一种电池循环膨胀测试装置的制作方法

1.本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电池循环膨胀测试装置。


背景技术：

2.在锂离子电池循环充放电的过程中，电池体积会呈现一定的膨胀。在适当的膨胀压力下，可减小电池阻抗，提高电池容量和寿命，反之膨胀压力累积到一定程度后会导致材料颗粒破碎或析锂，降低电芯容量和寿命。因此研究膨胀压力和电池膨胀厚度之间的对应关系，可为研发人员确定单体电池的外壳与电芯、或在电池模组中电池与电池之间的预留间隙及弹性填充材料提供参考。
3.现有设计中，电池膨胀特性的测量通常采用的是夹板与压力传感器的组合，通过两块夹板夹住电芯，用游标卡尺测量夹板之间的距离。由于夹板刚度较大，在一定程度上限制了电池膨胀，导致电池膨胀厚度变化过小，从而使得压力传感器测量的数据偏大。另外，夹板的位置相对固定，不能持续输出电池的膨胀厚度变化，与电池在电池模组中的膨胀特性不符，不能准确的反映电池实际使用时的膨胀情形。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种电池循环膨胀测试装置，提高电池循环膨胀力和膨胀厚度的测量准确度，实现电池循环膨胀力及膨胀厚度的实时监测。
5.本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种电池循环膨胀测试装置，包括梯形丝杠、锁紧件、上固定板、导向轴、丝杠螺母、压力传感器、压力传感器安装板、直线轴承、矩形弹簧、弹簧导向柱、下固定板、位移浮动块、第一压板、第二压板、位移传感器安装块和位移传感器；
6.四个导向轴的两端分别与上固定板和下固定板固定的四角连接且穿过第一压板和第二压板；所述上固定板中心位置开有圆孔；所述第二压板置于第一压板之上；八个直线轴承分别与第一压板和第二压板的四角固定连接且与导向轴同心间隙配合；四个弹簧导向柱固定安装在第一压板的四边中心位置；四个矩形弹簧分别套在弹簧导向柱上且位于第一压板与第二压板之间；所述压力传感器安装板固定安装在第二压板上；所述压力传感器固定安装在压力传感器安装板上；所述丝杠螺母与上固定板连接且与上固定板的圆孔同心；所述梯形丝杠穿过上固定板的圆孔且与丝杠螺母螺纹配合连接；所述锁紧件与上固定板连接；所述位移传感器安装块固定安装在上固定板的侧面；所述位移传感器与位移传感器安装块固定连接；所述位移浮动块固定安装在第一压板的侧面，位移浮动块位于位移传感器正下方。
7.其中，所述下固定板为“凸”型结构，目的是规避直线轴承端盖的厚度影响，实现对超薄厚度尺寸电池的兼容。
8.其中，所述上固定板中心位置的圆孔的直径略大于梯形丝杠的外径。
9.其中，所述第二压板的四边中心位置分别开有圆孔，用于弹簧导向柱穿过。
10.其中，所述锁紧件用于梯形丝杠的防转动锁紧。
11.所述电池放置于下固定板与第一压板之间。
12.与现有技术相比本实用新型具有如下有益效果：
13.本实用新型提供的一种电池循环膨胀测试装置，第一压板与第二压板之间放置矩形弹簧，测试时，电池放在下固定板与第一压板之间，通过外力调节梯形丝杠对压力传感器施加压力，使第二压板带动第一压板移动，给电池一个预紧力，待电池循环膨胀后，由于矩形弹簧具有弹性和刚度，在电池膨胀力的作用下，第一压板板挤压矩形弹簧向第二压板方向运动，通过位移传感器测量位移浮动块的位移，通过压力传感器测量压力，从而得到电池的膨胀力与膨胀厚度变化。本实用新型能模拟电池模组对电池的刚度作用，同时也能避免电池膨胀被限制，真实反映电池实际使用时的膨胀情形，可持续测量电池循环膨胀力和膨胀厚度，提高了膨胀力和膨胀厚度的测量准确度。
附图说明
14.图1是本实用新型的结构示意图；
15.图2是本实用新型具体实施方式的主视图。
16.图中：1、梯形丝杠；2、锁紧件；3、上固定板；4、导向轴；5、丝杠螺母；6、压力传感器；7、压力传感器安装板；8、直线轴承；9、矩形弹簧；10、弹簧导向柱；11、下固定板；12、位移浮动块；13、第二压板；14、第一压板；15、位移传感器安装块；16、位移传感器；17、电池。
具体实施方式
17.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
18.如图1-图2所示，本实施例提供了一种电池循环膨胀测试装置，其特征是：包括梯形丝杠1、锁紧件2、上固定板3、导向轴4、丝杠螺母5、压力传感器6、压力传感器安装板7、直线轴承8、矩形弹簧9、弹簧导向柱10、下固定板11、位移浮动块12、第一压板13、第二压板14、位移传感器安装块15和位移传感器16；
19.所述导向轴4的两端分别与上固定板3和下固定板11固定连接且穿过第一压板13和第二压板14；导向轴共有四个，分别位于第一压板14和第二压板的四角，所述上固定板置于下固定板之上。
20.其中，所述下固定板为“凸”型结构，目的是规避直线轴承端盖的厚度影响，实现对超薄厚度尺寸电池的兼容。
21.其中，所述上固定板中心位置开有圆孔，圆孔的直径略大于梯形丝杠的外径。
22.所述第二压板14置于第一压板13之上；所述直线轴承8分别与第一压板和第二压板固定连接且与导向轴4同心间隙配合；直线轴承共有八个，分别位于第一压板和第二压板的四角；四个弹簧导向柱10分别固定安装在第一压板四边的中间位置；所述矩形弹簧9套在弹簧导向柱上且位于第一压板与第二压板之间；所述压力传感器安装板7固定安装在第二压板的中心上；所述压力传感器6固定安装在压力传感器安装板上。
23.其中，所述第二压板四边的中间位置分别开有圆孔，可供弹簧导向柱穿过。
24.所述丝杠螺母5与上固定板固定连接且与上固定板的圆孔同心；所述梯形丝杠1穿过上固定板的圆孔且与丝杠螺母螺纹配合连接；所述锁紧件2与上固定板固定连接。
25.其中，所述锁紧件用于梯形丝杠的防转动锁紧。
26.所述位移传感器安装块15固定安装在上固定板的侧面；所述位移传感器16与位移传感器安装块固定连接；所述位移浮动块12固定安装在第一压板的侧面，移浮动块位于位移传感器的正下方。
27.所述电池17放置于下固定板与第一压板之间。
28.测试时，电池放在下固定板与第一压板之间，通过外力调节梯形丝杠对压力传感器施加压力，使第二压板带动第一压板移动，给电池一个预紧力，待电池循环膨胀后，由于矩形弹簧具有弹性和刚度，在电池膨胀力的作用下，第一压板板挤压矩形弹簧向第二压板方向运动，通过位移传感器测量位移浮动块的位移，通过压力传感器测量压力，从而得到电池的膨胀力与膨胀厚度变化。本实用新型能模拟电池模组对电池的刚度作用，同时也能避免电池膨胀被限制，真实反映电池实际使用时的膨胀情形，可持续测量电池循环膨胀力和膨胀厚度，提高了膨胀力和膨胀厚度的测量准确度。
29.需要说明的是，本技术中未详述的技术方案，采用公知技术。
30.上述参照实施例对该一种电池循环膨胀测试装置进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。