CN220829577U - 电芯测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电芯测试系统，所述测试系统包括：测试台，设有用于放置待测试电芯的放置面；及压紧件，所述压紧件被配置为相对于所述测试台沿第一直线运动，以夹紧放置于所述放置面的待测试电芯；所述压紧件设有用于安装测试元件的测试部；所述第一直线定义为垂直于所述放置面的直线。本申请通过压紧件配合测试台压紧待测试电芯，可以增加待测试电芯位置固定的稳定性，测试元件直接安装在压紧件，在压紧件下压定位的同时就能实现测试元件的测试工作，有效改善了测试步骤复杂导致过程中无法避免电芯移位的问题。

Description

电芯测试系统

技术领域

本申请涉及测试技术领域，特别是涉及电芯测试系统。

背景技术

锂离子电池具有比能量高、使用寿命长、无记忆效应、自放电率低和环境友好等特性，被广泛地应用于储能基站、电动汽车和消费电子等产品中。锂离子电池受到热诱因、电诱因、机械诱因等诱因的作用会发生热失控。为了保证锂离子电池的安全性，需要对电池开展不同原因触发方式下的锂离子电池热失控测试。相关技术中，测试时电芯容易移位，且针刺测试元件不能稳定的刺入电芯，极大影响测试结果的准确性。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种稳定地、准确地夹持电芯并进行测试的电芯测试系统。

一种电芯测试系统，所述测试系统包括：

测试台，设有用于放置待测试电芯的放置面；及

压紧件，所述压紧件被配置为沿第一直线相对于所述测试台进行往复运动，以夹紧或远离放置于所述放置面的待测试电芯；所述压紧件设有用于安装测试元件的测试部，所述测试部与所述待测试电芯的测试部位对应设置；所述第一直线定义为垂直于所述放置面的直线。

在其中一个实施例中，所述安置面上设有放置待测试电芯的测试位，所述测试系统还包括设于所述测试位周围的定位组件，所述定位组件被配置将所述测试电芯定位在所述测试位。

在其中一个实施例中，所述定位组件包括第一定位件，所述第一定位件设于测试位的至少一侧，且所述第一定位件至少包括一个平行于所述待测试电芯的纵长方向的定位面。

在其中一个实施例中，所述定位组件包括第二定位件，所述第二定位件被配置为相对于所述测试位运动，并定位在所述测试位的至少一侧的预设位置。

在其中一个实施例中，所述第二定位件包括定位块、运动槽和动力源，所述运动槽设于所述测试台，所述定位块与所述运动槽滑动连接，所述动力源连接定位块，所述定位块能够在所述动力源的驱动下相对于所述运动槽运动并定位在所述预设位置。

在其中一个实施例中，所述测试系统还包括与所述测试台连接的支撑件，所述支撑件设于所述测试台远离所述压紧件的一侧。

在其中一个实施例中，所述测试系统还包括驱动组件，所述驱动组件连接所述压紧件，所述驱动组件被配置为驱动所述压紧件沿所述第一直线往复运动。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括气动驱动件、液压驱动件、电动驱动件和机械驱动件中的至少一个。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件的一端传动连接于所述压紧件、另一端与所述第二驱动件转动连接，所述第一驱动件被配置为在所述第二驱动件的驱动作用下绕沿所述第一直线转动，并带动所述压紧件沿所述第一直线运动。

在其中一个实施例中，所述测试系统还包括导向件，所述导向件连接于所述支撑件和所述压紧件之间，所述导向件沿垂直于所述放置面的方向延伸。

本申请的电芯测试系统，通过压紧件配合测试台压紧待测试电芯，防止电芯在测试过程中发生移动，可以增加待测试电芯位置固定的稳定性，避免了测试元件连接异常导致的安全问题，提升了电芯测试过程中的安全性；测试元件直接安装在压紧件，在压紧件下压定位的同时就能实现测试元件的测试工作，简化了测试流程，有效避免了测试步骤复杂导致的电芯移位的问题。

附图说明

图1为本申请一实施例中的测试系统的结构示意图。

图2为本申请一实施例中的测试系统的后视图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“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，这些术语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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，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。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。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；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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义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。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1、图2，图1、图2示出了本申请一实施例中的电芯测试系统1的结构示意图，本申请一实施例提供的测试系统1，用于对电芯完成各种测试。在一些实施例中，测试系统1尤其适用于电芯的针刺测试。

在机械诱因的电芯测试中，针刺测试是应用广泛的一种安全测试，用于研究锂电池在出现电芯被刺破的故障工况下的安全性能。采用针刺测试可以模拟故障工况，即通过针刺入待测试电芯2以形成短路点，使得整个电芯的能量都会通过该短路点在短时间内释放，以观测电芯在该短路点处可能会出现的热失控等情况。针刺入待测电芯，以使得待测电芯在该刺入点处形成短路点，针刺机的测试元件能够通过安装在待测电芯上的温度传感器来及时测量该短路点处的温度变化，或者是，针刺机的测试元件能够及时测试该待测电芯的电压变化等各种信息参数，这就为电芯的安全性能提供了可靠的研究数据。

测试系统1包括测试台200和压紧件100。测试台200设有用于放置待测试电芯2的放置面。压紧件100与测试台200活动连接，压紧件100被配置为沿第一直线往复运动，以夹紧放置于放置面的待测试电芯2，其中，第一直线定义为垂直于放置面的直线。压紧件100设有用于安装针刺机的测试元件的测试部110，测试部110与待测试电芯2的测试部位对应设置。通过压紧件100配合测试台压紧待测试电芯2，防止电芯在测试过程中发生移动，可以增加待测试电芯位置固定的稳定性，避免了测试元件连接异常导致的安全问题，提升了电芯测试过程中的安全性；测试元件直接安装在压紧件100，在压紧件100下压定位的同时就能实现测试元件的测试工作，简化了测试流程，有效避免了测试步骤复杂导致的电芯移位的问题。

测试台200包括板状结构，放置面为该板状结构的一表面。放置面为基本平行于水平面的平面，使得待测试电芯2能够平稳的放置在放置位上。放置面的中部形成测试位，测试位的尺寸略大于待测试电芯2的尺寸，或者与待测试电芯2的尺寸相近。测试位可以包括不同或相同尺寸的多个，以同时对多个电芯进行测试，或者对串联并联后的电芯进行测试，或者分别替换不同尺寸的电芯进行测试。

测试台200设置有重力检测装置(图中未示出)，用于显示测试台200的安置面所收到的压力。根据重力检测装置显示的压力数值，可以调整压紧件100和待测试电芯2之间的接触压力，既保证了夹持的稳定性，又防止损害待测试电芯2。

压紧件100为板状结构，压紧件100与测试台200的放置面基本平行设置，实现分别夹持待测试电芯2的两侧面。测试部110位于压紧件100的中部。在一些实施例中，待测试电芯2进行针刺测试时，测试部110可以是供测试元件(即刺针)穿过的孔结构，也可以是卡接针刺机的槽结构。在本实施例中，测试部110是供刺针穿过的孔结构，针刺机的被安装在压紧件100远离测试台200的一侧，刺针穿过测试部110，并从压紧件100靠近测试台200的一侧穿出，并能够刺入待测试电芯2的测试部位。在压紧件100上设置孔型的测试部110，使得刺针能够在测试部110的引导作用下沿孔的延伸方向精准刺入电芯上对应的测试部位(待刺点)，更有利于提高测试时针刺位置和针刺方向的精准性，从而提高了测试的数据可靠性。

在其中一个实施例中，测试系统1还包括驱动组件400，驱动组件400连接压紧件100，驱动组件400被配置为驱动压紧件100沿第一直线运动。驱动组件400驱动压紧件100沿第一直线向上运动时，压紧件100远离测试台200并具有一定间隔，可以将待测试电芯2放入测试位，驱动组件400驱动压紧件100沿第一直线向下运动，压紧件100逐渐接近待测试电芯2，并直到抵靠待测试电芯2并将其压紧。

驱动组件400为气动驱动件、液压驱动件、电动驱动件和机械驱动件中的至少一个。电动驱动件是指通过电力来提供动力的驱动装置，电动驱动件可以包括电动机、电动执行器等。液压驱动件利用液体的力量来传递动力和产生运动。液压驱动件可以为液压泵、液压缸、液压马达等。气动驱动件利用气体的力量来传递动力和产生运动。气动驱动件可以为气动缸、气动马达、气动阀等。机械驱动件通常是指通过机械结构来传递动力和产生运动的装置。机械驱动件可以为齿轮、链条、皮带等，机械驱动件需要配合上述电动驱动件、液压驱动件或气动驱动件作为外部动力源进行驱动。可以理解的，需要根据具体的需求选择合适的驱动件，以实现所需的运动动力和控制功能，在本实施例中，驱动组件400为气压缸、液压缸或电机。

进一步的，驱动组件400包括相互套接的第一驱动件410和第二驱动件420，第一驱动件410的一端传动连接于压紧件100、另一端与第二驱动件420转动连接，第一驱动件410被配置为在第二驱动件420的驱动作用下绕沿第一直线转动并带动压紧件100沿第一直线运动。

在其中一个实施例中，第一驱动件410为螺纹套，第二驱动件420为内接于螺纹套的螺柱，螺纹套通过与螺柱的传动连接进而传动连接压紧件100。螺纹套能够沿螺柱的螺纹运动以实现沿第一直线的往复运动，进而带动压紧件100沿第一直线往复运动。

在其中一个实施例中，第一驱动件410为螺母，第二驱动件420为括内接于螺母的螺柱，第二驱动件420被外部动力驱动所运动，外部动力可以是操作人员手动输入动力，或机械臂、机械工具、驱动设备等输入的动力。压紧件100传动连接于螺柱或螺母。外部动力驱动螺母绕第一直线转动，以实现螺柱沿第一直线的运动，进而带动压紧件100沿第一直线运动。或者，外部动力驱动螺柱沿第一直线的运动，带动螺母绕第一直线转动，进而带动压紧件100沿第一直线运动。

进一步的，驱动组件400还包括第三驱动件430。第三驱动件430为气压缸、液压缸或电机，第三驱动件430包括输出动力的输出轴，作为优选的，第三驱动件430为电机，第三驱动件430的输出轴输出绕第一直线旋转的动力。上述的螺柱或螺母可以传动连接第三驱动件430的输出轴，在输出轴的驱动作用下运动。

测试系统1还包括与测试台200连接的支撑件300，支撑件300设于测试台200远离压紧件100的一侧。支撑件300呈框型或箱型结构，用于支撑测试系统1的其他结构。

进一步的，支撑件300与测试台200之间间隔设置形成第一容纳空间，支撑件300远离测试台200的一侧形成第二容纳空间。驱动组件400安装在第一容纳空间或第二容纳空间内。支撑件300与测试台200之间连接有侧壁，以支撑测试台200与支撑件300之间形成间隔。

测试系统1还包括导向件500，导向件500连接于压紧件100，导向件500沿垂直于放置面的方向延伸，即导向件500沿第一直线延伸，能够支撑压紧件100，且对压紧件100的运动方向进行导向。

进一步的，导向件500包括多个导向柱，导向柱一端连接于压紧件100，一端传动连接于驱动组件400。导向柱连接在压紧件100靠近外周的位置，测试台200设置于至少两个导向柱之间。导向柱传动连接第一驱动件410，跟随第一驱动件410从而带动压紧件100运动。

导向柱远离压紧件100的一端可以穿过支撑件300设置。第一驱动件410设于导向柱穿过支撑件300的一端，第一驱动件410穿设于支撑件300。第二驱动件可以设于支撑件300的第二容纳空间中。多个导向柱远离压紧件100的一端连接有安装板510，安装板510上用于至少安装第二驱动件420或外部动力。

导向件500通过轴套(图中未示出)与压紧件100滑动连接，使得压紧件100能调整其在导向件500上的位置。轴套具有耐磨、可拆卸的优点，设置轴套使得导向件500自由更换，节省了系统的维护成本。将轴套嵌设在导向件500上，并与导向件500配合，能够保证压紧件100上下升降时，始终与测试台200保持平行。

安置面上设有放置待测试电芯2的测试位，测试系统1还包括设于测试位周围的定位组件600，定位组件600被配置将测试电芯定位在测试位。定位组件600包括第一定位件610，第一定位件610设于测试位的至少一侧，且第一定位件610至少包括一个平行于待测试电芯2的纵长方向的定位面。定位组件600包括第二定位件620，第二定位件620被配置为相对于测试位运动，并定位在测试位的至少一侧的预设位置。在压紧件100下降或外部环境扰动等因素的影响下，电芯的位置会移动进而影响测试结果的准确性，在进行测试前，先用定位组件600将待测试电芯2限位在测试为上，定位组件600能够有效防止待测试电芯2位置变动导致的测试误差，保证刺针进入待测试电芯2的指定位置，提高了测试的准确性。

第一定位件610为固定式定位件，定位面用于限制待测试电芯2的至少一侧，起到初始定位的基准对位作用。进一步的，第一定位件610可拆卸地连接于测试台200，第一定位件610上可以设置指示位置的标示。第二定位件620为可调式定位件，能够根据电芯的尺寸调整并限制电芯的位置。

在其中一个实施例中，第二定位件620包括定位块621、运动槽622和动力源，运动槽622设于测试台200，定位块621与运动槽622滑动连接，动力源连接定位块621，定位块621能够在动力源的驱动下相对于运动槽622运动并定位在预设位置。

运动槽622可以是贯穿式的孔，动力源设于测试台200与安置面相背的一侧，定位块621穿设于运动槽622并从运动槽622中伸出，伸出的一端连接动力源，另一端用于定位待测试电芯2。运动槽622的长度大于待测试电芯2的宽度或纵长。

第二定位件620还包括传动连接动力源的运动块623和螺杆624，螺杆624连接测试台200，运动块623套设在螺杆624上，并沿螺杆624的延伸方向在动力源的驱动下运动，到达预设位置后，停止运动。运动块623上设有定位块621，运动块623和定位块621设有多组，每组运动块623和定位块621的相匹配以完成对待测试电芯2的定位。

在其中一个实施例中，支撑件300、测试台200、压紧件100和导向件500均包括硬质材料，作为优选的，支撑件300、测试台200和压紧件100均包括硬质绝缘材料，或对支撑件300、测试台200和压紧件100的外表面进行绝缘处理，导向件500为钢材或铝合金。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电芯测试系统，其特征在于，所述测试系统包括：

测试台，设有用于放置待测试电芯的放置面；及

压紧件，所述压紧件被配置为沿第一直线相对于所述测试台进行往复运动，以夹紧或远离放置于所述放置面的待测试电芯；所述压紧件设有用于安装测试元件的测试部，所述测试部与所述待测试电芯的测试部位对应设置；所述第一直线定义为垂直于所述放置面的直线。

2.根据权利要求1所述的电芯测试系统，其特征在于，所述放置面上设有放置待测试电芯的测试位，所述测试系统还包括设于所述测试位周围的定位组件，所述定位组件被配置将所述测试电芯定位在所述测试位。

3.根据权利要求2所述的电芯测试系统，其特征在于，所述定位组件包括第一定位件，所述第一定位件设于测试位的至少一侧，且所述第一定位件至少包括一个平行于所述待测试电芯的纵长方向的定位面。

4.根据权利要求2所述的电芯测试系统，其特征在于，所述定位组件包括第二定位件，所述第二定位件被配置为相对于所述测试位运动，并定位在所述测试位的至少一侧的预设位置。

5.根据权利要求4所述的电芯测试系统，其特征在于，所述第二定位件包括定位块、运动槽和动力源，所述运动槽设于所述测试台，所述定位块与所述运动槽滑动连接，所述动力源连接定位块，所述定位块能够在所述动力源的驱动下相对于所述运动槽运动并定位在所述预设位置。

6.根据权利要求1所述的电芯测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括与所述测试台连接的支撑件，所述支撑件设于所述测试台远离所述压紧件的一侧。

7.根据权利要求1所述的电芯测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括驱动组件，所述驱动组件连接所述压紧件，所述驱动组件被配置为驱动所述压紧件沿所述第一直线往复运动。

8.根据权利要求7所述的电芯测试系统，其特征在于，所述驱动组件包括气动驱动件、液压驱动件、电动驱动件和机械驱动件中的至少一个。

9.根据权利要求7所述的电芯测试系统，其特征在于，所述驱动组件包括第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件的一端传动连接于所述压紧件、另一端与所述第二驱动件转动连接，所述第一驱动件被配置为在所述第二驱动件的驱动作用下绕沿所述第一直线转动，并带动所述压紧件沿所述第一直线运动。

10.根据权利要求6所述的电芯测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括导向件，所述导向件连接于所述支撑件和所述压紧件之间，所述导向件沿垂直于所述放置面的方向延伸。