电池膨胀力测试工装制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电池膨胀力测试工装。该电池膨胀力测试工装包括支撑架和压力测量装置，支撑架上设有两个用于夹紧待测电池的压力板，其中至少一个压力板为活动压力板；支撑架上还设有用于对活动压力板施加压力的施力机构，至少一个压力板上设有用于使待测电池沿其厚度方向延伸的中心线与压力板的受力中心线重合的定位件，定位件包括用于对待测电池的长侧壁或宽侧壁中的一个侧壁定位的侧壁定位部，且定位件设有用于与待测电池的长侧壁或宽侧壁中的另一个侧壁对齐以确定该侧壁位置的侧壁定位标记或对齐面；或者定位件具有对待测电池相互垂直的两个方向进行定位的定位部，通过准确的对待测电池进行对中，该测试工装的测试效率和测试精度大大提高。

Battery expansion test tooling

【技术实现步骤摘要】
电池膨胀力测试工装
本技术涉及电池测试设备领域，尤其涉及一种电池膨胀力测试工装。
技术介绍
锂离子电池以其能量密度高、工作电压高、自放电低、充放电效率高、循环寿命长及无记忆效应等优点，在消费电子产品、航天、储能及新能源汽车等领域得到越来越广泛的应用。锂离子电池在制造和使用过程中，由于锂离子的嵌入和脱出会带来电芯的厚度变化，即电芯充电时，锂离子从正极脱出，并嵌入负极，引起负极层间距增大，从而出现膨胀现象，电芯厚度越厚，膨胀量越大；另一方面，锂离子电池在充放电过程中，由于发生化学发应产生气体，生成的气体造成电芯内压升高，增加了电芯的膨胀行为。电芯体积的膨胀往往伴随着电池厚度的增加，厚度的变化对锂离子电池的寿命和电池模组造成非常不利的影响。新能源汽车上的动力电池包一般由多个电池模组组成，每个电池模组由数量不相等的多个锂离子电池串联或并联组成，并限定在由端板和侧板焊接而成的模组框架内，在电池模组的装配过程中，电池模组两端的端板对电池有一定的预紧力作用，以提高和改善电池的循环性能；在循环放电过程中，由于多个电池的膨胀变形，会对约束它们变形的模组框架进行挤压，使得模组框架发生形变，如果电池继续膨胀，而使模组框架的变形超过其允许的极限，则会发生模组框架的破坏，进而引发安全事故。因此，对电池模组中的电池在其充放电循环过程中真实膨胀力的测试很重要，它可以作为评估电池模组结构是否安全的一个关键因素，也为设计人员设计安全的电池模组结构提供了依据。现有技术中存在对电池膨胀力测试的装置，如授权公告号为CN204255553U的中国技术专利公开了一种电池模组的电池膨胀力测试装置。该测试装置包括第一端板、第二端板和设置在第一端板与第二端板之间的待测电池模组，第一端板和第二端板为用于向电池模组施加压力的压力板；还包括第一支撑板、第二支撑板和穿过第一端板和第二端板而两端分别固定在第一支撑板和第二支撑板上的导杆，第一端板和第二端板可沿导杆滑动；测试装置还包括用于对第一端板施加压力并使第一端板定位的加压构件，和沿水平方向一端固定于第二支撑板，另一端面向第二端板并接收来自第二端板压力的弹簧以及用于检测具体压力值的压力传感器。该测试装置通过利用弹簧提供对电池模组的预紧力，模拟电池在充放电循环中，模组框架对电池的预紧力；通过继续压缩弹簧的方式提供电池膨胀的空间，模拟模组框架的形变过程；最后，由于电池的膨胀而使弹簧不能继续被压缩后，进一步模拟模组框架在达到形变极限后不再发生形变时的膨胀受力。虽然该测试装置能实现对电池模组的电池膨胀力进行测试，但是，电池在放置时，需要保证电池处于第一端板和第二端板受力面的中心位置，而该测试装置需要人工目测来对电池的位置进行反复调整对中，造成测试的效率降低，测试结果的准确性也相对较低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电池膨胀力测试工装，以解决现有技术中的电池膨胀力测试装置在使用时不易对待测电池定位对中而造成测试效率和测试精度均较低的技术问题。为实现上述目的，本技术提供的电池膨胀力测试工装的技术方案是：一种电池膨胀力测试工装，包括支撑架，支撑架上设有两个平行间隔布置的用于夹紧待测电池的压力板，其中至少一个压力板为沿垂直于两个压力板布置方向导向滑动装配在所述支撑架上的活动压力板；支撑架上还设有用于对活动压力板施加压力以使两块压力板夹紧待测电池的施力机构，电池膨胀力测试工装还包括用于测量待测电池与压力板之间压力的压力测量装置，至少一个压力板上设有用于使待测电池沿其厚度方向延伸的中心线与压力板的受力中心线重合的定位件，定位件包括用于对待测电池的长侧壁或者宽侧壁中的一个侧壁定位配合的侧壁定位部，且定位件设有用于与待测电池的长侧壁或者宽侧壁中的另一个侧壁对齐以确定该侧壁位置的侧壁定位标记或者对齐面；或者定位件包括用于与待测电池长度方向延伸的侧壁定位配合的长壁定位部和用于与待测电池宽度方向延伸的侧壁定位配的宽壁定位部。有益效果：该电池膨胀力测试工装在安装待测电池时，通过定位件用于对待测电池的长侧壁或者宽侧壁中的一个侧壁定位的侧壁定位部，以及其上设有的用于与待测电池的长侧壁或者宽侧壁中的另一个侧壁对齐以确定该侧壁位置的侧壁定位标记或者对齐面；或者定位件直接通过其上设有的长壁定位部和宽壁定位部对待测电池的至少两个相互垂直的方向进行定位，最终实现待测电池沿其厚度方向延伸的中心线与压力板的受力中心线重合，也即待测电池的准确定位，然后通过施力机构对活动压力板施加压力以夹紧待测电池，从而实现待测电池的固定，最后利用压力测量装置来测量待测电池与压力板之间的压力值进而测出待测电池在充放电循环过程中的膨胀力值。通过对待测电池的准确定位，能够避免依靠人工对待测电池进行反复调节使其对中时造成的测试效率低和测试结果不准确的问题发生。优选地，定义设置有所述定位件的压力板为定位压力板，以定位压力板的中心为零点建立XOY平面坐标系，XOY平面垂直于压力板的受力中心线，其中X方向与Y方向垂直，所述定位件包括相对于定位压力板在X方向位置可调的调整块，侧壁定位部为可拆连接在调整块上的定位杆，所述侧壁定位标记或者对齐面设置在定位杆上，所述定位杆与调整块在Y方向位置可调。有益效果：调整块在X方向位置可调，定位杆在Y方向位置可调，能够适用于不同型号尺寸电池的对中定位，通用性强。进一步地，所述定位压力板上设有沿X方向延伸的调整部分刻度，调整部分刻度包括多条用于与调整块对齐以显示定位杆上用于与待测电池定位配合的侧面在X方向位置的调整部分刻度线。有益效果：操作人员可依据定位压力板上设有的调整部分刻度来调整待测电池在X方向上的位置，一方面便于操作人员操作，另一方面，操作人员根据调整部分刻度，对待测电池在X方向上的位置调节的更加精确。优选地，所述调整部分刻度的零刻度线与压力板的受力中心线所在平面的法线沿X方向延伸，所述调整块上用于与调整部分刻度的刻度线对齐的侧面与定位杆上用于与待测电池侧壁定位配合的侧面平齐。有益效果：当零刻度线与压力板的受力中心线所在平面的法线沿X方向延伸，可以得出与调整块对齐的刻度线表示定位杆上与待测电池侧壁定位配合的侧面与压力板受力中心线在X方向上的垂直距离，在放置待测电池时，只需使调整块与调整部分刻度上显示长度等于待测电池沿X方向延伸的侧壁长度一半的刻度线对齐，使待测电池沿Y方向延伸的侧壁与定位杆定位接触配合，即可完成待测电池在X方向上的对中。进一步地，所述定位杆上设有沿Y方向延伸的侧壁定位刻度，侧壁定位刻度包括多条用于与调整块对齐以显示侧壁定位标记或者对齐面位置的侧壁定位刻度线。有益效果：操作人员可依据定位杆上设有的侧壁定位刻度来调整待测电池在Y方向上的位置，一方面便于操作人员操作，另一方面，操作人员根据侧壁定位刻度，对待测电池在Y方向上的位置调节的更加精确。优选地，侧壁定位刻度的零刻度线与所述调整块对齐时，侧壁定位标记与压力板的受力中心线沿X方向布置或重合，或者压力板的受力中心线处于对齐面的沿X方向延伸的部分上或者处于对齐面上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池膨胀力测试工装，包括支撑架，支撑架上设有两个平行间隔布置的用于夹紧待测电池的压力板，其中至少一个压力板为沿垂直于两个压力板布置方向导向滑动装配在所述支撑架上的活动压力板；支撑架上还设有用于对活动压力板施加压力以使两块压力板夹紧待测电池的施力机构，电池膨胀力测试工装还包括用于测量待测电池与压力板之间压力的压力测量装置，其特征在于：至少一个压力板上设有用于使待测电池沿其厚度方向延伸的中心线与压力板的受力中心线重合的定位件，定位件包括用于对待测电池的长侧壁或者宽侧壁中的一个侧壁定位配合的侧壁定位部，且定位件设有用于与待测电池的长侧壁或者宽侧壁中的另一个侧壁对齐以确定该侧壁位置的侧壁定位标记或者对齐面；或者定位件包括用于与待测电池长度方向延伸的侧壁定位配合的长壁定位部和用于与待测电池宽度方向延伸的侧壁定位配合的宽壁定位部。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池膨胀力测试工装，包括支撑架，支撑架上设有两个平行间隔布置的用于夹紧待测电池的压力板，其中至少一个压力板为沿垂直于两个压力板布置方向导向滑动装配在所述支撑架上的活动压力板；支撑架上还设有用于对活动压力板施加压力以使两块压力板夹紧待测电池的施力机构，电池膨胀力测试工装还包括用于测量待测电池与压力板之间压力的压力测量装置，其特征在于：至少一个压力板上设有用于使待测电池沿其厚度方向延伸的中心线与压力板的受力中心线重合的定位件，定位件包括用于对待测电池的长侧壁或者宽侧壁中的一个侧壁定位配合的侧壁定位部，且定位件设有用于与待测电池的长侧壁或者宽侧壁中的另一个侧壁对齐以确定该侧壁位置的侧壁定位标记或者对齐面；或者定位件包括用于与待测电池长度方向延伸的侧壁定位配合的长壁定位部和用于与待测电池宽度方向延伸的侧壁定位配合的宽壁定位部。


2.根据权利要求1所述的电池膨胀力测试工装，其特征在于：定义设置有所述定位件的压力板为定位压力板，以定位压力板的中心为零点建立XOY平面坐标系，XOY平面垂直于压力板的受力中心线，其中X方向与Y方向垂直，所述定位件包括相对于定位压力板在X方向位置可调的调整块，侧壁定位部为可拆连接在调整块上的定位杆，所述侧壁定位标记或者对齐面设置在定位杆上，所述定位杆与调整块在Y方向位置可调。


3.根据权利要求2所述的电池膨胀力测试工装，其特征在于：所述定位压力板上设有沿X方向延伸的调整部分刻度，调整部分刻度包括多条用于与调整块对齐以显示定位杆上用于与待测电池定位配合的侧面在X方向位置的调整部分刻度线。


4.根据权利要求3所述的电池膨胀力测试工...

【专利技术属性】
技术研发人员：张红雷，唐明涛，赵洪武，李萍，刘盼盼，
申请(专利权)人：中航锂电洛阳有限公司，中航锂电技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41