CN221100587U - 一种圆柱电池电化学测试夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种圆柱电池电化学测试夹具，包括：固定支架，所述固定支架包括呈垂直结构设置的基板和支撑板，所述基板上设有可控制电池水平移动的移动滑轨，所述移动滑轨上设有可夹紧固定电池的夹紧构件；所述支撑板上设置有导向构件，所述导向构件的移动端连接有承托平台，所述承托平台上设有正、负极测试构件，控制所述导向构件动作，使所述正、负极测试构件接触电池的正、负极壳体，以进行电化学测试。本实用新型所述的一种圆柱电池电化学测试夹具模拟pack场景，采用同方向电连接，保证在测试过程中电池呈竖立状态，测试数据更加接近pack后电芯测试数据。

Description

一种圆柱电池电化学测试夹具

技术领域

本实用新型属于电池制造技术领域，尤其是涉及一种圆柱电池电化学测试夹具。

背景技术

在电池制造完成后，电化学测试是评价电池的重要手段，根据客户需求，大圆柱电池尺寸型号多样，但结构相似。目前常用的电化学测试方法：在电池头尾两端焊接导电带，避免导电带接触造成电池短路，此方法测试电池内阻阻值偏小，未测试到电池壳体电阻值。且头尾焊导电带后，电池测试时电池横向测试，电流走向与内部电解液分布情况与电池竖立放置不同。

但在实际应用Pack场景中，电池导电带连接方式为正、负极同侧电连接，导致电芯电化学测试结果与Pack组装后电化学测试结果差距较大。目前的电化学测试存在如下问题：

1、测试不同型号电池经常需要换型，容易导致电流、电压连接线接触不良，换型浪费时间，效率低等问题；

2、目前大圆柱电池型号多样，容量相差较大，夹具在正极得接触点位只有1个，正极侧过电流能力很低，导致电池很多高倍率测试无法通过此设备进行测试。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种圆柱电池电化学测试夹具，以解决上述至少一个问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供一种圆柱电池电化学测试夹具，包括：

固定支架，所述固定支架包括呈垂直结构设置的基板和支撑板，所述基板上设有可控制电池水平移动的移动滑轨，所述移动滑轨上设有可夹紧固定电池的夹紧构件；

所述支撑板上设置有导向构件，所述导向构件的移动端连接有承托平台，所述承托平台上设有正、负极测试构件，控制所述导向构件动作，使正、负极测试构件接触电池的正、负极壳体，以进行电化学测试。

进一步地，所述移动滑轨的导轨设置在所述基板上，所述导轨上配合设置有移动滑块，所述移动滑块上设有固定板，所述固定板上提供可放置电池的放置平台；

所述基板上设有限制所述移动滑块移动行程的限位块。

进一步地，所述固定板上开设有顶紧孔，所述顶紧孔内螺纹连接有顶紧螺栓，所述顶紧螺栓的端部顶紧所述导轨的上端面，以固定所述固定板的位置。

进一步地，所述夹紧构件设置在所述固定板上，所述夹紧构件包括多个夹紧件，多个所述夹紧件对应设置于所述固定板的四角边缘部位；

所述夹紧件包括两个平行设置的固定块，两个所述固定块之间固定连接有固定杆，所述固定杆上滑动设置有移动块，所述移动块与远离电池的一所述固定块之间设置有第一弹簧，且所述第一弹簧套设在所述固定杆上；

其中，位于同侧的两所述夹紧件之间设有一连接杆，所述连接杆连接位于同侧位置的两个移动块，所述连接杆的一端端部设有用以限位电池的限位杆。

进一步地，所述支撑板上开设有可导向所述导向构件的条形孔；

所述导向构件包括第一安装板、以及设置在第一安装板上的导向件，所述第一安装板的背部设有紧固螺杆，所述紧固螺杆贯穿至所述条形孔外，并通过其上设置的紧固螺母固定在所述条形孔内。

进一步地，所述第一安装板远离所述紧固螺杆的一侧壁上设有两平行设置的第二安装板；

所述导向件包括气缸、导向杆、以及设置在导向杆上的导向块，所述气缸固定在位于顶部的一所述第二安装板上，所述气缸的伸缩端贯穿所述第二安装板与承托板固定连接，所述承托板提供用以安装正、负极测试构件的承托平台，且所述承托板与所述导向块固定连接。

进一步地，其中位于底部的一所述第二安装板上设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与电池的外壁相贴合。

进一步地，所述承托板上设有第一贯穿槽和多个呈弧形结构设置的第二贯穿槽，多个所述第二贯穿槽呈间隔排布，且绕所述第一贯穿槽周向设置；

正极测试构件设置在所述第一贯穿槽内，负极测试构件的数量为多个，多个负极测试构件对应设置在所述第一贯穿槽内，且多个负极测试构件通过连接导线保持电连接。

进一步地，所述负极测试构件包括电压探针、绝缘柱、限位柱、拧紧螺栓、第二弹簧和电流端子；

所述电压探针位于所述第二贯穿槽内，所述绝缘柱套设在所述电压探针上，且位于所述承托板的上方，所述拧紧螺栓位于所述绝缘柱的上方，并与所述电压探针螺纹连接，所述连接导线位于所述拧紧螺栓与所述绝缘柱之间；

所述限位柱套设在所述电压探针上，且位于所述承托板的下方，所述第二弹簧套设在所述限位柱上；

所述电流端子与所述电压探针的底部固定连接，且所述电流端子套设在所述限位柱外。

进一步地，所述电流端子内设有空腔体，以形成可供所述限位柱移动的空间。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种圆柱电池电化学测试夹具具有以下有益效果：

本实用新型所述的一种圆柱电池电化学测试夹具采用正、负极测试构件接触电池正、负极的连接方式，不需要焊接导电带，减少电池短路风险；模拟pack场景，采用同方向电连接，保证在测试过程中电池呈竖立状态，测试数据更加接近pack后电芯测试数据；在不改变电流、电压连接线的情况下，能够适配多种型号大圆柱电池。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种圆柱电池电化学测试夹具第一角度结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种圆柱电池电化学测试夹具第二角度结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种圆柱电池电化学测试夹具正视图；

图4为本实用新型实施例所述的一种圆柱电池电化学测试夹具侧视图。

附图标记说明：

1-固定支架；11-基板；12-支撑板；13-条形孔；2-移动滑轨；21-限位块；3-固定板；31-顶紧孔；4-夹紧构件；41-固定块；42-固定杆；43-移动块；44-第一弹簧；45-连接杆；46-限位杆；5-导向构件；51-第一安装板；52-第二安装板；53-气缸；54-导向杆；55-导向块；56-承托板；57-弧形凹槽；58-第二贯穿槽；59-紧固螺杆；510-紧固螺母；6-正极测试构件；7-负极测试构件；71-电压探针；72-绝缘柱；73-限位柱；74-拧紧螺栓；75-第二弹簧；76-电流端子；77-连接导线。

具体实施方式

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。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

请参阅图1至图4所示，本实施例提供了一种圆柱电池电化学测试夹具，包括：

固定支架1，固定支架1包括呈垂直结构设置的基板11和支撑板12，基板11上设有可控制电池水平移动的移动滑轨2，移动滑轨2上设有可夹紧固定电池的夹紧构件4；

支撑板12上设置有导向构件5，导向构件5的移动端连接有承托平台，承托平台上设有正、负极测试构件7，控制导向构件5动作，使正、负极测试构件7接触电池的正、负极壳体，以进行电化学测试。

具体地，在本实施例中，固定支架1提供可以放置圆柱电池的放置平台，配合移动滑轨2和夹紧构件4，实现对圆柱电池的位置调节和固定，并利用固定支架1上设置的导向构件5，配合导线构件上设置的正、负极测试构件7，使正、负极测试构件7接触电池的正、负极壳体，实现对电池的电化学测试作业。

本实施例所述的一种圆柱电池电化学测试夹具采用正、负极测试构件7接触电池正、负极的连接方式，不需要焊接导电带，减少电池短路风险；模拟pack场景，采用同方向电连接，保证在测试过程中电池呈竖立状态，测试数据更加接近pack后电芯测试数据；在不改变电流、电压连接线的情况下，能够适配多种型号大圆柱电池。

在一些实施方式中，移动滑轨2的导轨设置在基板11上，导轨上配合设置有移动滑块，移动滑块上设有固定板3，固定板3上提供可放置电池的放置平台；

基板11上设有限制移动滑块移动行程的限位块21；

固定板3上开设有顶紧孔31，顶紧孔31内螺纹连接有顶紧螺栓，顶紧螺栓的端部顶紧导轨的上端面，以固定固定板3的位置。

具体地，在本实施例中，通过设置导轨和移动滑块的配合结构，在移动滑块上设置固定板3，将圆柱电池放置在固定板3上，在方便将电池放置在固定板3提供的放置平台的同时，也实现对圆柱电池的位置调节，以将圆柱电池移动至正、负极测试构件7的正下方，在位置调节完毕后，通过顶紧螺栓对固定板3的位置进行固定，防止电池出现移动的情况，有效避免后续的电化学测试稳定性。

在一些实施方式中，夹紧构件4设置在固定板3上，夹紧构件4包括多个夹紧件，多个夹紧件对应设置于固定板3的四角边缘部位；

夹紧件包括两个平行设置的固定块41，两个固定块41之间固定连接有固定杆42，固定杆42上滑动设置有移动块43，移动块43与远离电池的一固定块41之间设置有第一弹簧44，且第一弹簧44套设在固定杆42上；

其中，位于同侧的两夹紧件之间设有一连接杆45，连接杆45连接位于同侧位置的两个移动块43，连接杆45的一端端部设有用以限位电池的限位杆46。

具体地，在本实施例中，通过在固定板3上设置多个夹紧件，利用夹紧件的连接杆45和限位杆46对电池的底部进行夹紧固定，提高电池固定效果，以满足不同型号直径的圆柱电池。

在一些实施方式中，如图2和图4所示，支撑板12上开设有可导向导向构件5的条形孔13；

导向构件5包括第一安装板51、以及设置在第一安装板51上的导向件，第一安装板51的背部设有紧固螺杆59，紧固螺杆59贯穿至条形孔13外，并通过其上设置的紧固螺母510固定在条形孔13内；

第一安装板51远离紧固螺杆的一侧壁上设有两平行设置的第二安装板52；

导向件包括气缸53、导向杆54、以及设置在导向杆54上的导向块55，气缸53固定在位于顶部的一第二安装板52上，气缸53的伸缩端贯穿第二安装板52与承托板56固定连接，承托板56提供用以安装正、负极测试构件7的承托平台，且承托板56与导向块55固定连接；

其中位于底部的一第二安装板52上设有弧形凹槽57，弧形凹槽57与电池的外壁相贴合。

具体地，本实施例中，在支撑板12上开设两个相互平行的条形孔13，导向构件5沿条形孔13设置方向上下滑动，并通过紧固螺母进行位置锁紧固定，利用气缸53、导向杆54和导向块55的配合关系，将承托板56固定在导向块55上，通过控制气缸53动作，实现整个承托板56的上下位置调节，进而实现承托板56上的正、负极测试构件7接触电池外壳。

在一些实施方式中，承托板56上设有第一贯穿槽和多个呈弧形结构设置的第二贯穿槽58，多个第二贯穿槽58呈间隔排布，且绕第一贯穿槽周向设置；

正极测试构件6设置在第一贯穿槽内，负极测试构件7的数量为多个，多个负极测试构件7对应设置在第一贯穿槽内，且多个负极测试构件7通过连接导线77保持电连接；

如图3和图4所示，负极测试构件7包括电压探针71、绝缘柱72、限位柱73、拧紧螺栓74、第二弹簧75和电流端子76；

电压探针71位于第二贯穿槽58内，绝缘柱72套设在电压探针71上，且位于承托板56的上方，拧紧螺栓74位于绝缘柱72的上方，并与电压探针71螺纹连接，连接导线77位于拧紧螺栓74与绝缘柱72之间；

限位柱73套设在电压探针71上，且位于承托板56的下方，第二弹簧75套设在限位柱73上；

电流端子76与电压探针71的底部固定连接，且电流端子76套设在限位柱73外；

电流端子76内设有空腔体，以形成可供限位柱73移动的空间。

具体地，在本实施例中，正极测试构件6的数量为一个，负极测试构件7的数量为三个，三个负极测试构件7之间的位置可调，且绕正极测试构件6周向设置，正极测试构件6和负极测试构件7结构相同，气缸53带动承托板56下压，使电压探针71的测试点位下压接触电池正、负极壳体进行电化学测试。

对于正极测试点而言，正极测试点位焊接圆形铝片，通过仿真计算，铝片直径1cm、厚度0.6mm便可通过500A电流，大大增加正极侧过电流能力。

本实施例所述的工装夹具模拟Pack应用场景，测试数据更趋于实际应用，正极侧增加过流面积，电池的高倍率性能测试可通过该设备直接进行测试，增加测试通道使用率；

该工装夹具可应用于在化成分容阶段测试电压内阻，也可应用于成品电池电化学测试，并且适配多种型号大圆柱电池。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于，包括：

固定支架(1)，所述固定支架(1)包括呈垂直结构设置的基板(11)和支撑板(12)，所述基板(11)上设有可控制电池水平移动的移动滑轨(2)，所述移动滑轨(2)上设有可夹紧固定电池的夹紧构件(4)；

所述支撑板(12)上设置有导向构件(5)，所述导向构件(5)的移动端连接有承托平台，所述承托平台上设有正、负极测试构件(7)，控制所述导向构件(5)动作，使正、负极测试构件(7)接触电池的正、负极壳体，以进行电化学测试。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于：

所述移动滑轨(2)的导轨设置在所述基板(11)上，所述导轨上配合设置有移动滑块，所述移动滑块上设有固定板(3)，所述固定板(3)上提供可放置电池的放置平台；

所述基板(11)上设有限制所述移动滑块移动行程的限位块(21)。

3.根据权利要求2所述的一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于：

所述固定板(3)上开设有顶紧孔(31)，所述顶紧孔(31)内螺纹连接有顶紧螺栓，所述顶紧螺栓的端部顶紧所述导轨的上端面，以固定所述固定板(3)的位置。

4.根据权利要求2所述的一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于：

所述夹紧构件(4)设置在所述固定板(3)上，所述夹紧构件(4)包括多个夹紧件，多个所述夹紧件对应设置于所述固定板(3)的四角边缘部位；

所述夹紧件包括两个平行设置的固定块(41)，两个所述固定块(41)之间固定连接有固定杆(42)，所述固定杆(42)上滑动设置有移动块(43)，所述移动块(43)与远离电池的一所述固定块(41)之间设置有第一弹簧(44)，且所述第一弹簧(44)套设在所述固定杆(42)上；

其中，位于同侧的两所述夹紧件之间设有一连接杆(45)，所述连接杆(45)连接位于同侧位置的两个移动块(43)，所述连接杆(45)的一端端部设有用以限位电池的限位杆(46)。

5.根据权利要求1所述的一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于：

所述支撑板(12)上开设有可导向所述导向构件(5)的条形孔(13)；

所述导向构件(5)包括第一安装板(51)、以及设置在第一安装板(51)上的导向件，所述第一安装板(51)的背部设有紧固螺杆(59)，所述紧固螺杆(59)贯穿至所述条形孔(13)外，并通过其上设置的紧固螺母(510)固定在所述条形孔(13)内。

6.根据权利要求5所述的一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于：

所述第一安装板(51)远离所述紧固螺杆的一侧壁上设有两平行设置的第二安装板(52)；

所述导向件包括气缸(53)、导向杆(54)、以及设置在导向杆(54)上的导向块(55)，所述气缸(53)固定在位于顶部的一所述第二安装板(52)上，所述气缸(53)的伸缩端贯穿所述第二安装板(52)与承托板(56)固定连接，所述承托板(56)提供用以安装正、负极测试构件(7)的承托平台，且所述承托板(56)与所述导向块(55)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于：

其中位于底部的一所述第二安装板(52)上设有弧形凹槽(57)，所述弧形凹槽(57)与电池的外壁相贴合。

8.根据权利要求6所述的一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于：

所述承托板(56)上设有第一贯穿槽和多个呈弧形结构设置的第二贯穿槽(58)，多个所述第二贯穿槽(58)呈间隔排布，且绕所述第一贯穿槽周向设置；

正极测试构件(6)设置在所述第一贯穿槽内，负极测试构件(7)的数量为多个，多个负极测试构件(7)对应设置在所述第一贯穿槽内，且多个负极测试构件(7)通过连接导线(77)保持电连接。

9.根据权利要求8所述的一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于：

所述负极测试构件(7)包括电压探针(71)、绝缘柱(72)、限位柱(73)、拧紧螺栓(74)、第二弹簧(75)和电流端子(76)；

所述电压探针(71)位于所述第二贯穿槽(58)内，所述绝缘柱(72)套设在所述电压探针(71)上，且位于所述承托板(56)的上方，所述拧紧螺栓(74)位于所述绝缘柱(72)的上方，并与所述电压探针(71)螺纹连接，所述连接导线(77)位于所述拧紧螺栓(74)与所述绝缘柱(72)之间；

所述限位柱(73)套设在所述电压探针(71)上，且位于所述承托板(56)的下方，所述第二弹簧(75)套设在所述限位柱(73)上；

所述电流端子(76)与所述电压探针(71)的底部固定连接，且所述电流端子(76)套设在所述限位柱(73)外。

10.根据权利要求9所述的一种圆柱电池电化学测试夹具，其特征在于：

所述电流端子(76)内设有空腔体，以形成可供所述限位柱(73)移动的空间。