一种电芯循环膨胀力测试夹具及测试系统的制作方法

本发明涉及电池测试结构，尤其涉及一种电芯循环膨胀力测试夹具及测试系统。

背景技术：

1、随着新能源行业的迅猛发展，电池作为供能部件在各种设备上的应用也越来越广泛；电池由多个电芯组成，在电芯的使用过程中，不断重复着充放电这一过程，其中，电芯内的电解质的界面膜会不断增厚，意味着电芯的膨胀率增加，并且电解液也会出现分解，进而产生气体，意味着电芯内部压力不断增大；上述现象使电芯受压膨胀，即电芯在充放电过程中会产生膨胀，因此检测电芯的膨胀力是电芯性能验证的关键指标之一。

2、目前，主流检测电芯膨胀力的方案依赖于软件仿真，缺乏实际测试验证；对此，本领域技术人员设计了多种电芯膨胀力测试工装，来对电芯进行夹持，核心设计思路为利用夹具对电芯进行夹持，然后利用力传感器测得夹具所受到的膨胀力，进而研究电芯的膨胀情况。

3、其中，对于圆柱状的电芯而言，一般至少需要配置四个压板和与之相连的压力传感器，四个压板沿电芯的圆周方向分布，利用压力传感器测得压板的受力，以研究圆柱状的电芯的实际膨胀情况；实际上，圆柱状的电芯膨胀并非是均匀的，即各个压板的受力不等，每个压板出现疲劳损坏的时间存在差异，一旦其中一个压板疲劳损坏，便需要将压板从压力传感器上拆下，以更换压板，过程繁琐，导致测试效率降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电芯循环膨胀力测试夹具及测试系统，解决目前的测试工装对圆柱状电芯进行膨胀力测试时压板拆卸繁琐导致测试效率降低的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种电芯循环膨胀力测试夹具，包括：

4、夹具底座，所述夹具底座上由内至外依次设置有电芯工位及夹具下安装位，所述夹具下安装位的数量为多个，且环绕所述电芯工位设置；

5、夹具顶盖，所述夹具顶盖可活动地设置于所述夹具底座的上方，且对应各所述夹具下安装位的位置设置有夹具上安装位；

6、弧形夹具，所述弧形夹具的下端部可拆卸地滑动连接于所述夹具下安装位，所述弧形夹具的上端部可拆卸地滑动连接于所述夹具上安装位，所述弧形夹具能沿远离或靠近所述电芯工位的径向滑动；

7、测力组件，所述测力组件与所述弧形夹具一一对应，且设置于所述弧形夹具外侧；

8、驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述测力组件沿靠近所述电芯工位的径向滑动，以令所述测力组件将所述弧形夹具抵接于所述电芯工位上的待测电芯。

9、可选地，所述夹具底座包括安装底座和套筒部，所述套筒部安装于所述安装底座上，且所述夹具顶盖可活动地安装于所述套筒部的上方；

10、所述安装底座、所述套筒部及所述夹具顶盖围设形成测试腔体，所述弧形夹具及所述测力组件位于所述测试腔体中；

11、所述安装底座于所述夹具下安装位的位置开设有下滑槽，所述下滑槽沿径向延伸设置，所述弧形夹具包括能插入所述下滑槽中的下端块，其中，所述下端块沿所述径向与所述下滑槽滑动连接。

12、可选地，所述下滑槽的槽壁开设有第一侧滑槽，所述第一侧滑槽中安装有第一轴承单元，所述第一轴承单元的外圈部至少部分伸入所述下滑槽中，以与所述下端块滑动连接。

13、可选地，所述安装底座于所述下滑槽的两侧分别开设有支撑滑槽，所述支撑滑槽沿所述径向延伸设置；所述支撑滑槽中设置有钢珠，所述钢珠至少部分突出于所述安装底座。

14、可选地，所述夹具顶盖于所述夹具上安装位开设有上滑槽，所述上滑槽沿所述径向延伸设置；所述弧形夹具包括能插入所述上滑槽上端块；其中，所述上端块沿所述径向与所述上滑槽滑动连接。

15、可选地，所述上滑槽的槽侧壁开设有第二侧滑槽，所述第二侧滑槽中安装有第二轴承单元，所述第二轴承单元的外圈部至少部分伸入所述上滑槽中，以与所述第二轴承单元滑动连接。

16、可选地，所述第二侧滑槽中还设置有轴承连接板，所述第二轴承单元与所述轴承连接板转动连接，且所述轴承连接板的顶端部穿过所述夹具顶盖延伸至所述夹具顶盖的上方；

17、位于所述上滑槽一侧的所述轴承连接板的顶端部，与位于所述上滑槽另一侧的所述轴承连接板的顶端部之间连接有螺栓组件；

18、所述螺栓组件的数量为多个且沿所述径向分布，且沿所述径向，两个所述螺栓组件之间设置有第一压簧单元，所述第一压簧单元分别与两侧的顶端部抵接。

19、可选地，所述驱动组件包括开设于所述夹具底座上的导向槽，所述导向槽沿所述径向设置，所述导向槽滑动连接有滑块，所述滑块上安装有销钉；

20、所述驱动组件还包括可转动的驱动板，所述驱动板上开设有导向滑槽，所述导向滑槽与电芯工位的间距沿驱动板的圆周方向增加；所述销钉与所述导向滑槽滑动连接；

21、所述测力组件安装于所述滑块上。

22、可选地，所述测力组件包括安装于所述滑块上的测力底座，所述测力底座朝向所述弧形夹具的一侧依次安装有测力滑块与测力传感器；

23、所述测力滑块连接有滑柱部，所述滑柱部与所述测力底座滑动连接，并穿过所述测力底座；所述滑柱部穿过所述测力底座的一端安装有挡边部，所述挡边部与所述测力底座之间设有套设于所述滑柱部上的第二压簧单元；

24、所述测力组件还包括安装于所述套筒部外侧的调节螺栓，所述调节螺栓与所述套筒部螺纹连接，并伸入所述测试腔体与所述测力滑块抵接。

25、一种测试系统，包括循环充放电测试组件和如上所述的电芯循环膨胀力测试夹具。

26、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供的电芯循环膨胀力测试夹具及测试系统，其对待测电芯进行膨胀力测试时，将待测电芯放入电芯工位，然后将弧形夹具逐一连接于夹具下安装位；接着，安装夹具顶盖，使夹具上安装位与弧形夹具对应地连接，此时弧形夹具的上下端部被限位，可相对于电芯工位远离或靠近；接着，通过驱动组件带动测力组件沿靠近电芯工位的径向滑动，测力组件与弧形夹具抵接，并使得弧形夹具抵接于待测电芯；最后，对电芯进行充放电测试，测力组件检测弧形夹具的受力，即可测得待测电芯各个部分的膨胀力；对于上述方案而言，可从夹具下安装位直接取出单个弧形夹具进行更换，不需要将弧形夹具从测力组件上拆除，提高了循环力测试的效率。

技术特征：

1.一种电芯循环膨胀力测试夹具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种电芯循环膨胀力测试夹具，其特征在于，所述夹具底座（10）包括安装底座（110）和套筒部（120），所述套筒部（120）安装于所述安装底座（110）上，且所述夹具顶盖（20）可活动地安装于所述套筒部（120）的上方；

3.根据权利要求2所述的一种电芯循环膨胀力测试夹具，其特征在于，所述下滑槽（1101）的槽壁开设有第一侧滑槽（1102），所述第一侧滑槽（1102）中安装有第一轴承单元（61），所述第一轴承单元（61）的外圈部至少部分伸入所述下滑槽（1101）中，以与所述下端块（31）滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种电芯循环膨胀力测试夹具，其特征在于，所述安装底座（110）于所述下滑槽（1101）的两侧分别开设有支撑滑槽（1103），所述支撑滑槽（1103）沿所述径向延伸设置；所述支撑滑槽（1103）中设置有钢珠（63），所述钢珠（63）至少部分突出于所述安装底座（110）。

5.根据权利要求1所述的一种电芯循环膨胀力测试夹具，其特征在于，所述夹具顶盖（20）于所述夹具上安装位（103）开设有上滑槽（201），所述上滑槽（201）沿所述径向延伸设置；所述弧形夹具（30）包括能插入所述上滑槽（201）上端块（32）；其中，所述上端块（32）沿所述径向与所述上滑槽（201）滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种电芯循环膨胀力测试夹具，其特征在于，所述上滑槽（201）的槽侧壁开设有第二侧滑槽（202），所述第二侧滑槽（202）中安装有第二轴承单元（62），所述第二轴承单元（62）的外圈部至少部分伸入所述上滑槽（201）中，以与所述第二轴承单元（62）滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种电芯循环膨胀力测试夹具，其特征在于，所述第二侧滑槽（202）中还设置有轴承连接板（23），所述第二轴承单元（62）与所述轴承连接板（23）转动连接，且所述轴承连接板（23）的顶端部（25）穿过所述夹具顶盖（20）延伸至所述夹具顶盖（20）的上方；

8.根据权利要求2所述的一种电芯循环膨胀力测试夹具，其特征在于，所述驱动组件（50）包括开设于所述夹具底座（10）上的导向槽（1104），所述导向槽（1104）沿所述径向设置，所述导向槽（1104）滑动连接有滑块（501），所述滑块（501）上安装有销钉（503）；

9.根据权利要求8所述的一种电芯循环膨胀力测试夹具，其特征在于，所述测力组件（40）包括安装于所述滑块（501）上的测力底座（41），所述测力底座（41）朝向所述弧形夹具（30）的一侧依次安装有测力滑块（42）与测力传感器（43）；

10.一种测试系统，其特征在于，包括循环充放电测试组件和如权利要求1-9中任一项所述的电芯循环膨胀力测试夹具。

技术总结
本发明公开了一种电芯循环膨胀力测试夹具及测试系统，具体包括夹具底座、夹具顶盖及驱动组件，夹具底座上由内至外依次设置有电芯工位、夹具下安装位及测力组件，夹具下安装位可拆卸地滑动连接有弧形夹具，夹具顶盖对应地设置有夹具上安装位，弧形夹具可拆卸地与夹具上安装位滑动连接。其中，通过驱动组件带动测力组件沿靠近电芯工位的径向滑动，令测力组件与弧形夹具抵接，并使得弧形夹具抵接于待测电芯；接着，对电芯进行充放电测试，测力组件检测弧形夹具的受力，即可测得待测电芯各个部分的膨胀力；对于上述方案而言，可从夹具下安装位直接取出单个弧形夹具进行更换，不需要将弧形夹具从测力组件上拆除，提高了循环力测试的效率。

技术研发人员：吴浩,沈力
受保护的技术使用者：深圳市鑫精诚传感技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19