CN223347020U - 一种自带液冷通道电芯的性能测试工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，特别是一种自带液冷通道电芯的性能测试工装，包括：底板、托架和两个气缸组件；气缸组件包括：顶块单元、支架和气缸单元，顶块单元包括基板、液冷压块、支撑架、软管快接插头、电流测试板、支撑架盖板和外接软管，液冷压块与支撑架盖板弹性可伸缩连接，液冷压块上设置有一通孔，通孔与外接软管连接，基板上分布有长条孔；还包括两个压柱单元，两个压柱单元分别设置于两个基板上或同时设置于同一个基板上，压柱单元包括压柱本体和弹性固定于压柱本体内的电压监测探针。本实用新型可以对电芯内部进行冷却，最大程度还原真实使用环境，模拟度高、测试更为准确，而且适应性好、使用灵活、测试效率高。

Description

一种自带液冷通道电芯的性能测试工装

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是一种自带液冷通道电芯的性能测试工装。

背景技术

随着电动汽车、储能电池系统、移动电源等领域的快速发展，锂电池的散热问题日益凸显。通过液冷系统，可以有效地控制锂电池的温度，保持其在适宜的工作范围内运行，从而提高电池的性能和使用寿命。目前，主流电芯的正负极极柱多从同侧引出，对其进行性能测试时，性能测试工装将测试设备的正负极测试线分别接到工装的顶压测试极柱上，通过工装自带的气缸或者滑轨等驱动机构将所述顶压测试极柱压在电芯的正负极极柱上，继而实现测试设备对电芯的性能测试。

对于自带液冷通道的电芯，现有技术通过控制测试环境来模拟电芯的真实使用情况，或将待测电芯立放或躺卧在具有液冷功能的板材上进行测试。然而，对于测试环境的管控只能达到对使用环境的管理，并不能模拟或还原待测电芯真实使用中的热管理。电芯在使用过程中，几何中心处所产生的热量最高，热量传导到电芯表面及使用环境需要一定时间，因此这种对于使用环境的管理并不能有效降低电芯的温度，使用环境的温度与电芯的温度始终存在差值，因此此类测试工装的测试结果精度及准确度差。另外，还有一部分实验室级别的性能测试，不使用特定的测试工装，而是通过在电芯的正负极极柱上激光焊接带有测试线接口的铝排，再将测试线与铝排连接实现电性能的测试目的。激光焊接铝排的方式，既增大了铝排和极柱界面及材料的连接电阻，导致精度有所下降，又造成材料的浪费和成本的增大，而且测试结束铝排不易去除，产品测试的灵活性差。

为此，提出本申请。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述缺点，本实用新型提供一种自带液冷通道电芯的性能测试工装。

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种自带液冷通道电芯的性能测试工装，用于对电芯进行性能测试，电芯的一端设置有电芯极柱、电芯液冷通道和防爆阀，包括：底板、托架和两个气缸组件，托架设置于底板的中部，两个气缸组件分别设置于托架的相对两侧且与底板固定连接；气缸组件包括：顶块单元、支架和气缸单元，顶块单元通过支架与气缸单元固定连接；顶块单元包括基板、液冷压块、支撑架、软管快接插头、电流测试板、支撑架盖板和外接软管，基板通过支撑架与支撑架盖板固定连接，液冷压块与支撑架盖板弹性可伸缩连接，液冷压块上设置有一通孔，所述通孔通过软管快接插头与外接软管连接，基板上分布有用于液冷压块穿过的长条孔；

还包括两个压柱单元，两个压柱单元分别设置于两个基板上或同时设置于同一个基板上，压柱单元包括可导电的压柱本体和弹性固定于压柱本体内的电压监测探针，压柱本体与基板固定连接，电流测试板与压柱本体接触连接。

优选的，液冷压块的外表面还设置有与电芯液冷通道结构匹配的密封胶圈。

优选的，基板上对应防爆阀设置有一通孔。

优选的，支撑架盖板上设置有两个支撑柱，支撑柱上卡设有弹簧，液冷压块与两个支撑柱的自由端连接，液冷压块在弹簧的作用下弹性可伸缩。

优选的，压柱单元包括：压柱本体、绝缘块、固定块和电压监测探针，压柱本体沿轴向设置有安装通孔，绝缘块放置于所述安装通孔内且绝缘块内设置有卡簧，固定块位于绝缘块的上方且与所述安装通孔螺纹连接，电压监测探针通过固定块安装于压柱本体上且沿压柱本体的轴向弹性可伸缩运动。

优选的，基板上设置有一安装孔，压柱本体横截面为一T型结构，所述T型结构包括水平部和垂直部，所述水平部位于所述安装孔外，所述垂直部穿过所述安装孔并与基板固定。

优选的，电流测试板为一L型结构，所述L型结构一端与压柱本体固定连接、另一端上开设有连接孔。

优选的，托架为一U型结构，所述U型结构的两个侧壁的中部相对开设有缺口。

优选的，底板的中部开设有凹槽，托架固定于凹槽内，两个气缸组件分别固定于凹槽的相对两侧。

优选的，支撑架盖板上开设有一用于引出外接软管的引出孔。

与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：

(1)自带液冷接口，可以对电芯内部进行冷却，实现电芯的快速、有效降温，最大程度还原真实使用环境，模拟度高、测试更为准确；

(2)对电芯内部进行冷却时，自带的液冷压块可以实现弹性压接，增加了工装使用的灵活性；

(3)无需焊接铝排，测试时正负极电流、电压可分别直接与待测电芯的正负极极柱连接，提高了性能测试的精度；

(4)本性能测试工装结构设计科学、合理，制造成本低且操作难度小，而且对产品尺寸的适应性好，因此使用灵活、测试效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图1中气缸组件的结构示意图；

图4为图3的爆炸图；

图5为图4中顶块单元的结构示意图；

图6为图5的爆炸图；

图7为图6中压柱单元的剖视图；

图8为本实用新型外接其他设备的端点及接口示意图；

图9为电芯的结构示意图。

图中：1、底板；11、凹槽；2、气缸组件；20、顶块单元；2001、压柱单元；20011、压柱本体；20012、绝缘块；20013、固定块；20014、电压监测探针；2002、基板；2003、密封胶圈；2004、液冷压块；2005、支撑架；2006、软管快接插头；2007、固定螺母；2008、电流测试板；2009、弹簧；2010、固定螺丝Ⅴ；2011、支撑柱；2012、支撑架盖板；2013、固定螺丝Ⅵ；2014、外接软管；2015、固定环；21、支架；22、气缸单元；23、固定螺丝Ⅲ；24、固定螺丝Ⅳ；3、托架；31、缺口；4、固定螺丝Ⅰ；5、固定螺丝Ⅱ；6、电芯；61、电芯极柱；62、电芯液冷通道；63、防爆阀。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是均的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下实施例中未详细介绍的部件结构均为本领域的常规选择。以下实施例未详细介绍的连接关系均为本领域熟知的连接手段。

如图1-图7共同所示：本实用新型提出了一种自带液冷通道电芯的性能测试工装，用于对如图9所示的电芯6进行性能测试，电芯6的一端设置有电芯极柱61、电芯液冷通道62和防爆阀63；

包括：底板1、托架3和两个气缸组件2，托架3设置于底板1的中部，两个气缸组件2分别设置于托架3的相对两侧且与底板1固定连接；气缸组件2包括：顶块单元20、支架21和气缸单元22，顶块单元20通过支架21与气缸单元22固定连接；顶块单元20包括基板2002、液冷压块2004、支撑架2005、软管快接插头2006、电流测试板2008、支撑架盖板2012和外接软管2014，基板2002通过支撑架2005与支撑架盖板2012固定连接，液冷压块2004与支撑架盖板2012弹性可伸缩连接，液冷压块2004上设置有一通孔，所述通孔通过软管快接插头2006与外接软管2014连接，基板2002上分布有用于液冷压块2004穿过的长条孔；

还包括两个压柱单元2001，两个压柱单元2001分别设置于两个基板2002上或同时设置于同一个基板2002上，压柱单元2001包括可导电的压柱本体20011和弹性固定于压柱本体20011内的电压监测探针20014，压柱本体20011与基板2002固定连接，电流测试板2008与压柱本体20011接触连接。

在本实施方式中，针对不同电芯的结构选择性调整压柱单元2001的安装位置。具体来说，如电芯的正负极极柱同侧引出，则两个压柱单元2001设置于同一个气缸组件2的基板2002上，如电芯的正负极极柱异侧引出，则两个压柱单元2001分别设置于两个气缸组件2的基板2002上，至于两个压柱单元2001同轴设置还是非同轴设置(错位)，视电芯的正负极极柱的具体位置而定，本领域技术人员可以根据实际需求灵活进行调整。如图1所示的即为电芯正负极极柱异侧引出且彼此非轴向设置时所采用的性能测试工装。需要说明的是：图1仅为本实用新型的一个实施例，仅作示意，并不用于限定本申请的保护范围。在其所公开的原理范围内，本领域技术人员还可以进行变形以获得其他具体结构的性能测试工装。

在本实施方式中，支架21的一端开口且支架21内中空，顶出单元20插入支架21内后基板2002与支架21的一端通过固定螺丝Ⅳ24固定连接，支架21的另一端通过固定螺丝Ⅲ23与气缸单元22的活塞杆固定连接。

在本实施方式中，支撑架2005包括支撑架连接面和四个支撑脚，所述支撑架连接面通过固定螺丝Ⅴ2010与基板2002固定连接，四个所述支撑脚通过固定螺丝Ⅵ2013与支撑架盖板2012固定连接。

以两个压柱单元2001分别设置于两个气缸组件2的基板2002上以实现对正负极极柱异侧引出且正负极极柱错位非轴向设置的电芯进行测试为例。如图8所示：A处，电流测试板2008的一端用于与测试设备的正极电流线或负极电流线连接，D处为压柱本体20011与电芯6接触部位，电流经电流测试板2008、压柱本体20011传导给电芯6的正负极以实现对电芯6电流性能的测试；B处为电压监测探针20014的外接端，E处为电压监测探针20014的测试端，所述外接端用于与测试设备的正极电压监测线或负极电压监测线连接，所述测试端分别与电芯6的正负极接触，实现对电芯6电压性能的测试；两个外接软管2014的自由端形成了两个外接口C1、C2，用于电芯6冷却液的进口及出口；F为液冷压块2004与电芯液冷通道62的接触口，通过该接出口外接软管2014与电芯液冷通道62连通。测试时，电芯6放置于托架3上，两侧的气缸单元22相对作用压紧电芯6的两端，接触点D在气缸单元22的作用下压紧电芯，E接触点为弹性接触点，具体通过电压监测探针20014弹性压紧，F接触口处液冷压块2004弹性压紧电芯液冷通道62；性能测试时，通过C1及C2实现对电芯6内部的冷却，有助于电芯6快速降温，更加贴合电芯6的实际使用环境，因而有助于提高测试的真实性、准确性及精确度。另外，上述接触点弹性可伸缩，既降低了工装使用时的操作难度，提高了测试效率，又解除了对待测电芯尺寸的严格要求，扩大了本实用新型的使用范围，测试及使用更加灵活。

作为一种优选的技术方案，本实用新型的再一实施例，液冷压块2004的外表面还设置有与电芯液冷通道62结构匹配的密封胶圈2003。

在本实施方式中，密封胶圈2003的存在主要用于在电芯6的电芯液冷通道62的外围形成密封腔，以防止进行冷却时冷却液外泄，影响冷却效果，以致无法真实还原电芯6实际使用中的冷却状态。

作为一种优选的技术方案，本实用新型的又一实施例，基板2002上对应防爆阀63设置有一通孔，以保证电芯泄压不受影响。

作为一种优选的技术方案，本实用新型的另一实施例，支撑架盖板2012上设置有两个支撑柱2011，支撑柱2011上卡设有弹簧2009，液冷压块2004与两个支撑柱2011的自由端连接，液冷压块2004在弹簧2009的作用下弹性可伸缩。

在本实施方式中，支撑柱2011的一端通过固定环2015与支撑架盖板2012固定连接。液冷压块2004的弹性可伸缩的具体实现方式不限，比如可以为：液冷压块2004滑动套设于支撑柱2011上，支撑柱2011上设置有一限位环，弹簧2009套设于支撑柱2011上且位于液冷压块2004与所述限位环之间，液冷压块2004在弹簧2009的作用下沿支撑柱2011弹性可伸缩。当然，其他可以实现液冷压块2004沿支撑柱2011弹性可伸缩的现有技术也可以。

作为一种优选的技术方案，本实用新型的再一实施例，压柱单元2001包括：压柱本体20011、绝缘块20012、固定块20013和电压监测探针20014，压柱本体20011沿轴向设置有安装通孔，绝缘块20012放置于所述安装通孔内且绝缘块20012内设置有卡簧，固定块20013位于绝缘块20012的上方且与所述安装通孔螺纹连接，电压监测探针20014通过固定块20013安装于压柱本体20011上且沿压柱本体20011的轴向弹性可伸缩运动。

在本实施方式中，绝缘块20012与固定块20013共同作用实现了电压监测探针20014在压柱本体20011内的绝缘及弹性可伸缩固定。性能测试时，电压监测探针20014与正负极极柱接触会对其产生一定的压力，确保充分接触，保证测试效果。

作为一种优选的技术方案，本实用新型的又一实施例，基板2002上设置有一安装孔，压柱本体20011横截面为一T型结构，所述T型结构包括水平部和垂直部，所述水平部位于所述安装孔外，所述垂直部穿过所述安装孔并与基板2002固定。

作为一种优选的技术方案，本实用新型的另一实施例，电流测试板2008为一L型结构，所述L型结构一端与压柱本体20011固定连接、另一端上开设有连接孔。

在本实施方式中，所述L型结构的一端套设于压柱本体20011穿出所述安装孔的部分外且通过固定螺母2007进行固定，所述L型结构的另一端所设置的连接孔主要为了在进行电流测试时外接测试设备的正负极电流线，以便将电流通过电流测试板2008传输给压柱本体20011，再经由压柱本体20011传给正负极极柱。

作为一种优选的技术方案，本实用新型的再一实施例，托架3为一U型结构，所述U型结构的两个侧壁的中部相对开设有缺口31。

在本实施方式中，缺口31的设置为电芯6的取放提供了操作空间，便于电芯6放入或离开托架3，而且能节省材料、减轻测试工装的重量。

作为一种优选的技术方案，本实用新型的又一实施例，底板1的中部开设有凹槽11，托架3固定于凹槽11内，两个气缸组件2分别固定于凹槽11的相对两侧。

在本实施方式中，凹槽11的设置使得底板1的中部凹陷、两端相对凸起，托架3通过固定螺丝Ⅱ5固定于底板1中部的凹槽11内，两个气缸单元22位于托架3的相对两侧且也位于凹槽11内，顶出单元20与支架21通过固定螺丝Ⅳ24组合后经由固定螺丝Ⅰ4固定于底板1的两端。这样的布局，使得本实用新型整体结构紧凑且稳固，便于测试操作，提高测试效率。

作为一种优选的技术方案，本实用新型的另一实施例，支撑架盖板2012上开设有一用于引出外接软管2014的引出孔，外接软管2014的自由端经由所述引出孔引出，以便其与其他结构的连接。

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改动、修改、替换和变形。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。

Claims (10)

1.一种自带液冷通道电芯的性能测试工装，用于对电芯(6)进行性能测试，电芯(6)的一端设置有电芯极柱(61)、电芯液冷通道(62)和防爆阀(63)，其特征在于：

包括：底板(1)、托架(3)和两个气缸组件(2)，托架(3)设置于底板(1)的中部，两个气缸组件(2)分别设置于托架(3)的相对两侧且与底板(1)固定连接；气缸组件(2)包括：顶块单元(20)、支架(21)和气缸单元(22)，顶块单元(20)通过支架(21)与气缸单元(22)固定连接；顶块单元(20)包括基板(2002)、液冷压块(2004)、支撑架(2005)、软管快接插头(2006)、电流测试板(2008)、支撑架盖板(2012)和外接软管(2014)，基板(2002)通过支撑架(2005)与支撑架盖板(2012)固定连接，液冷压块(2004)与支撑架盖板(2012)弹性可伸缩连接，液冷压块(2004)上设置有一通孔，所述通孔通过软管快接插头(2006)与外接软管(2014)连接，基板(2002)上分布有用于液冷压块(2004)穿过的长条孔；

还包括两个压柱单元(2001)，两个压柱单元(2001)分别设置于两个基板(2002)上或同时设置于同一个基板(2002)上，压柱单元(2001)包括可导电的压柱本体(20011)和弹性固定于压柱本体(20011)内的电压监测探针(20014)，压柱本体(20011)与基板(2002)固定连接，电流测试板(2008)与压柱本体(20011)接触连接。

2.根据权利要求1所述的性能测试工装，其特征在于：液冷压块(2004)的外表面还设置有与电芯液冷通道(62)结构匹配的密封胶圈(2003)。

3.根据权利要求1所述的性能测试工装，其特征在于：基板(2002)上对应防爆阀(63)设置有一通孔。

4.根据权利要求1所述的性能测试工装，其特征在于：支撑架盖板(2012)上设置有两个支撑柱(2011)，支撑柱(2011)上卡设有弹簧(2009)，液冷压块(2004)与两个支撑柱(2011)的自由端连接，液冷压块(2004)在弹簧(2009)的作用下弹性可伸缩。

5.根据权利要求1所述的性能测试工装，其特征在于：压柱单元(2001)包括：压柱本体(20011)、绝缘块(20012)、固定块(20013)和电压监测探针(20014)，压柱本体(20011)沿轴向设置有安装通孔，绝缘块(20012)放置于所述安装通孔内且绝缘块(20012)内设置有卡簧，固定块(20013)位于绝缘块(20012)的上方且与所述安装通孔螺纹连接，电压监测探针(20014)通过固定块(20013)安装于压柱本体(20011)上且沿压柱本体(20011)的轴向弹性可伸缩运动。

6.根据权利要求5所述的性能测试工装，其特征在于：基板(2002)上设置有一安装孔，压柱本体(20011)横截面为一T型结构，所述T型结构包括水平部和垂直部，所述水平部位于所述安装孔外，所述垂直部穿过所述安装孔并与基板(2002)固定。

7.根据权利要求5所述的性能测试工装，其特征在于：电流测试板(2008)为一L型结构，所述L型结构一端与压柱本体(20011)固定连接、另一端上开设有连接孔。

8.根据权利要求1所述的性能测试工装，其特征在于：托架(3)为一U型结构，所述U型结构的两个侧壁的中部相对开设有缺口(31)。

9.根据权利要求1所述的性能测试工装，其特征在于：底板(1)的中部开设有凹槽(11)，托架(3)固定于凹槽(11)内，两个气缸组件(2)分别固定于凹槽(11)的相对两侧。

10.根据权利要求1所述的性能测试工装，其特征在于：支撑架盖板(2012)上开设有一用于引出外接软管(2014)的引出孔。