一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘的制作方法

本技术涉及锂电池测试领域，尤其是涉及一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘。

背景技术：

1、随着锂电池行业的迅速发展，电池的质量安全问题越来越受到人们的关注，在电池的制作过程中对于电池安全使用来说极为重要的一环即是通过充放电测试该类电池的使用指标是否合格。

2、在锂电池进行充放电测试的过程中，放置于夹具内的锂电池需经历充电、放电、搁置及循环四个步骤，在此期间测试探针放出恒压恒流电量注入电池内部，此时锂电池内部电解液受到电流影响会发生化学反应从而产生热量，外表面的电池壳在内部升温环境的影响下会发生膨胀。现有的方型电池托盘多数仅能实现放置和固定电池的作用，在进行充电及循环步骤时仅依靠温度探针对电池表面进行温度探测从而判断该锂电池的性能，若其中温度探针检测异常或该电池自身生产时性能较弱则容易产生电池表面温度过高或过低，同时亦会膨胀产生一定风险，影响到托盘内的其他电池。

3、因而，在方形锂电池进行充放电测试的同时，不仅需要托盘对膨胀状态下的电池进行均匀挤压控制其膨胀变形，同时具备对异常温度电池进行及时温度调节的功能，需要一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提出一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，一方面，其具有固定限制电池膨胀程度防止形变的优点，另一方面，其还具有调整电池充放电温度的功能。

2、本实用新型所述的一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，其特征在于：包括拘束系统和设置于拘束系统上的水循环控温装置；

3、所述电池拘束系统用于夹持方形电池，包括支撑框架、设置于支撑框架上的电池夹紧驱动装置以及数个由彼此平行间隔设置在支撑框架中的定型板形成的队列，将队列的纵轴线方向定义为纵向，将纵向的一个方向定义为前向，另一个方向定义为后向；所述支撑框架具有相对设置的前端板和后端板，前端板和后端板之间设有数根沿纵向设置的导向轴；

4、所述电池夹紧驱动装置包括轴承、丝杆、推板和驱动部件，所述轴承固定穿设于前端板中；所述丝杆沿纵向穿设于轴承中并与轴承螺纹连接；所述丝杆的前端与驱动部件的驱动端部相连接；推板的前后两面分别与丝杆的后端、位于最前端的定位夹板相连接，在丝杆的带动下调节定型板之间拘束工位的大小以夹紧或放松方形电池；

5、所述定型板呈矩形，将定型板朝向前向的面定义为前面，将定型板朝向后向的面定义为后面，将定型板的一条边的延伸方向定义为左右方向，另一条边的延伸方向定义为上下方向，所述定型板可滑动地设置在推板和后端板之间的导向轴上，各个所述定型板均与导向轴垂直，且前后相邻的两块定型板之间的空间形成夹持电池的拘束工位；定型板内设控温流道，端部设有与控温流道连通的第一接口、第二接口，各个所述队列沿纵向依次分成数个控温单元；在各个控温单元中：除最前方的定型板的第一接口、最后方的定型板的第二接口均与分流水循环控温装置连通之外，其余的定型板的第一接口与后方相邻的定型板的第一接口管路连通、第二接口与前方相邻的定型板的第二接口管路连通，使得每个控温单元的定型板的控温流道互相连通；

6、所述水循环控温装置用于对拘束系统拘束下的电池进行供水控温调节，设置于拘束系统的左右侧面，包括导水块以及与导水块相连的分流管、汇流管，所述导水块上设有进水口、出水口、分流口和汇流口；进水口与分流口互相连通，出水口与汇流口互相连通，进水口连接有进水管，出水口连接有出水管，用于将单向流动的水液排出；分流口、汇流口的数目与控温单元的数目相同，各个分流口通过相应的分流管与对应的控温单元的最前方的定型板的第一接口管路连通，各个所述汇流口通过相应的汇流管与对应的控温单元的最后方的定型板的第二接口管路连通。

7、进一步，所述支撑框架包括前端板、后端板、连接底板、连接侧板以及导向轴，前端板、后端板分别竖向安装于连接底板的前后两端；连接侧板安装在前端板和后端板的侧面；导向轴的前后两端部分别连接在所述前端板、所述后端板的上部，且导向轴的中心轴位于同一水平面上。

8、更进一步，所述连接侧板上布设腰孔，用于减轻重量并且方便散热。

9、进一步，所述定型板的左右两端部上方对称设有带通孔的连接部件，导向轴可滑动地穿设于纵向对齐的通孔中，将定型板平行串接于导向轴上；所述定型板的前面和/或后面的底部对称设有用于支撑在电池底部的l型绝缘夹块。前后相邻两个定型板靠近时，方形电池被限制在拘束工位内，此时l型绝缘夹块的水平段共同支撑在拘束工位内方形电池的底部，两个l型绝缘夹块的竖直段共同支撑在拘束工位内方形电池的相对的两端部。l型绝缘夹块可以采用绝缘耐热性较高的塑胶或橡胶材料制成。

10、进一步，所述定型板的上边设有一工字型的限位块。

11、进一步，第一接口、第二接口设置于定型板的同一端部，方便接管路。

12、进一步，所述定型板远离第一接口、第二接口的端部设有温度传感器，用于检测出水温度。

13、进一步，所述驱动部件包括气缸安装板、设置于气缸安装板上的驱动气缸，气缸安装板设置在前端板的前方，驱动气缸的驱动端部可以通过齿轮传动部件与多根丝杆的前端相连接，用于将驱动气缸的动力同步传递给丝杆。

14、进一步，所述定型板的端部设有温度传感器，用于检测出水温度。

15、进一步，分流管内的水流向为单向流动，且只能从导向块流至相应的定型板中。汇流管内水流向为单向流动，且只能从定型板流至导向块中。

16、在本实用新型的一些实施例中，所述水循环控温装置还包括总进水管和总出水管，总进水管、进水管、导水块、分流管顺次相连通，用于向定型板内供水；导水块、所述出水管和总出水管顺次相连通，用于将定型板内的水排出。

17、水循环控温装置中水流单向流动，且水流方向为：水源(如水泵)→总进水管→导水块→分流管→定型板→出水口→出水管→总出水管，单向流动于所述定型板的控温流道中停留一定时间，根据电池实际情况选择是否对水液进行加温以控制电池充放电情况下的温度恒定，由于所述分流管每一处都是单独分布，因此在每一处的所述定型板远离第一接口、第二接口的端部设置温度传感器，用于测量出水温度即可区别出电池升温过热的区域，由于水循环预先达到降温效果，比起常规温度探测设备更具有安全性，且给予工作人员一定的应急操作时间。

18、本实用新型的有益效果体现在：1.区别于普通托盘固定型的原理，通过设置传动丝杆与移动压板等部件使托盘内对于电池的限制程度可控，同时由于夹持块均匀贴合方型电池规格，不容易使电池膨胀过程中产生形变；2.于电池充放电过程中接通温控装置的水路循环，对电池进行分区域水循环控温，控制电池温度的同时亦可检测出电池异常升温的区域，排查故障电池。

技术特征：

1.一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，其特征在于：包括拘束系统(1)和设置于拘束系统(1)上的水循环控温装置(2)；

2.如权利要求1所述一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，其特征在于：所述支撑框架(11)包括前端板(111)、后端板(112)、连接底板(114)、连接侧板(115)以及导向轴(113)，前端板(111)、后端板(112)分别竖向安装于连接底板(114)的前后两端；连接侧板(115)安装在前端板(111)和后端板(112)的侧面；导向轴(113)的前后两端部分别连接在所述前端板(111)、所述后端板(112)的上部，用于安装定型板(13)。

3.如权利要求2所述一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，其特征在于：所述定型板(13)的左右两端部上方对称设有带通孔(1331)的连接部件(133)，导向轴(113)可滑动地穿设于纵向对齐的通孔(1331)中，将定型板(13)平行串接于导向轴(113)上；所述定型板(13)的前面和/或后面的底部对称设有用于支撑在电池底部的l型绝缘夹块(134)。

4.如权利要求3所述一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，其特征在于：所述定型板(13)的上边设有一工字型的限位块(135)。

5.如权利要求4所述一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，其特征在于：所述定型板(13)的端部设有温度传感器，用于检测出水温度。

6.如权利要求3所述一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，其特征在于：所述水循环控温装置(2)还包括总进水管(26)和总出水管(27)，总进水管(26)、进水管(24)、导水块(21)、分流管(22)顺次相连通，用于向定型板(13)内单向供水；导水块(21)、所述出水管(25)和总出水管(27)顺次相连通，用于将定型板(13)内的水排出。

7.如权利要求1所述一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，其特征在于：所述驱动部件(124)包括气缸安装板(1241)、设置于气缸安装板(1241)上的驱动气缸(1242)，气缸安装板(1241)设置在前端板(111)的前方，驱动气缸(1242)的驱动端部通过齿轮传动部件与丝杆(122)的前端相连接，用于将驱动气缸(1242)的动力同步传递给丝杆(122)。

技术总结
本发明公开了一种用于方形电芯的独立拘束控温托盘，包括拘束系统和水循环控温装置；电池拘束系统包括支撑框架、电池夹紧驱动装置以及数个由彼此平行间隔设置在支撑框架中的定型板形成的队列；支撑框架的前端板、后端板之间设有数根导向轴；电池夹紧驱动装置包括轴承、丝杆、推板和驱动部件，定型板呈矩形，定型板可滑动地设置在导向轴上；队列沿纵向依次分成数个控温单元；水循环控温装置设置于拘束系统的侧面，包括导水块以及分流管、汇流管，导水块上设有进水口、出水口、分流口和汇流口；分流口与控温单元剩余的第一接口管路连通，汇流口与控温单元剩余的第二接口管路连通。本发明有益效果是：可限制电池膨胀程度，可调整电池充放电温度。

技术研发人员：邵毓章,寿春飞,曹骥,曹政
受保护的技术使用者：浙江杭可科技股份有限公司
技术研发日：20220728
技术公布日：2024/1/11