杂换型即可完成两类电池的检测。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，其特征在于：包括运动机构框架(100)和设置于运动机构框架(100)内的单向测试机构(200)、双向测试机构(300)；

所述的运动机构框架(100)为长方体框架，包括依次从下到上平行排布的运动机构底框(110)、运动机构中框(120)和运动机构顶框(130)，所述的运动机构底框(110)、运动机构中框(120)和运动机构顶框(130)均为矩形框，定义运动机构底框(110)的一条边的延伸方向为左右方向，定义运动机构底框(110)的另一条边的延伸方向为前后方向；运动机构底框(110)通过数根运动机构支撑轴(140)与运动机构顶框(130)固定连接，并且运动机构底框(110)上设有第一升降驱动气缸(150)；运动机构中框(120)可滑动地设置于运动机构支撑轴(140)上，并且所述的运动机构中框(120)与第一升降驱动气缸(150)的升降端部连接，用于带动单向测试机构(200)竖向升降；

所述的单向测试机构(200)包括两套上探针测试装置(210)，两套上探针测试装置(210)结构一致，安装方向呈左右对称状，其中一套用于连接单方向方形锂电池的正极极柱、另一套用于连接单方向方形锂电池的负极极柱；上探针测试装置(210)包括上探针固定部(211)和上探针组件(212)，所述的上探针固定部(211)安装于运动机构中框(120)的底部，所述的上探针固定部(211)的底部设有一列前后间隔设置的上探针组件(212)，同一上探针测试装置(210)的上探针组件(212)在前后方向，不同上探针测试装置(210)的上探针组件(212)一一对应，且在左右方向上对齐；

所述的双向测试机构(300)包括两套电极测试装置(310)，两套电极测试装置(310)结构一致，安装方向呈左右对称状，分别用于连接双方向方形锂电池的左右两侧的极耳；所述的电极测试装置(310)包括水平驱动气缸(311)和检测部(312)，水平驱动气缸(311)安装于运动机构底框(110)上，水平驱动气缸(311)的驱动端部沿左右方向直线往复运动；检测部(312)可滑动地安装于运动机构底框(110)上，并且检测部(312)与水平驱动气缸(311)的驱动端部相连接，检测部(312)面向托盘固定装置(160)的一侧设有一列前后间隔设置的水平探针检测组件(313)，同一检测部(312)上的水平探针检测组件(313)在前后方向对齐，不同检测部(312)上的水平探针检测组件(313)一一对应，且在左右方向上均对齐。

2.如权利要求1所述的一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，其特征在于：所述的运动机构底框(110)包括一机构框底板(111)，机构框底板(111)为呈水平状的矩形框，且机构框底板(111)设有第一固定板(113)和第二固定板(114)，第一固定板(113)上安装水平驱动气缸(311)，第二固定板(114)上竖向安装第一升降驱动气缸(150)；所述的机构框底板(111)的四个角上各设有一根竖向的运动机构支撑轴(140)。

3.如权利要求2所述的一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，其特征在于：所述的机构框底板(111)上设有数个机构限位支撑杆(115)。

4.如权利要求1、2或3所述的一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，其特征在于：所述的运动机构底框(110)上设有托盘固定装置(160)，所述的托盘固定装置(160)位于单向测试机构(200)正下方，包括第二升降驱动气缸(161)和支撑框边(162)，所述的第二升降驱动气缸(161)设置于两套电极测试装置(310)之间，第二升降驱动气缸(161)的升降端连接水平状的支撑框边(162)。

5.如权利要求4所述的一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，其特征在于：所述的运动机构中框(120)包括中框焊接底板(121)，所述的中框焊接底板(121)为一矩形板，中框焊接底板(121)的四个角各装一个直线轴承(122)，每个直线轴承(122)中穿设一根运动机构支撑轴(140)，并且直线轴承(122)与运动机构支撑轴(140)以滑动方式配合，用于引导中框焊接底板(121)沿运动机构支撑轴(140)轴向往复运动；中框焊接底板(121)的左右端部皆设有竖向设置的加长杆(123)，所述的加长杆(123)与对应的第一升降驱动气缸(150)的升降端部连接。

6.如权利要求5所述的一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，其特征在于：上探针固定部(211)包括探针固定板(214)、针板上挡板(215)和两块针板侧挡板(213)，针板上挡板(215)安装在中框焊接底板(121)的底面上；两块针板侧挡板(213)平行相对设置于针板上挡板(215)的前后端部；探针固定板(214)为矩形板，水平安装于两块针板侧挡板(213)的底部，探针固定板(214)的底部设有一列前后间隔设置的上探针组件(212)，上探针组件(212)的顶部设有电压连接端、底部的检测端平齐。

7.如权利要求2所述的一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，其特征在于：所述的检测部(312)包括滑轨安装板(314)、针板移动底板(315)、检测探针固定板(316)和水平探针检测组件(313)，滑轨安装板(314)安装于所述的第一固定板(113)上，滑轨安装板(314)上安装沿左右方向设置的滑轨(317)；针板移动底板(315)通过滑块(318)可滑动地安装于滑轨(317)上，针板移动底板(315)与水平驱动气缸的驱动端部相连接；针板移动底板(315)的前后端部设有针板加强板(319)，针板移动底板(315)、针板加强板(319)面向托盘的一侧装有检测探针固定板(316)，检测探针固定板(316)面向托盘的一侧设有一列前后间隔设置的水平探针检测组件(313)，水平探针检测组件(313)的电压连接端连接导线、检测端平齐。

8.如权利要求4所述的一种方形锂离子电池单双方向兼容横放测试机构，其特征在于：水平探针检测组件(313)与上探针组件(212)结构一致，安装方向不同，其中上探针组件(212)竖向安装于探针固定板(214)的底面上，用于检测单方向方形锂电池；水平探针检测组件(313)沿左右方向水平安装于检测探针固定板(316)面向托盘的一侧，用于检测双方向方形锂电池。