一种电池模组膨胀率测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组膨胀率测试装置。


背景技术：

2.电芯膨胀力的控制是电池模组设计的重点，也是一大难点。电芯膨胀时的能力边界难以被准确的测量，导致进行模组设计时，模组结构强度不能完全吸收电芯膨胀力，有较大的安全风险。为了有效控制膨胀力，需要先充分测量电芯的膨胀力能力边界，以保障模组抗膨胀力设计能力留有冗余，确保模组设计的可靠性和安全性。
3.而现有的膨胀力测试工装无法有效模拟电芯在模组或系统中的真实环境。在测试电芯膨胀力时，夹持电芯的夹板刚度较高，变形量较小，电芯与夹板的接触面膨胀受到较强限制，电芯鼓胀方向朝着电芯侧面进行，测试出的结果存在失真性。同时也无法建立测试夹板与实际应用模组中端板的关联性，无法通过测试夹板变形预估端板变形量确认eol端板与系统其他组件的干涉情况，基于此获取的数据，产品安全风险高。


技术实现要素：

4.基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种电池模组膨胀率测试装置，测试结果的真实性较高，操作方便，既能够对电芯测试也能够对小模组测试。
5.为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种电池模组膨胀率测试装置，包括：
7.底板；
8.两个等效端板，沿y轴方向间隔且平行设置在所述底板上，所述等效端板垂直且可拆卸连接于所述底板，电芯或电池模组夹持于两个所述等效端板之间；
9.测量件，所述测量件上设置有刻度标识，所述测量件用于测量两个所述等效端板之间的间距。
10.作为一种电池模组膨胀率测试装置的优选方案，两个所述等效端板均呈对称结构。
11.作为一种电池模组膨胀率测试装置的优选方案，还包括：
12.连接件，所述连接件的两端分别可拆卸连接于两个所述等效端板。
13.作为一种电池模组膨胀率测试装置的优选方案，所述连接件设置有多个，多个所述连接件分别沿所述等效端板在x轴方向和y轴方向上的中轴线对称设置，x轴方向与y轴方向垂直。
14.作为一种电池模组膨胀率测试装置的优选方案，所述等效端板的四角分别开设有连接孔，两个所述等效端板上的所述连接孔一一正对设置，螺杆依次穿设两个所述等效端板相对设置的两个所述连接孔，并与螺母螺纹连接。
15.作为一种电池模组膨胀率测试装置的优选方案，所述等效端板呈工字形，所述等效端板的四个端角分别开设有所述连接孔。
16.作为一种电池模组膨胀率测试装置的优选方案，其特征在于，所述等效端板上开设有安装孔，所述底板上开设有螺纹孔，螺栓穿设所述安装孔并与所述螺纹孔螺纹连接。
17.作为一种电池模组膨胀率测试装置的优选方案，所述螺纹孔开设有多个，多个所述螺纹孔沿y轴方向间隔设置，所述安装孔通过所述螺栓选择性地与一个所述螺纹孔连接。
18.作为一种电池模组膨胀率测试装置的优选方案，所述等效端板上凸设有安装柱，所述安装柱沿z轴方向延伸设置，所述安装孔沿所述z轴方向开设于所述安装柱，x轴方向、y轴方向和z轴方向两两垂直。
19.作为一种电池模组膨胀率测试装置的优选方案，所述安装孔和所述螺纹孔分别设置有多个，多个所述安装孔沿x轴方向间隔设置于所述等效端板，并沿所述等效端板在z轴方向上的中轴线对称设置，多个所述螺纹孔沿x轴方向间隔设置于所述底板，每相邻两个所述螺纹孔之间的间距与每相邻两个所述安装孔之间的间距相等。
20.本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型提供一种电池模组膨胀率测试装置，该电池模组膨胀率测试装置包括底板、两个等效端板和测量件。通过将电芯或电池模组夹持在两个平行设置的等效端板之间，使得等效端板等效代替成型电池模组的端板，用等效端板表征端板模组中电芯膨胀力边界，同时也可表征模组膨胀力边界，从而有效提高测试结果的真实性。在将电芯或电池模组夹设在两个等效端板之间后，对电芯或电池模组开始接电测试，测试过程中，电芯或电池模组膨胀，使得两端的等效端板鼓起，测试完成后，利用测量件测量两个等效端板之间的最大间距，并多次测量，测量多个地方，最终得到平均值，从而算出膨胀率。该电池模组膨胀率测试装置操作简单，易于上手，成本低廉，从而能够进行大批量测试，多平行样品的测试有利于消除一致性对结果的影响，获取真实膨胀率边界，这有利于提升模组的精细化设计，并最终实现产品的成本降低。且在上述结构下，能够有效测试出真实场景中的电芯或电池模组的膨胀率边界，从而提高产品的安全性，降低维护成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型实施例提供的电池模组膨胀率测试装置的结构示意图；
24.图2是本实用新型实施例提供的电池模组膨胀率测试装置的部分结构示意图一；
25.图3是本实用新型实施例提供的电池模组膨胀率测试装置的部分结构示意图二。
26.图中：
27.1、底板；2、等效端板；3、螺杆；4、安装柱；5、螺栓；10、连接孔；20、螺纹孔。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
29.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
32.如图1至图3所示，本实施例提供一种电池模组膨胀率测试装置，该电池模组膨胀率测试装置包括底板1、两个等效端板2和测量件。两个等效端板2沿y轴方向间隔且平行设置在底板1上，y轴方向与等效端板2垂直，等效端板2均垂直且可拆卸连接于所述底板1，电芯或电池模组夹持于两个所述等效端板2之间，测量件上设置有刻度标识，用于测量两个所述等效端板2之间的间距。通过将电芯或电池模组夹持在两个平行设置的等效端板2之间，使得等效端板2等效代替成型电池模组的端板，等效端板2具备等效刚度的特性，用等效端板2表征端板模组中电芯膨胀力边界，同时也可表征模组膨胀力边界，从而有效提高测试结果的真实性。在将电芯或电池模组夹设在两个等效端板2之间后，对电芯或电池模组开始接电测试，测试过程中，电芯或电池模组膨胀，使得两端的等效端板2鼓起，测试完成后，利用测量件测量两个等效端板2之间的最大间距，并多次测量，测量多个地方，最终得到平均值，从而算出膨胀率。该电池模组膨胀率测试装置操作简单，易于上手，成本低廉，从而能够进行大批量测试，多平行样品的测试有利于消除一致性对结果的影响，获取真实膨胀率边界，这有利于提升模组的精细化设计，并最终实现产品的成本降低。且在上述结构下，能够有效测试出真实场景中的电芯或电池模组的膨胀率边界，从而提高产品的安全性，降低维护成本。
33.可选地，等效端板2的等效刚度范围为5000-6000n/mm。
34.优选地，两个等效端板2均呈对称结构。对称设置的等效端板2使得在测试时受力均匀，降低测试误差，提高测试精度。
35.具体地，如图2和图3所示，等效端板2上开设有安装孔，底板1上开设有螺纹孔20，螺栓5穿设安装孔并与螺纹孔20螺纹连接。通过螺栓5实现等效端板2和底板1的可拆卸连接，结构简单，便于操作，也便于更换，降低制造成本和维修成本。本实施例中，安装孔和螺纹孔20分别设置有多个，多个安装孔沿x轴方向间隔设置于等效端板2，并沿等效端板2在z轴方向上的中轴线对称设置，多个螺纹孔20沿x轴方向间隔设置于底板1，每相邻两个螺纹
孔20之间的间距与每相邻两个安装孔之间的间距相等。由于螺纹孔20沿x轴方向设置多个，在安装等效端板2时，能够根据实际情况调整等效端板2的位置。在上述结构下，通过多个螺栓5固定等效端板2，能够提高等效端板2的稳定性，避免在测试过程中受力过大而从底板1掉落等，影响膨胀率测试。同时，由于安装孔对称设置，在测试电芯或电池模组时，使得分布于电芯或电池模组两侧的螺栓5对称，进一步提高等效端板2的稳定性和受力均匀性，从而提高膨胀率测试结果的准确性。
36.更具体地，螺纹孔20在底板1上沿y轴方向也间隔设置有多个，即螺纹孔20在底板1上呈阵列分布。优选地，在y轴方向上，每相邻两个螺纹孔20之间的距离与一个电芯的厚度相等，便于增减测试的电芯数量。根据实际测量的电芯或电池模组的厚度，螺栓5穿设安装孔并选择性地与一个螺纹孔20连接，从而控制两个等效端板2之间的间距，适应不同尺寸的电芯或电池模组，提高该电池模组膨胀率测试装置的适用范围。
37.优选地，如图1所示，等效端板2上凸设有安装柱4，安装柱4沿z轴方向延伸设置，安装孔沿z轴方向开设于安装柱4。由于电池模组的端板厚度有限，则等效端板2的厚度也有限，安装柱4便于安装孔的设置，以及便于螺栓5穿设安装孔，实现等效端板2与底板1的可拆卸连接。本实施例中，安装柱4设置有两个，两个安装柱4对称设置，使其能够固定住等效端板2，且结构简单以及成本低廉。
38.进一步地，该电池模组膨胀率测试装置还包括连接件，连接件的两端分别可拆卸连接于两个等效端板2。两个等效端板2通过连接件连接，加强等效端板2的稳定性，避免在测试过程中倾倒，提高电芯或电池模组膨胀率测试的稳定性和准确性。优选地，连接件设置有多个，多个连接件分别沿等效端板2在x轴方向和y轴方向上的中轴线对称设置。通过在两个等效端板2之间连接多个连接件，加强稳定性，在将两个等效端板2安装在底板1上后，安装连接件，使得连接件拉紧两个等效端板2，避免其轻易变形。同时，由于多个等效端板2对称设置，使得等效端板2受力均匀，夹持柱电芯或电池模组后，位于电芯或电池模组两侧的等效端板2受力相同，避免出现其中一侧相较于另一侧更容易变形的情况，提高测试结果准确性。
39.在一个实施例中，连接件可以是两端设置有夹头的连接杆，通过两端夹头分别夹住两个等效端板2，实现连接件的可拆卸以及拉紧作用。在另一个实施例中，连接件为螺杆3，等效端板2的四角分别开设有连接孔10，两个等效端板2上的连接孔10一一正对设置，螺杆3依次穿设两个等效端板2相对设置的两个连接孔10，并与螺母螺纹连接。螺杆3和螺母均易得，造价低廉，便于安装和拆卸，且稳固性较强，不易脱落，能够较好地将两个等效端板2拉紧。
40.优选地，等效端板2呈工字形，等效端板2的四个端角分别开设有连接孔10。通过连接件连接两个等效端板2四个突出角，能够减弱拉紧力对电芯或电池模组测试膨胀时顶起等效端板2的影响，即减少影响测试精度的因素，提高测试准确性，从而提高产品的安全性，降低维护成本。
41.当然，在其它实施例中，连接件还可以根据实际情况设计，例如为销轴，并在销轴两端卡设卡簧固定等。
42.本实施例提供的电池模组膨胀率测试装置，还可以连接其它测试机构，并通过仿真得到膨胀力，即该电池模组膨胀率测试装置不仅能够直接测试电芯或电池模组的膨胀
率，还能够应用在对电芯或电池模组膨胀力的测试环节中。其适用范围广，实用性较高。
43.本实施例提供的电池模组膨胀率测试装置，省去了膨胀力记录仪，只需在测试完成后采用测量件测量变形量即可得到膨胀率；采用等效端板2能够有效解决电芯或电池模组测试环境与应用环境不匹配的问题，有效提升了数据的准确性；同时该电池模组膨胀率测试装置在完成一次测试后，仅需更换等效端板2即可再次测试，简易的一次性夹具操作简单，易于上手，成本低廉，可进行大批量测试，多平行样品的测试开展有利于消除一致性对结果的影响，获取真实膨胀率边界。这有利于提升电池模组的精细化设计，并最终实现产品的成本降低。
44.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。