一种适用于锂电池充放电探针老化测试装置及老化方法与流程

本发明涉及一种适用于锂电池充放电探针老化测试装置及老化方法，属于锂电池测试技术领域。

背景技术：

锂离子电池具有高能量、体积小、重量轻、比能量高、安全性好、设计灵活等多种优点，被广泛用于新能源汽车、储能设施等产品中。

在锂离子电池的生产过程中，对于锂离子电池充放电是非常关键的工序之一，探针在对锂离子电池充放电过程的可靠性和安全性至关重要。

伴随着锂电池行业的发展，锂电池的生产厂家对电池的性能有越来越高的要求，以赢得更高的市场占有率。对探针的寿命、接触电阻提出了更高的要求，所以需要对进行探针老化测试，但是现今的老化装置通常是对电池进行老化测试，缺乏对探针的老化测试。

技术实现要素：

为了解决缺乏对探针进行老化测试的问题，本发明提出了一种测试简单、更换方便、可以对探针进行老化试验的一种适用于锂电池充放电探针老化测试装置及老化方法。

本发明所述的一种适用于锂电池充放电探针老化测试装置，其特征在于，包括：

机架，设有测试区和安装区；

充放电测试装置，设置在机架的测试区，并且所述的充放电测试装置包括安装架体、检测单元和接触单元，其中安装架体上设有用于容纳检测单元和接触单元的容质空间，安装架体安装在机架的测试区；检测单元安装在容质空间底部，而接触单元悬装在容质空间上部，并且接触单元面向检测单元的端面上拆卸式安装用于与检测单元接触连接的探针，其中接触单元的连接端与测试电源、测试控制装置电连接；

测试电源，设置在机架的安装区，所述测试电源的供电端与所述充放电测试装置的输电端电连接，用于向充放电测试装置提供测试电流；

以及测试控制装置，包括充放电处理器以及信号采集单元，其中充放电控制器设置在机架的安装区，所述充放电处理器的控制端与所述的充放电测试装置的控制端口电连接；信号采集单元设置在机架的测试区和/或安装区，并且所述的信号采集单元的信号输出端分别与所述的充放电处理器的信号输入端电连接。

所述安装框架包括上顶板、升降板、下底板以及导向柱，所述的上顶板、下底板分别安装在导向柱的上、下两端，并保持上顶板与下底板水平，且上顶板与下底板之间的间隙作为安装框架的容质空间；所述升降板设置在上顶板与下底板之间，并且与导向柱滑动连接，使得所述升降板可沿导向柱轴向升降。

所述检测单元包括测试平台以及设置在测试平台上的接触件，所述测试平台底部安装在下底板上，并保持测试平台水平，且所述的测试平台的表面设有用于与探针接触连接的接触件；所述接触件的输电端与所述测试电源的供电端电连接。

所述接触单元包括探针板、设置于探针板上的探针以及用于驱动探针板垂直升降的驱动气缸，所述探针板拆卸式安装在升降板底面上，所述探针板上设有用于安装探针的安装孔，并且每个安装孔设有用于与充放电测试装置、测试电源以及测试控制装置电连接的连接端口；所述探针安装在探针板面向检测单元的端面上，且所述探针的连接端口与安装孔的连接端口接触连接，使得所述探针通过探针板上相应连接端口与所述的测试电源的供电端、充放电处理器的控制端以及测试控制装置电连接；所述驱动气缸垂直安装在下底板上，并且所述的驱动气缸的升降端与所述升降板连接，用于驱动升降板带动探针板沿导向柱轴向升降以调整探针与测试平台表面接触件之间的距离。

所述信号采集单元包括压力传感器、温度传感器以及电压表，所述的压力传感器设置在测试平台与下底板之间，所述压力传感器的信号输出端与所述的充放电处理器的信号输入端电连接，用于采集测试平台所受压力以反映探针的弹力信息；所述的温度传感器设置在探针板或者测试平台上，所述温度传感器的信号输出端与所述的充放电处理器的信号输入端电连接，用于采集容质空间内的温度信息；所述的电压表设置在机架的安装区，并且所述的电压表的连接端与探针板上对应的连接端电连接，用于测量探针的接触电阻。

所述机架的测试区还增设温度控制器，所述的温度控制器的控制端与所述的充放电处理器的控制端电连接，用于调整测试区的温度。

所述测试电源为恒流电源。

利用本发明所述的一种适用于锂电池充放电探针老化测试装置进行的老化测试方法，包括以下步骤：

1)将探针安装在探针板上：

按照探针型号选择匹配的探针板，并将探针的测试端、输电端以及控制端分别与探针板上相应连接端口电连接相应的电压表、测试电源以及充放电处理器电连接；

2)将探针板装入充放电测试装置的升降板：

探针板装入测试工装机构，并将与探针的测试端、输电端以及控制端相连接的连接端口分别与相应的电压表、测试电源以及充放电处理器电连接，实现探针与电压表、测试电源以及充放电处理器的电连接；

3)对不同温度下探针寿命、接触电阻、弹力、温升进行测定：

驱动气缸收缩，使得探针板下降，探针与测试平台的接触件接触连接，采用恒流源对探针和测试平台通恒定电流，按照充放电处理器上的老化流程对探针进行检验，分别测试常温状态下和高温状态下探针寿命、接触电阻、弹力、温升，并将测试结果传输至充放电处理器中；

4)出料：

测试完成后探针板在驱动气缸带动下上升，探针与测试平台的接触件脱开，取出探针，完成测试。

本发明的有益效果是：可以对探针进行老化试验，操作简单，更换方便，而且可以更换不同型号的探针。

附图说明

图1a是本发明的结构图。

图1b是本发明的主视图。

图1c是本发明的侧视图。

图1d是本发明的后视图。

图2a是本发明的探针板结构图。

图2b是本发明的探针板侧视图。

图2c是本发明的探针板前视图。

图2d是本发明的探针板正视图。

图3a是本发明的充放电测试装置结构图。

图3b是本发明的充放电测试装置主视图。

图3c是本发明的充放电测试装置侧视图。

图3d是本发明的充放电测试装置俯视图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

参照附图：

实施例1本发明所述的一种适用于锂电池充放电探针老化测试装置，包括：

机架1，设有测试区和安装区；

充放电测试装置2，设置在机架1的测试区，并且所述的充放电测试装置2包括安装架体21、检测单元22和接触单元23，其中安装架体上设有用于容纳检测单元和接触单元的容质空间，安装架体安装在机架的测试区；检测单元安装在容质空间底部，而接触单元悬装在容质空间上部，并且接触单元面向检测单元的端面上拆卸式安装用于与检测单元接触连接的探针，其中接触单元的连接端与测试电源、测试控制装置电连接；

测试电源3，设置在机架1的安装区，所述测试电源的供电端与所述充放电测试装置的输电端电连接，用于向充放电测试装置提供测试电流；

以及测试控制装置，包括充放电处理器以及信号采集单元，其中充放电控制器设置在机架的安装区，所述充放电处理器的控制端与所述的充放电测试装置的控制端口电连接；信号采集单元设置在机架的测试区和/或安装区，并且所述的信号采集单元的信号输出端分别与所述的充放电处理器的信号输入端电连接。

所述安装框架21包括上顶板211、升降板212、下底板213以及导向柱214，所述的上顶板211、下底板213分别安装在导向柱214的上、下两端，并保持上顶板211与下底板213水平，且上顶板211与下底板213之间的间隙作为安装框架21的容质空间；所述升降板212水平设置在上顶板211与下底板213之间，并且与导向柱212滑动连接，使得所述升降板可沿导向柱轴向升降。

所述检测单元22包括测试平台221以及设置在测试平台上的接触件222，所述测试平台221底部滑动安装在下底板213的滑轨4上，并保持测试平台水平，且所述的测试平台的表面设有用于与探针接触连接的接触件；所述接触件222的输电端与所述测试电源的供电端电连接。

所述接触单元23包括探针板231、设置于探针板上的探针232以及用于驱动探针板垂直升降的驱动气缸233，所述探针板231拆卸式安装在升降板212底面上，所述探针板231上设有用于安装探针的安装孔，并且每个安装孔设有用于与充放电测试装置、测试电源以及测试控制装置电连接的连接端口；所述探针安装在探针板面向检测单元的端面上，且所述探针的连接端口与安装孔的连接端口接触连接，使得所述探针通过探针板上相应连接端口与所述的测试电源的供电端、充放电处理器的控制端以及测试控制装置电连接；所述驱动气缸垂直安装在下底板上，并且所述的驱动气缸的升降端与所述升降板连接，用于驱动升降板带动探针板沿导向柱轴向升降以调整探针与测试平台表面接触件之间的距离。

所述信号采集单元包括压力传感器、温度传感器以及电压表，所述的压力传感器设置在测试平台221与下底板213之间，所述压力传感器的信号输出端与所述的充放电处理器的信号输入端电连接，用于采集测试平台所受压力以反映探针的弹力信息；所述的温度传感器设置在探针板或者测试平台上，所述温度传感器的信号输出端与所述的充放电处理器的信号输入端电连接，用于采集容质空间内的温度信息；所述的电压表设置在机架的安装区，并且所述的电压表的连接端与探针板上对应的连接端电连接，用于测量探针的接触电阻。

所述机架1的测试区还增设温度控制器，所述的温度控制器的控制端与所述的充放电处理器的控制端电连接，用于调整测试区的温度。

所述测试电源为恒流电源，可以提供6-60a的恒定电流。

实施例2利用本发明所述的一种适用于锂电池充放电探针老化测试装置进行的老化测试方法，包括以下步骤：

1)将探针安装在探针板上：

按照探针型号选择匹配的探针板，并将探针的测试端、输电端以及控制端分别与探针板上相应连接端口电连接相应的电压表、测试电源以及充放电处理器电连接；

2)将探针板装入充放电测试装置的升降板：

探针板装入测试工装机构，并将与探针的测试端、输电端以及控制端相连接的连接端口分别与相应的电压表、测试电源以及充放电处理器电连接，实现探针与电压表、测试电源以及充放电处理器的电连接；

3)对不同温度下探针寿命、接触电阻、弹力、温升进行测定：

驱动气缸收缩，使得探针板下降，探针与测试平台的接触件接触连接，按照充放电处理器上的老化流程对探针进行检验，分别测试常温状态下和高温状态下探针寿命、接触电阻、弹力、温升，并将测试结果传输至充放电处理器中；其中通过压力传感器采集弹力信息，温度传感器采集温度信息，电压表测试探针接触电阻。通过探针安装板频繁上升下降测试探针使用寿命。通过改变整机的温度来测试高低温状态；

4)出料：

测试完成后探针板在驱动气缸带动下上升，探针与测试平台的接触件脱开，取出探针，完成测试。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。