TWI706150B

TWI706150B - 夾式測試裝置

Info

Publication number: TWI706150B
Application number: TW107147113A
Authority: TW
Inventors: 劉茂盛; 郭修瑋; 王銘輝; 溫鎮州
Original assignee: 致茂電子股份有限公司
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-10-01
Also published as: TW202024659A

Abstract

本發明提出一種夾式測試裝置，包含第一夾持件以及第二夾持件。第一夾持件定義有第一表面、第一端與第二端，且第一夾持件具有導電模組，導電模組設置於第一表面。第二夾持件定義有第三端與第四端，第四端與第二端相連，第三端與第一端間隔第一距離，且第一夾持件的第一表面面向第二夾持件。其中，導電模組具有座體與多個導電件，座體具有多個插孔，每一個導電件可插拔地容置於所述多個插孔其中之一，且每一個導電件具有第一懸臂與第一彎折部，第一彎折部連接第一懸臂，第一懸臂自所述多個插孔其中之一延伸而出，且第一彎折部係以第一角度朝向第一表面彎曲。

Description

夾式測試裝置

本發明係關於一種夾式測試裝置，特別是關於一種可以抽換導電件的夾式測試裝置。

隨著電動交通工具的發展，提供人們不需使用石化燃料，利用純電能就能長途移動的選擇。為了增加電動交通工具的行駛距離，往往需要搭配設置更多、更高容量的電池，然而如何確保這些電池穩定且安全可靠，目前已成為重要的問題，也突顯檢測電池品質的重要性。

目前於檢測電池品質時，可能替電池進行充電、放電測試，從而能夠準確測得電池的電壓、電流特性，是評估電池品質的重要關鍵。但是，由於電池製造完成時，為了避免電極氧化或毀損，會於電極表面覆蓋一層保護膜，若無法有效的刮除保護膜，將不能使測試接頭直接接觸電池的電極，導致無法準確測得電池的電壓、電流特性。實務上，去除保護膜並不容易，且有可能損壞電極。舉例來說，有可能因為施力過度或者施力角度偏差，而在電極上留下過深的刮痕，從而使電極成為不良品。

此外，測試用的夾具可能利用各種形狀的導電件接觸電池的電極，所述導電件通常被固定地設置在夾具表面。然而，如果某一個導電件發生損壞，由於導電件無法拆卸，不可避免地需要直接替換掉整個夾具，顯然會造成不必要的浪費。因此，業界需要一種於檢測電池時，能刮除保護膜且能夠保護電極的測試裝置，以更快速且準確測得電池的電壓、電流特性。並且，所述測試裝置要能夠替換其中的導電件，以降低維護成本。

本發明提供一種夾式測試裝置，於夾住電池電極時，除了利用導電件上刮除電極的保護膜，直接檢測電池的電壓、電流特性之外，更改良了導電件的結構，以減少電極上的刮痕。並且，所述夾式測試裝置能夠替換其中的導電件，以降低維護成本。

於一些實施例中，座體可以具有上表面，每一個插孔的一端露出於上表面。此外，所述多個插孔可以至少排列成第一列與第二列，第一列與第二列分別對應部分的插孔，且第一列平行於第二列。另外，所述多個導電件區可以分為第一群組與第二群組，第一群組與第二群組分別對應部分的導電件，且第一群組中的導電件，容置於第一列的插孔，第二群組中的導電件，容置於第二列的插孔。以及，於第一群組中，每一個導電件的第一懸臂可以朝向第二列的插孔，於第二群組中，每一個導電件的第一懸臂朝向第一列的插孔。

於一些實施例中，座體可以具有多個支撐件，且所述多個支撐件凸出於上表面。此外，所述多個支撐件可以間隔地排列，且所述多個支撐件設置於第一列與第二列之間。另外，座體可以可拆卸地鎖固於第一表面，以及第二夾持件更可以具有絕緣板件，絕緣板件設置於第一夾持件與第二夾持件之間，且絕緣板件朝向第一表面。

綜上所述，本發明提供的夾式測試裝置於夾持待測的電池電極時，導電件可以接觸待測的電池電極並刮除保護膜層，從而不需額外撕除保護膜層的步驟。此外，本發明的夾式測試裝置因為是利用導電件上的彎折部接觸待測的電池電極，可以減少導電件在電極上留下的刮痕。另外，由於本發明的的導電件是可插拔地容置於座體的插孔中，從而不需要整個夾式測試裝置，可以降低維護成本。

下文將進一步揭露本發明之特徵、目的及功能。然而，以下所述者，僅為本發明之實施例，當不能以之限制本發明之範圍，即但凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化及修飾，仍將不失為本發明之要意所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故應將視為本發明的進一步實施態樣。

請一併參閱圖1與圖2，圖1係繪示依據本發明一實施例之夾式測試裝置的立體示意圖，圖2係繪示依據本發明一實施例之夾式測試裝置的另一角度的立體示意圖。如圖所示，夾式測試裝置1具有第一夾持件10與第二夾持件12，第一夾持件10的一端10a(第一端)和第二夾持件12的一端12a(第三端)分離，而第一夾持件10的另一端10b(第二端)和第二夾持件12的另一端12b(第四端)結合在一起，從而形成一個夾子形狀的結構。實務上，第一夾持件10與第二夾持件12外側(例如上下兩側)可以設有擋塊，所述擋塊可以從外側抵靠著第一夾持件10與第二夾持件12。舉例來說，所述擋塊可以在一個方向上前後移動，由於第一夾持件10的傾斜方向不同於所述擋塊的移動方向，因此當擋塊受外力自所述另一端10b向所述一端10a移動時，可以帶動第一夾持件10向第二夾持件12擠壓。

同理，第二夾持件12的傾斜方向也不同於所述擋塊的移動方向，因此當擋塊受外力自所述另一端12b向所述一端12a移動時，可以帶動第二夾持件12向第一夾持件10擠壓。從而，第一夾持件10與第二夾持件12可以向彼此靠近以夾取物件。本實施例不限制夾式測試裝置1用來夾持何種物件，只要所述物件需要進行電性測試，所述物件即屬夾式測試裝置1適於夾持的範疇。

於一個例子中，第一夾持件10和第二夾持件12係可夾持片狀、板狀、圓柱狀或其他形狀的電極。外觀上，第一夾持件10的一端10a和第二夾持件12的一端12a在未夾緊之前，可以間隔有一個預設距離(第一距離)。當所述擋塊從外側移動至夾緊的位置時，第一夾持件10的一端10a和第二夾持件12的一端12a之間可設計成儘量密合或略小於電極的厚度，即有穩定夾住電極的效果。本實施利亦不限制第一夾持件10和第二夾持件12的外觀形狀，例如可以用圖1繪示的第一夾持件10和第二夾持件12夾持待測物件中片狀或板狀的部分，也可以調整第一夾持件10和第二夾持件12的外觀結構，從而更適於夾持其他形狀的物件。以下為了方便說明，以待測物件是電池，第一夾持件10和第二夾持件12夾持電池的片狀電極為示範，惟本實施不加以限制。

此外，夾式測試裝置1具有導電模組14，導電模組14設置於第一夾持件10的第一表面10c上，且導電模組14可以凸出於第一夾持件10的第一表面10c。在此，第一夾持件10的第一表面10c係定義為朝向第二夾持件12的表面，而第一夾持件10的第二表面10d係定義為相反於第一表面10c的表面。於一個例子中，導電模組14設置在靠近第一夾持件10的一端10a，且為了穩定設置導電模組14，可以使用數個螺絲將導電模組14鎖固在第一夾持件10的第一表面10c上。當然，穩固地設置導電模組14在第一夾持件10的第一表面10c上的方式很多，例如可以用卡扣、吸附或黏合，本實施例在此不加以限制。

以實際的例子來說，夾式測試裝置1可以外接電源供應器，並藉由電源供應器對待測電池進行充電的測試。實務上，電源供應器可以從第一夾持件10的另一端10b饋入電流，饋入的電流可以經過第一夾持件10與導電件14到達待測電池的電極，從而對待測電池進行充電。此外，夾式測試裝置1更可以具有電壓偵測件16，電壓偵測件16上也可以設置有另一個導電模組160，用以偵測待測電池中的電壓變化，以防止電池過充或其他原因造成的電壓異常。於一個例子中，第一夾持件10與電壓偵測件16不會電性連接在一起，可以避免，電源供應器從第一夾持件10饋入電流時，饋入的電流干擾電壓偵測件16偵測待測電池中的電壓變化。

實務上，導電模組160可以和導電模組14的結構與功能相仿，但電壓偵測件16的功能是進行待測電池的電壓量測，電壓偵測件16上設置的導電模組160尺寸上可以小於第一夾持件10上設置的導電模組14。有別於第一夾持件10可能需要承載較大的電流，第一夾持件10的面積可以大於電壓偵測件16，以降低第一夾持件10內的電阻並更有利於散熱。

為了詳細地說明導電模組14的結構與功能，請一併參閱圖3與圖4，圖3係繪示依據本發明一實施例之導電模組的立體示意圖，圖4係繪示依據本發明一實施例之座體的立體示意圖。如圖所示，導電模組14可以具有座體140與多個導電件142，導電件142可以有規律地排列於座體140中。座體140具有上表面140a，且座體140可以有具有多個插孔144，每一個插孔144可以貫穿或未貫穿座體140，本實施例在此不加以限制。於一個例子中，不論插孔144是否貫穿座體140，至少插孔144是位於座體140的上表面140a中。換句話說，每一個插孔144可以從上表面140a直接被觀察到，即插孔144的一端露出於上表面140a。實務上，導電件142是可以從插孔144中抽出的。在此，本實施例並不限制如何將導電件142插入或拔出插孔144，例如可以利用機械手臂操作，或者可以僅由工程師手動操作。

於圖4繪示的例子中，多個插孔144可以陣列地排列，例如至少排列成第一列144a與第二列144b，第一列144a與第二列144b分別對應部分的插孔144，且第一列144a平行於第二列144b。本實施例並不限制插孔144之間的間隔或排列方式。實務上，只要容置於各個插孔144中的導電件142不會互相干擾或接觸，且不會影響夾持待測物品(例如待測電池的電極)，多個插孔144其實可以任意地排列，本實施例在此不加以限制。為了方便說明，以下由排列成第一列144a與第二列144b的插孔144進行說明。

於圖3的例子中，導電件142也區分為第一群組142a與第二群組142b，第一群組142a與第二群組142b分別對應部分的導電件142。於一個例子中，導電件142可以一對一地容置於插孔144中，例如第一群組142a中的導電件144可以對應地容置於第一列144a的插孔144，第二群組142b中的導電件142可以對應地容置於第二列144b的插孔144。換句話說，導電件142的數量可以與插孔144的數量相同，當然本實施例並不以此為限。值得一提的是，本實施例的多個插孔144縱使只排列成一列，例如僅有第一列144a與或僅有第二列144b，也可以實現完整的功能。

於一個例子中，導電模組14將多個導電件142並排地排列在一起。當待測電池的電極被夾式測試裝置1穩固地夾持時，導電模組14中的多個導電件142可以同時接觸待測電池的電極，分散接觸電極時的應力，避免刮除保護膜層時施力過度。此外，每個導電件142可以具有彈性，當夾式測試裝置1夾持待測電池的電極時，每個導電件142可以產生些許形變，同樣也可以分散接觸電極時的應力。在此，所述形變應當不會破壞導電件142的結構，使得導電件142可以重複性地使用。此外，為了避免第一夾持件10與第二夾持件12過度擠壓電極，導致導電件142過度形變而破壞導電件142的結構，導電模組14更可具有多個支撐件146，且所述多個支撐件146凸出於上表面140a。

支撐件146可以用來抵擋第二夾持件12，避免第二夾持件12過於靠近第一夾持件10。實務上，多個支撐件146的頂面可以共同形成一個支撐面146a，在導電件142沒有受到外力擠壓(例如沒有接觸到電極)時，導電件142可以略為凸出於支撐面146a。當導電件142受到外力擠壓(例如夾緊電極)時，支撐件146則可以抵擋著第二夾持件12，讓導電件142僅在支撐面146a以上受到外力，避免導電件142無限制地向上表面140a壓縮。在此，本實施例不限制支撐件146凸出於上表面140a的高度，或支撐件146的寬度，或支撐件146於上表面140a的位置。於所屬技術領域具有通常知識者應可以明白，支撐件146的高度(即支撐面的高度)可以取決於導電件142的彈性，當導電件142的彈性越好，支撐件146凸出於上表面140a的高度可以越低。此外，只要支撐件146可以抵擋第二夾持件12，支撐件146的寬度或支撐件146於上表面140a的位置可以自由設計。

以圖3與圖4繪示的多個支撐件146為例，所述多個支撐件146有規律地排列於第一列144a與第二列144b的插孔144之間。此外，當多個導電件142分別容置於對應的插孔144中時，兩個相鄰的支撐件146之間可以具有至少一個第一群組142a中的導電件142以及一個第二群組142b中的導電件142。當然，本實施例在此不限制兩個相鄰的支撐件146之間有多少數量的導電件142，只要支撐件146能保護導電件142免於過度擠壓，即符合本實施例之支撐件146的範疇。

為了說明多個導電件142在座體140上的排列上，以及為了說明導電件142的結構。請一併參閱圖3、圖4與圖5，圖5係繪示依據本發明一實施例之導電件的立體示意圖。所述多個導電件142的結構可以相同，在此圖5以第一群組142a中的導電件142為例。導電件142在結構上可以具有懸臂1420(第一懸臂)、彎折部1422(第一彎折部)以及固定臂1424。懸臂1420位於彎折部1422和固定臂1424之間。於一個例子中，導電件142可以是一體成形的，並且可以使用導電效率高的材料，例如銅質材料。圖5繪示的固定臂1424的直徑可以略小於對應的插孔144的直徑，從而當固定臂1424可以插設於對應的插孔144時，懸臂1420可以位於上表面140a上方，且懸臂1420不直接接觸上表面140a。

於一個例子中，懸臂1420可以看成從上表面140a上的插孔144延伸而出，並且彎折部1422向上表面140a彎折進來。實務上，懸臂1420並不會垂直於上表面140a，而是和上表面140a夾有一角度，所述角度可以是銳角(0度到90度之間)，例如15度、30度、45度、60度或75度。相對地，以第二群組142b中的導電件142也可以和上表面140a夾有相同的角度，使得第一群組142a和第二群組142b中的導電件142在外觀上可以是對稱的結構。

此外，彎折部1422係以固定的角度θ1(第一角度)朝向第一表面10c彎曲。實務上，由於座體140大致上是一個矩形實體，上表面140a大致上平行於第一表面10c。因此，彎折部1422也可以看成以角度θ1朝向上表面140a彎曲。當然，本實施例不限制座體140的形狀與外觀，例如上表面140a也有可能不是平面，或者上表面140a也有可能不與第一表面10c平行。於一個例子中，角度θ1可以是鈍角(90度到180度之間)，例如105度、120度、135度、150度或165度，本實施例在此不加以限制。較佳的是，彎折部1422可以朝向上表面140a彎曲，但不抵靠在上表面140a上，藉此導電件142可以保留更好的彈性。

於圖3繪示的例子中，於第一群組142a的導電件142中，每一個導電件142的懸臂1420會朝向支撐件146(導電模組14的中央區域)，即會朝向第二列144b的插孔144。於第二群組142b的導電件142中，每一個導電件142的懸臂1420同樣也會朝向支撐件146(導電模組14的中央區域)，即會朝向第一列144a的插孔144。從另一個角度來看，以圖3中的導電件142的排列方式，導電模組14的中央區域大致是導電件142較凸出於上表面140a的區域，從而在導電模組14的中央區域設置支撐件146，理論上較能保護導電件142。因此，所屬技術領域具有通常知識者，可以依照導電件142的排列方式決定支撐件146的設置位置，也可以依照支撐件146的設置位置決定導電件142的排列方式，本實施例在此不加以限制。

另外，導電件142的固定臂1424也可以略微彎曲，而帶有角度θ2(第二角度)。實務上，座體140上的插孔144大致上可以是圓柱狀的孔洞，角度θ2可以是如前所述的鈍角(90度到180度之間)，特別可以例如165度、170度或175度，本實施例在此不加以限制。在此，當帶有角度θ2的固定臂1424容置於圓柱狀的插孔144時，圖5繪示的A點與B點會同時接觸插孔144的內壁，而可以藉由摩擦力將固定臂1424箝制於插孔144中，從而使導電件142可以穩固地容置在插孔144中。另一方面，要將導電件142從插孔144中拆卸出來時，於所屬技術領域具有通常知識者應可以明白，可以藉由反覆搖晃導電件142，或者將導電件142旋轉特定角度，即可以把導電件142從插孔144抽出。

換言之，導電模組14中的每個導電件142都可以藉由上述方法輕易地抽取出來，且導電模組14也可以從第一夾持件10上拆卸下來。因此，在某一導電件142發生損毀時，不需要替換整體的夾式測試裝置1，可以僅抽換毀損的導電件142。另外，本實施例不限制導電件142的固定臂1424需要帶有角度，例如縱使固定臂1424筆直，只要選擇固定臂1424的直徑略小於對應的插孔144的直徑而達到緊配的程度，亦可以有同樣的效果。

實務上，當第一夾持件10和第二夾持件12準備夾持待測電池的電極時，多個導電件142中的彎折部1422會逐漸觸碰到電極。隨著第一夾持件10和第二夾持件12越來越靠近，每個接觸到電極的彎折部1422都會受外力擠壓，因而產生些許的形變與滑移。藉此，在彎折部1422形變與滑移的同時，可以刮除電極上的保護膜層。此外，由於彎折部1422是朝向第一表面10c(或上表面140a)彎折，可以利用較平緩(例如帶著弧度)的一側接觸電極，而不會直接使用彎折部1422的一端刮除電極上的保護膜層，可以避免在電極上留下較深的刮痕。此外，導電模組14、導電件142和第一夾持件10可以使用同樣的材質，例如導電性較好的銅材質。舉例來說，每個導電件142可以是由一個銅條彎折而成，導電件142能夠承載的電流大小，與所述銅條的直徑有關。假設導電件142由能夠承載3安培電流的銅條製成，表示彎折部1422可以用來傳輸3安培電流給電極。

於一個例子中，在夾式測試裝置1外接電源供應器時，充電的電流可以僅流經第一夾持件10。請參閱圖2，第二夾持件12朝向第一夾持件10的表面，更可以設有絕緣板件120。在此，絕緣板件120設置於第一夾持件10與第二夾持件12之間，且絕緣板件朝向第一夾持件10的第一表面10c。換句話說，第二夾持件12與第一夾持件10可以彼此絕緣，而第二夾持件12的功能僅在於抵靠待測物件(例如電極)的一側，由第一夾持件10執行刮除保護膜層、充電或電性測試的流程。實務上，當夾式測試裝置1更具有電壓偵測件16時，藉著第二夾持件12抵靠電極的一側，電壓偵測件16便可以執行刮除保護膜層、測量電壓等工作。同時，也可以避免充電的電流從第二夾持件12進入，干擾測量電壓的準確度。換句話說，第二夾持件12的面積可以大致上於第一夾持件10與電壓偵測件16的總合，本實施例在此不加以限制。

1 夾式測試裝置 10 第一夾持件 10a 第一端 10b 第二端 10c 第一表面 10d 第二表面 12 第二夾持件 12a 第三端 12b 第四端 120 絕緣板件 14 導電模組 140 座體 142 導電件 1420 懸臂 1422 彎折部 1424 固定臂 142a 第一群組 142b 第二群組 144 插孔 144a 第一列 144b 第二列 146 支撐件 146a 支撐面 16 電壓偵測件 160 導電模組 θ1 角度 θ2 角度

圖1係繪示依據本發明一實施例之夾式測試裝置的立體示意圖。

圖2係繪示依據本發明一實施例之夾式測試裝置的另一角度的立體示意圖。

圖3係繪示依據本發明一實施例之導電模組的立體示意圖。

圖4係繪示依據本發明一實施例之座體的立體示意圖。

圖5係繪示依據本發明一實施例之導電件的立體示意圖。

無

1 夾式測試裝置 10 第一夾持件 10a 第一端 10b 第二端 10d 第二表面 12 第二夾持件 12a 第三端 12b 第四端 14 導電模組 16 電壓偵測件

Claims

一種夾式測試裝置，包含：一第一夾持件，定義有一第一表面、一第一端與一第二端，且該第一夾持件具有一導電模組，該導電模組設置於該第一表面；以及一第二夾持件，定義有一第三端與一第四端，該第四端與該第二端相連，該第三端與該第一端間隔一第一距離，且該第一夾持件的該第一表面面向該第二夾持件；其中，該導電模組具有一座體與多個導電件，該座體具有多個插孔，每一該導電件可插拔地容置於該些插孔其中之一，且每一該導電件具有一第一懸臂與一第一彎折部，該第一彎折部連接該第一懸臂，該第一懸臂自該些插孔其中之一延伸而出，且該第一彎折部係以一第一角度朝向該第一表面彎曲。
如請求項1所述之夾式測試裝置，其中該座體具有一上表面，每一該插孔的一端露出於該上表面。
如請求項2所述之夾式測試裝置，其中該些插孔至少排列成一第一列與一第二列，該第一列與該第二列分別對應部分的該些插孔，且該第一列平行於該第二列。
如請求項3所述之夾式測試裝置，其中該些導電件區分為一第一群組與一第二群組，該第一群組與該第二群組分別對應部分的該些導電件，且該第一群組中的該些導電件，容置於該第一列的該些插孔，該第二群組中的該些導電件，容置於該第二列的該些插孔。
如請求項4所述之夾式測試裝置，其中於該第一群組中，每一該導電件的該第一懸臂朝向該第二列的該些插孔，於該第二群組中，每一該導電件的該第一懸臂朝向該第一列的該些插孔。
如請求項3所述之夾式測試裝置，其中該座體具有多個支撐件，且該些支撐件凸出於該上表面。
如請求項6所述之夾式測試裝置，其中該些支撐件間隔地排列，且該些支撐件設置於該第一列與該第二列之間。
如請求項1所述之夾式測試裝置，其中該座體可拆卸地鎖固於該第一表面。
如請求項1所述之夾式測試裝置，其中該第二夾持件更具有一絕緣板件，該絕緣板件設置於該第一夾持件與該第二夾持件之間，且該絕緣板件朝向該第一表面。