一种圆柱形锂电池压力连续调整固定保护机构制造技术

本发明专利技术公开了一种圆柱形锂电池压力连续调整固定保护机构，用于振动实验中固定锂电池使其不与振动台工作平面发生相对位移，并且保证锂电池与充放电电极良好接触，不影响锂电池充放电过程。保护机构包括：垂直固定部分和水平固定部分；垂直固定部分中垂直压板两端装设弹簧，且有螺杆穿过弹簧和垂直压板。螺杆另一端是与步进电机连接的活动螺母，机构工作时，螺母随电机同步旋转，程序控制电机正转或反转使水平压板上升或下降。垂直压板的压槽内侧装设压力传感器和温度传感器，压力传感器实时采集垂直压板给锂受电池的压力，用于程序控制步进电机连续动作，从而保证锂电池在电池槽内受到的压力在一定范围内；温度传感器会实时采集电池充放电过程中的温度数据。水平固定部分通过两个水平压板与通电电极在水平方向上固定锂电池，并由电极提供通电电流。

A cylinder type lithium battery pressure continuous fixed protection mechanism

The invention discloses a cylindrical lithium battery pressure continuous adjustment of fixed protection mechanism, the relative displacement and vibration table vibration experiment in fixed plane for lithium battery, and lithium battery charge and discharge electrode to ensure good contact, does not affect the lithium battery charging and discharging process. The protection mechanism comprises a vertical fixed part and a horizontal fixed part; in the vertical fixing part, a spring is arranged at both ends of the vertical pressing plate, and a screw passes through the spring and the vertical pressing plate. The other end of the screw is a movable nut connected to the stepper motor. When the mechanism is working, the nut rotates synchronously with the motor, and the program controls the motor to turn or reverse to make the horizontal pressboard rise or fall. The pressure plate is installed inside the groove vertical pressure sensor and temperature sensor, pressure sensor to collect the vertical plate for the lithium battery by pressure program for stepper motor control of continuous movement, so as to ensure that the lithium battery is in the battery groove of the pressure within a certain range; the temperature sensor temperature data real-time acquisition of the battery charge and discharge process in. The horizontal fixed part fixed the lithium battery in the horizontal direction by two horizontal pressure plates and the electric electrode in the horizontal direction, and provided the electrified current by the electrode.

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱形锂电池压力连续调整固定保护机构
本专利技术设计一种圆柱形锂电池压力连续调整固定保护机构技术背景振动实验的关键在于保证实验样品与振动平面间没有相对位移发生，这需要试验样品放置在一定的固定机构上，在保证不会发生相对位移的同时施加压力也需要控制在一定的范围内，原因在于压力过大会损坏试验样品，压力过小会起不到固定效果。而针对于圆柱形锂电池的振动实验，更需要样品在一定的通电环境下进行，市面上现有的固定机构没有能够满足以上要求的产品出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于满足上述要求条件，提供一种圆柱形锂电池振动实验的压力连续调整固定保护机构，且具有牢固可靠、操作简单、成本低廉的特点。本专利技术的实现方式如下，一种圆柱形锂电池振动实验的压力连续调节固定保护机构，其包括：底板固定孔1，步进电机2，螺母3，弹簧4，螺杆5，水平压板6，固定电极7，底板8，垂直压板9，活动螺母10，电池槽11，可动电极12，压力传感器13，温度传感器14。其中弹簧4装设在垂直压板9的两端，用于减振，保护压板，同时在震动过程中当有螺母3出现松动时，会起到一定固定作用；螺杆5用于将弹簧4、垂直压板9和步进电机2连接起来；步进电机2通过活动螺母10控制垂直压板下降给锂电池施加压力，压力传感器13位于垂直压板压槽的底面上，用于检测锂电池受到的径向压力并将数据传回步进电机2控制软件，使电池受到一定的压力；温度传感器14位于垂直压板压槽的侧平面上，用于检测锂电池在充放电过程中的表面温度。电池槽11用于放置锂电池同时抬高电池的放置高度使电池在垂直压板9的活动范围内。固定电极7位于水平压板6上与放置好的锂电池电极等高的位置；另一端水平压板上的可动电极12可以通过绝缘旋钮向前推进一定距离，使锂电池在水平方向上达到一定的固定效果，两侧的电极都是用于为锂电池的正负极提供充放电电流。上述垂直压板两边都装设弹簧，而不是直接将压条固定于螺杆上，这样可以使垂直压板有一定范围的活动区间，防止压板和锂电池的损坏，同时防止在振动过程中螺母的松动，造成锂电池受到的压力突变而发生相对位移。上述螺杆一端装设活动螺母，用于调节螺杆以控制压板施加到锂电池上的压力。上述可动电极由绝缘旋钮15、推进弹簧16和推进电极17组成，可动电极的装设，可以通过调整绝缘旋钮15的位置达到在水平方向上固定锂电池的效果。上述垂直压板上装设有压力采集传送装置和温度采集记录装置。上述水平压板上装设充放电电极保证锂电池振动过程中同时可以进行充放电。上述电池槽具有与锂电池半径相同的圆弧形槽壁，这有利于圆柱形锂电池的固定。本专利技术所述两个步进电机均与螺杆一端的活动螺母连接，并通过控制信号触发正转或者反转效果，从而控制垂直压板的上升或下降，直到锂电池所受压力达到某一固定值，步进电机停止转动，锂电池满足固定要求。附图说明图1为本专利技术实施例提供的固定机构的立体图。图2为本专利技术实施例提供的固定机构的侧视图。图3为本专利技术实施例提供的固定机构的上视图。图4为本专利技术实施例提供的固定机构的正视图。图5为本专利技术实施例提供的固定机构的后视图。图6为本专利技术实施例提供的可动电极立体图。图7为本专利技术实施例提供的电路拓扑结构图。图8为本专利技术实施例提供的压力连续调整控制程序的工作流程图。具体实施方式下面将通过具体的实施例并附图说明本专利的详细工作方式。如图1所示，因为本实施例为对称结构，所以对于图中的底板固定孔1，步进电机2，螺母3，弹簧4，螺杆5，固定电极7，活动螺母10，可动电极12都是指代两侧组件。如图1所示，水平压板6上装设固定电极电极7，这种电极位置固定不能在水平方向上前后移动。如图1所示，固定电极7位于水平压板6与放置好的圆柱形锂电池电极等高的位置。如图1所示，在水平压板6另一侧的水平压板与水平压板6材质相同功能相似，没有单独标注。如图1所示，可动电极12可以通过绝缘旋钮调节推进电极在水平压板上的位置，使圆柱形锂电池在水平方向上受到一定的固定效果，两侧的电极都是用于为锂电池的正负极提供充放电电流。如图1所示，电池槽11位于两个水平压板之间用于放置试验样品，圆弧形的槽面有利于圆柱形锂电池的固定。如图1所示，电池槽11抬高了圆柱形锂电池的放置高度使样品在垂直压板9的活动范围内，同时便于样品与电极接触。如图1所示，步进电机2通过活动螺母10控制垂直压板下降给圆柱形锂锂电池施加压力。如图1所示，压力传感器13位于垂直压板压槽的底面上，用于检测锂电池受到的径向压力并将数据传回步进电机2控制程序，使电池受到一定的压力在一定范围内。如图1所示，温度传感器14位于垂直压板压槽的侧平面上，用于监测锂电池在充放电过程中的表面温度。如图1所示，垂直压板9的压槽由三个平面组成而不是一个曲面，这样有利于压力传感器13，温度传感器14两种传感器分别装设在压槽的底面和侧面上。如图2所示，螺杆5用于将弹簧4、垂直压板9和步进电机2连接起来。如图2所示，固定电极7和可动电极12位于等高位置，这样装设有利于电极对试验样品充放电。如图3所示，垂直压板9的宽度为电池槽11宽度的一半，保证了圆柱形锂电池试验样品有一定的受力面积，使固定更加可靠。如图4所示，弹簧4装设在垂直压板9的两端，用于减振，保护压板，同时在震动过程中当螺母3出现松动时，会起到一定固定作用。如图6所示，可动电极由绝缘旋钮15、推进弹簧16和推进电极17组成。如图6所示，绝缘旋钮15上有螺纹，对应水平压板电极安装孔上也具有对应匹配的螺纹，便于调节绝缘旋钮15在安装孔上的位置。如图6所示，绝缘旋钮15一侧有十字凹槽，便于利用螺丝刀手动调节旋钮旋进旋出，调节旋钮在安装孔的位置。如图6所示，推进弹簧16位于由绝缘旋钮15和推进电极17之间，装设目的在于给推进电极17在水平方向上一定的活动空间，保证试验样品在水平方向上受到一定固定作用力的同时，推进电极17不会因为水平方向上受力过大而损坏。如图6所示，推进电极17，在侧面上有两个极耳，极耳保证电极在安装孔内移动时不会发生旋转，这样便于电极引线。如图7所示，在整个控制电路的拓扑结构中，控制芯片仅采集温度传感器和压力传感器的数据，通过一定的逻辑关系控制电机驱动，进一步控制电机的正转或反转。如图8所示，压力连续调整控制程序工作时首先进行各个子程序的初始化；之后电机复位，复位操作会使步进电机控制垂直压板到达复位高度，便于试验样品的安装；复位后垂直压板并未接触试验样品这时四个压力传感器采集压力平均值f为0，程序控制电机加速正转，垂直压板快速下降，当压槽接触到试验样品时，f值的大小会在F1和F2之间，这时电机慢速正转垂直压板下降速度减小，压力平均值f也会缓慢增大，并保证不会超过压力值上限F2，且为了让四个试验样品受力均匀，程序会判断，每侧两个样品受到压力平均值f1和f2是否相等且在压力区间之内，当f1与f2不相等时两侧电机会在不同的方向上慢速旋转，直到f1与f2大小相等，这时固态继电器断开，电机不再工作，程序停止，固定满足要求；如果在压力调整过程中f1和f2中任意一个压力数据过大或过小不在压力区间之内，程序将自动回到复位步骤重新进行以上操作。使用时，固定机构应先处于图1状态。然后把压力传感器和温度传感器装设到垂直压板压槽底面与侧面，并将数据采集线连接至控制芯片的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱形锂电池压力连续调整固定保护机构，其特征在于，包括底板固定孔1，步进电机2，螺母3，弹簧4，螺杆5，水平压板6，固定电极7，底板8，垂直压板9，活动螺母10，电池槽11，可动电极12，压力传感器13，温度传感器14。其中弹簧4装设在垂直压板9的两端，用于减振，保护压板，同时在震动过程中当螺母3出现松动时，会起到一定固定作用；螺杆5用于将弹簧4、垂直压板9和步进电机2连接起来；步进电机2通过活动螺母10控制垂直压板下降给锂电池施加压力，压力传感器13位于垂直压板压槽的底面上，用于检测锂电池受到的径向压力并将数据传回步进电机2控制程序，使电池受到一定的压力；温度传感器14位于垂直压板压槽的侧平面上，用于检测锂电池在充放电过程中的表面温度。电池槽11用于放置锂电池同时抬高电池的放置高度使电池在垂直压板9的活动范围内。固定电极7位于水平压板6上与放置好的锂电池电极等高的位置；另一端水平压板上的可动电极12可以通过绝缘旋钮向前推进一定距离，使锂电池在水平方向上达到一定的固定效果，两侧的电极都是用于为锂电池的正负极提供充放电电流。机构工作时首先对步进电机进行复位操作，垂直压板将抬升至复位高度，将锂电池放置在对应的电池槽内，手动调节水平压板上的可动电极12对锂电池在水平方向上施加一定的压力，运行压力调整控制程序，压力传感器实时采集压力数据，电机转动控制压条压紧或放松。当锂电池所受压力超过某一定值，电机会反向转动将压力调小，如果压力太小，锂电池有可能会在振动过程中与振动工作平面发生相对位移同时造成锂电池与电极的接触不良，这时电机正向转动将压力调大，经过多次的连续调节，锂电池在垂直方向所受压力达到要求。...

【技术特征摘要】
1.一种圆柱形锂电池压力连续调整固定保护机构，其特征在于，包括底板固定孔1，步进电机2，螺母3，弹簧4，螺杆5，水平压板6，固定电极7，底板8，垂直压板9，活动螺母10，电池槽11，可动电极12，压力传感器13，温度传感器14。其中弹簧4装设在垂直压板9的两端，用于减振，保护压板，同时在震动过程中当螺母3出现松动时，会起到一定固定作用；螺杆5用于将弹簧4、垂直压板9和步进电机2连接起来；步进电机2通过活动螺母10控制垂直压板下降给锂电池施加压力，压力传感器13位于垂直压板压槽的底面上，用于检测锂电池受到的径向压力并将数据传回步进电机2控制程序，使电池受到一定的压力；温度传感器14位于垂直压板压槽的侧平面上，用于检测锂电池在充放电过程中的表面温度。电池槽11用于放置锂电池同时抬高电池的放置高度使电池在垂直压板9的活动范围内。固定电极7位于水平压板6上与放置好的锂电池电极等高的位置；另一端水平压板上的可动电极12可以通过绝缘旋钮向前推进一定距离，使锂电池在水平方向上达到一定的固定效果，两侧的电极都是用于为锂电池的正负极提供充放电电流。机构工作时首先对步进电机进行复位操作，垂直压板将抬升至复位高度，将锂电池放置在对应的电池槽内，手动调节水平压板上的可动电极12对锂电池在水平方向上施加一定的压力，运行压力调整控制程序，压力传感器实时采集压力数据，电机转动控制压条压紧或放松。当锂电池所受压力超过某一定值，电机会反向转动将压力调小，如果压力太小，锂电池有可能会在振动过程中与振动工作平面发生相对位移同时造成锂电池与电极的接触不良，这时电机正向转动将压力调大，经过多次的连续调...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文华，杜乐，范文奕，焦志鹏，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12