动力电池测厚装置的制作方法

本实用新型涉及电池检测技术领域，特别涉及一种动力电池测厚装置。

背景技术：

随着新能源市场的蓬勃发展，动力电池被广泛应用到了汽车领域，其安全性问题也越来越被人们所重视，市场和技术层面对动力电池的安全性提出了更加严苛的要求。在动力电池安全性的检测中，电池的厚度测试是一个重要的安全及产品性能指标。通过检测电池厚度的变化，尤其是在电池位于电池组内，承受一定外部压力的工况下，检查电池的厚度变化，进一步分析电池内部电芯的形状变化，对提升电池安全性能的研究有重要意义。

现有的电池厚度测量方式基本上都是采用卡尺测量，由于电池厚度面受各种因素影响并非平面结构，因此，在利用卡尺测量时，需要反复测量比较才能测量出电池的最大厚度，极为不便。同时这样测量的结果受器材和人员测试方式影响，误差较大。有的电池厚度检测装置，由底座、验块、卡规所构成，可用于各种电池生产过程的厚度检验。但该实用新型对电池的表面状况要求较高，因电池厚度的形变造成电池表面不平时，电池的厚度测量结果将存在较大误差，也不能反映出电池表面厚度差异分布的情况。同时，这种方案不能根据电池的厚度，对电池的外部模拟施加一定的压力，以测量电池承压下的厚度变化情况，难以对模块成组生产和研发提供准确有效的数据。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力电池测厚装置，以实现动力电池在一定外部压力下，对其厚度上形变情况的检测。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力电池测厚装置，包括：

机架；

测试平台，相对于所述机架固定设置，以承载动力电池，且于所述机架上设有以构成对所述测试平台所承载的所述动力电池定位夹紧的定位夹紧单元；

压力施加机构，设于所述机架上，所述压力施加机构包括动力装置，以及与所述动力装置的动力输出端驱动连接、以可于所述动力电池上方升降的压力施加单元；于所述压力施加单元上设有压力检测装置，所述压力检测装置被构造为检测所述压力施加单元于所述动力电池上施加的压力；

厚度测量机构，包括至少一组的厚度测量单元，各所述厚度测量单元包括分置于所述压力施加单元上及所述测试平台上的上位移测量装置及下位移测量装置，所述上位移测量装置及所述下位移测量装置被构造为分别构成对所述动力电池顶部及底部的相对位移的测量。

进一步的，所述定位夹紧单元包括固设于所述测试平台上、并位于所述动力电池一侧的定位部，以及设于所述动力电池另一相对侧的夹紧部；所述夹紧部包括直线动力装置，以及与所述直线动力装置的动力输出端驱动连接、以可与所述定位部构成对所述动力电池夹紧的夹紧块。

进一步的，所述直线动力装置由直行程气缸构成。

进一步的，所述压力施加单元包括与所述动力装置的动力输出端固连的上固定板，以及于所述上固定板上导向滑动、以可对动力电池施加压力的施压部，所述压力检测装置设于所述上固定板和所述施压部之间。

进一步的，于所述上固定板构造有固定板滑动导杆，并于所述施压部上构造有套设于所述固定板滑动导杆的导向孔，以构成所述施压部于所述上固定板上的导向滑动。

进一步的，于所述机架上固设有平行于所述压力施加单元升降方向的升降滑轨，并于所述施压部上固设有与所述升降滑轨相适配的滑块。

进一步的，所述施压部包括有下固定板、升降板和压板，所述施压部通过所述升降板与所述升降滑轨滑动设置；所述升降板上方与滑动连接与所述固定板滑动导杆的所述下固定板固连，下方与所述压板固连。

进一步的，所述升降板和所述压板之间设有压板固定杆，以于所述升降板和所述压板之间形成用于安装所述厚度测量机构的空间。

进一步的，所述厚度测量单元为九组，且九组的所述厚度测量单元均布在所述动力电池的表面。

进一步的，所述上位移测量装置及所述下位移测量装置由位移传感器构成。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的动力电池测厚装置，通过测试平台与压力施加机构的配合设置，可对待测动力电池的外部施加确定的压力，且可通过厚度测量机构实现对动力电池在确定外部压力下的厚度检测。

(2)通过设置定位部，便于对待测动力电池在测试平台上的定位，进而设置夹紧部，形成对动力电池的夹持，保证了受压检测过程中动力电池的固定，从而使检测更为安全和准确。

(3)采用直行程气缸，适于所述动力电池测厚装置的性能要求，且便于配备和技术实施。

(4)采用固定板滑动导杆的上下滑动，确保了上固定板和下固定板之间的受力传递方向与动力电池的厚度方向一致，使得对动力电池的施压压力检测更为准确。

(5)采用升降滑轨实现对压力施加单元的上下滑动限制，防止了压力施加单元于水平方向上可能的偏移，从而造成测量的误差。

(6)于升降板的下方有一定空间地设置压板，便于厚度测量机构在压板上的设置。

(7)于动力电池的上方和下方都设置位移传感器，可实现对电池承压状态下厚度变化的全面测量。

(8)位置对应的成组设置上下位移传感器，实现了对指定位置处动力电池厚度的测量。

(9)均布地设置多组位移传感器，获取的多组数据可以构建出承压下动力电池的整体厚度的立体形变情况。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的动力电池测厚装置位于机架上的立体示意图；

图2为本实用新型实施例所述的动力电池测厚装置的结构示意图；

附图标记说明：

1-机架，101-机架底板，102-测试平台，103-平台架，104-侧机架板，105- 后机架板，106-顶板，107-夹紧块，108-夹紧气缸，109-夹紧部支架，110-升降滑轨，1021-定位部；

2-压力施加单元，201-动力气缸，202-气缸输出端，203-上固定板，204-下固定板，205-固定板滑动导杆，206-升降板，207-压板，208-压板固定杆，209- 压力检测装置；

3-位移测量装置，301-上位移传感器，302-下位移传感器，4-动力电池。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；所描述的实施例也仅为部分，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应指出的是，本实用新型所述的动力电池测厚装置，其发明思想的主旨在于，所述动力电池测厚装置包括有机架1和设于机架1上的测试平台102、压力施加机构和厚度测量机构。测试平台102以承载动力电池4，且于所述机架1 上设有以构成对所述测试平台102所承载的所述动力电池4定位夹紧的定位夹紧单元；所述压力施加机构包括动力装置，以及与所述动力装置的动力输出端驱动连接、以可于所述动力电池4上方升降的压力施加单元2；于所述压力施加单元2上设有压力检测装置209，所述压力检测装置209被构造为检测所述压力施加单元2于所述动力电池4上施加的压力；厚度测量机构包括至少于所述压力施加单元2上设置的位移测量装置3，各所述位移测量装置3被构造为测量受压后的所述动力电池4的厚度。

本实用新型所示出的实施例，是基于上述的总体发明思路，提供的较为优选的技术实施方案，以实现动力电池在确定的外部压力下，对其厚度上形变情况的检测。

实施例

如图1所示，本实施例的动力电池测厚装置设置于机架1上。包括有测试平台102、压力施加机构和厚度测量机构。

测试平台102相对于所述机架1固定设置，以承载动力电池4，且于所述机架1上设有以构成对所述测试平台102所承载的所述动力电池4定位夹紧的定位夹紧单元。本实施例中，如图2所示，机架包括机架底板101、侧机架板 104、后机架板105和顶板106，所述102通过平台架103固定安装于底板101 上。显然，所述测试平台102应具有可完全囊括动力电池4的下表面的尺寸，且端面为平整光滑的表面，以确保对动力电池4的整个下表面承压，且避免造成的动力电池4表面的损伤。

如图2所示，在本实施例中，所述定位夹紧单元包括固设于测试平台102 上、并位于动力电池4一侧的定位部1021，以及设于所述动力电池4另一相对侧的夹紧部。所述夹紧部包括直线动力装置，以及与所述直线动力装置的动力输出端驱动连接、以可与所述定位部1021构成对所述动力电池4夹紧的夹紧块 107。优选地，所述直线动力装置采用直行程气缸作为夹紧气缸108使用，所述夹紧气缸108通过夹紧部支架109固定设置于所述机架1上。

通过设置定位部1021，便于对待测动力电池4在测试平台102上的定位，进而设置夹紧部，形成对动力电池4的夹持，保证了受压检测过程中动力电池 4的固定，从而使检测更为安全和准确。而采用直行程气缸，适于所述动力电池测厚装置的性能要求，且便于配备和技术实施。

本实施例的所述压力施加机构，设于所述机架1上，压力施加机构包括固定安装于顶板106上的动力装置，以及与所述动力装置的动力输出端驱动连接的压力施加单元2，压力施加单元2可于所述动力电池4上方升降。于所述压力施加单元2上设有压力检测装置209，所述压力检测装置209被构造为检测所述压力施加单元2于所述动力电池4上施加的压力。优选地，所述动力装置采用直行程的动力气缸201，由动力气缸201的气缸输出端202固连所述上固定板203。

具体的讲，所述压力施加单元2具有升降板206，所述升降板206可上下滑动地设置于固定安装在所述机架1的后机架板105的升降滑轨110上；所述压力检测装置209设置于所述升降板206与所述动力装置之间，构成所述升降板206与所述动力装置之间的力连接。采用升降滑轨110实现对压力施加单元 2的上下滑动限制，防止了压力施加单元2于水平方向上可能的偏移，从而造成测量的误差。

所述压力检测装置209设置于升降板206的上方，由上固定板203和下固定板204夹持，于所述上固定板203和所述下固定板204的边角竖直地均布设置有连接上固定板203和下固定板204的固定板滑动导杆205。优选地，固定板滑动导杆205设置上固定板203和下固定板204的四个角上，为上部和下部可自由上下滑动滑套结构，上部固定于上固定板203上，下部固定于下固定板 204上。采用固定板滑动导杆205的上下滑动，确保了上固定板203和下固定板204之间的受力传递方向与动力电池4的厚度方向一致，使得对动力电池4 的施压压力检测更为准确。

于所述升降板206的四角，向下延伸地固连有压板固定杆208，所述压板固定杆208的下端固连对所述动力电池4的上表面施压的压板207。显然，所述压板207应具有可完全覆盖动力电池4的上表面的尺寸，且下端面为平整光滑的表面，以确保对动力电池4的整个表面施压，且避免造成的动力电池4表面的损伤。于升降板206的下方有一定空间地设置压板207，便于厚度测量机构在压板207上的设置。

本实施例中，所述厚度测量机构包括设置于压板207上的上位移传感器301 和设置于所述测试平台102上的下位移传感器302。所述上位移传感器301与所述下位移传感器302为上下位置对应地成对设置，每对所述上位移传感器301 和所述下位移传感器302构成一组，以形成对所述动力电池4于一个设置位置上的厚度测量。优选地，于所述动力电池4的正上方的所述压板207上和所述动力电池4的正下方的所述测试平台102上，均布地设置有9组所述上位移传感器301和下位移传感器302。这样的设计，实现了对电池承压状态下厚度变化情况的全面测量，可获取多组数据，进而构建出承压下动力电池4的整体厚度的立体形变情况。

为很好的实现了对检测数据的监控记录和处理，并便于对动力装置的控制，本实施例中，所述动力电池测厚装置可配置工控机，并通过工控机实现对动力气缸201和夹紧气缸108的控制，且所述工控机电连接于所述压力检测装置209 与所述厚度测量机构，以实现的测量数据的采集、记录与处理。

在对动力电池4进行厚度检查时，首先将动力电池4放置在测试平台102 上，并通过定位部1021定位。进而，控制夹紧气缸108动作夹紧动力电池4。

将尚未对动力电池4施压时压力检测装置209检测的压力值校准为0，之后，设定对动力电池4施加的压力，通过控制动力气缸201动作并实时调控对动力气缸201的供气压力，当压板207对动力电池4的上表面施压时，压力检测装置209检测到的压力值即为对动力电池4的施压的压力值，当该压力值达到设定时，停止对动力气缸201的调控。

9组上位移传感器301和下位移传感器302被设置于压板207和测试平台 102的通孔内，当压力到达设定值时，控制厚度测量机构动作，相应的控制气路导通，上位移传感器301的探头向下方探出，下位移传感器302的探头向上方探出，抵触到动力电池4的表面，测得动力电池4在9个位置上的厚度值。

需要说明的是，可以使用标准样品动力电池4首先进行检测，获取的厚度值标定为标准值，之后对待测动力电池4进行测厚，根据获取的待测动力电池 4与标准样品的差值计算得出待测动力电池4的厚度形状数据。也可以在压板 207与测试平台102之间加设一个位移传感器，在测厚时，该位移传感器测得的压板207下表面与测试平台102上表面之间的厚度值即为待测动力电池4的最高厚度，以最高厚度值为基点；同时，标定上位移传感器301和下位移传感器302于207与102表面贴合时的测得厚度值为0。在进行动力电池4的测厚时，根据最高厚度的基点值，结合上位移传感器301和下位移传感器302的测得值，即可计算得出动力电池4在各组上位移传感器301和下位移传感器302 所在位置上的厚度，进而得出待测动力电池4的厚度形状的总体数据。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其的限制；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。