电池微短路测试挤压工装的制作方法

1.本实用新型涉及电池生产技术领域，尤其涉及一种电池微短路测试挤压工装。


背景技术：

2.在锂离子电池生产制造过程中，需要测试正/负极极片与铝塑包装膜三者之间的短路情况，测试方法包括脉冲电压短路测试和自放电测试两种。其中自放电测试检测工序靠后，且测试周期较长，一般在成品电池阶段做最终检验使用。脉冲电压短路测试可以在锂离子电池生产过程中做检出，其原理为高压击穿，以漏电电流的大小进行甄别，在检出效率与成本方面优势明显。
3.锂离子电池短路产生的原因包括：1、正/负极极片裁切过程中出现毛刺，毛刺刺穿隔离膜；2、正/负极极片与正/负极极耳焊接时焊接不良或产生气泡；3、粉尘等杂物的引入导致隔离膜错位，正/负极极片短接，隔离膜质量差等。因此，在使用脉冲电压短路测试时，需要对锂离子电池进行固定和施加一定的挤压力，使锂离子电池内部各结构件紧密接触，才能使杂质、毛刺等可能引起短路的薄弱点有效体现出来，避免后期在锂离子电池使用过程中留下隐患。
4.然而，目前用于电池短路测试的测试装置一般采用与气缸连接的夹持板向电池施加挤压力（例如公开号为cn217655259u的文件中提出的一种软包电池短路测试装置），挤压力只作用于锂离子软包电池的正反面，侧面无法施加挤压力，导致侧面部分短路的薄弱点未能有效体现，测试结果可靠性不足。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种电池微短路测试挤压工装，能够对电池的正面、反面和侧面进行挤压，提高电池微短路测试可靠性。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.电池微短路测试挤压工装，包括安装座、挤压组件和气管，多个所述挤压组件间隔安装在所述安装座上，相邻两个所述挤压组件之间形成放置电池的容置区域，所述挤压组件包括支撑板和弹性变形层，所述支撑板设置在所述安装座上，所述弹性变形层设置于所述支撑板面向所述容置区域的一侧并与所述支撑板围合形成充气空间，所述弹性变形层或所述支撑板上开设有供气体进出所述充气空间的气孔；所述气管连接所述气孔与外部气源装置。
8.作为优选，还包括压力调节阀，所述压力调节阀安装在所述气管上。
9.作为优选，还包括控制单元，所述控制单元包括控制柜、控制主板和电磁阀，所述电磁阀和所述控制主板位于所述控制柜内，所述电磁阀为三通阀，包括第一气口、第二气口和第三气口，所述第一气口与所述气孔连通，所述第二气口与所述压力调节阀连通，所述第三气口连接有排气管路，所述排气管路远离所述第三气口的一端穿出所述控制柜，所述控制主板与所述控制柜表面设置的充气按键和排气按键连接。
10.作为优选，所示控制柜表面还设置有与所述控制主板连接的显示面板，所述显示面板能够实时显示所述充气空间内的气体气压。
11.作为优选，所述支撑板与所述安装座可拆卸连接。
12.作为优选，所述气管通过插入所述气孔的快插接头与所述支撑板连接。
13.作为优选，所述气孔开设于所述支撑板上。
14.作为优选，所述挤压组件还包括环形的固定盘，所述固定盘被配置为将所述弹性变形层的边缘压紧在所述支撑板上。
15.作为优选，所述弹性变形层为氟化橡胶层。
16.作为优选，所述支撑板上设置有夹具安装孔，所述夹具安装孔内安装有夹具，用于夹持正/负极极耳。
17.本实用新型的有益效果：本实用新型中的电池微短路测试挤压工装通过向由弹性变形层和支撑板围合形成的充气空间内充气，可以对电池或电芯的外周面进行挤压，使电池或电芯内部各结构件紧密接触，能够有效检测出电池或电芯内部的薄弱点，提高电池短路测试的可靠性，而且适用于多种尺寸的电池或电芯，通用性高。
附图说明
18.图1是本实用新型实施例中电池微短路测试挤压工装的结构示意图；
19.图2是本实用新型实施例中控制单元的结构示意图；
20.图3是本实用新型实施例中挤压组件的俯视图；
21.图4是本实用新型实施例中挤压组件的正视图。
22.图中：10、安装座；
23.20、挤压组件；21、支撑板；211、气孔；212、夹具安装孔；22、弹性变形层；23、固定盘；
24.30、压力调节阀；
25.40、控制单元；41、控制柜；42、控制主板；43、电磁阀；44、电源；45、排气按键；46、充气按键；
26.50、气管；
27.60、充气管道；
28.70、排气管路。
具体实施方式
29.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。
30.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。
31.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。
32.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。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。
33.本实用新型提出一种电池微短路测试挤压工装，该工装能够配合短路测试仪对电池进行短路测试。所指电池包括但不限于软包电池、圆柱电池和方型电池。需要强调的是，在进行圆柱电池和方型电池短路测试时，由于两者的外部包装结构为钢壳或铝壳，不能通过施加挤压力的方式对成品电池进行微短路测试，可以对无外包装的单体电芯进行挤压，从而测得电芯的微短路情况。至于软包电池既可以是对带有铝塑包装膜的电池整体进行挤压，也可以是对不带有铝塑包装膜的单体电芯进行挤压。
34.图1-图4所示的是本实用新型其中一个实施例中的电池微短路测试挤压工装，该测试挤压工装包括安装座10、挤压组件20和气管50，多个挤压组件20间隔安装在安装座10上，两个相邻挤压组件20之间形成放置电池的容置区域，为了对电池或电芯各方向形成挤压力，挤压组件20包括支撑板21和弹性变形层22，支撑板21作为安装基础，设置在安装座10上对弹性变形层22起支撑作用，弹性变形层22设置于支撑板21面向容置区域的一侧并与支撑板21围合形成充气空间，弹性变形层22或支撑板21上开设有供气体进出充气空间的气孔211，气孔211通过气管50与外部气源装置（气泵或空压机等）连通。
35.上述电池微短路测试挤压工装中，能够通过气孔211向充气空间内充气，随着充气空间内气压的增大，弹性变形层22挤压位于容置区域内的电池或电芯，对电池或电芯的外周面进行包覆式挤压，使电池或电芯内部各结构件紧密接触，配合短路测试仪对电池或电芯内部的短路情况进行有效检测，充分检测出电池或电芯内部的薄弱点，避免在后期使用电池时留下隐患。
36.参考图1所示，安装座10包括两个相对设置的支撑壁，支撑板21的两端分别与两个支撑壁连接。为了提高检测效率，挤压组件20的数量多于两个，多个挤压组件20沿第一方向间隔设置于两个支撑壁之间。挤压组件20具体分为两种，分别为第一挤压组件和第二挤压组件，其中第一挤压组件中，支撑板21的两个侧面均设置有弹性变形层22，此时，为了向同一支撑板21形成的两个充气空间内充气，气孔211可以设置于支撑板21上且同时连通由该支撑板21与弹性变形层22围合成的两个充气空间；第二挤压组件中，支撑板21的单面设置有弹性变形层22，该弹性变形层22设置在支撑板21面向另一个挤压组件20的一侧。与安装座10连接时，由多个挤压组件20构成的序列起止端的挤压组件20为第二挤压组件，其余为第一挤压组件。示例性的，支撑壁竖直设置，六个挤压组件20垂直于支撑壁水平设置（此时第一方向为竖直方向），其中位于最底部和最顶部的挤压组件20为第二挤压组件，其余为第一挤压组件，相邻两个挤压组件20之间可以放置两块电池或电芯进行测试，气孔211贯通支
撑板21面向支撑壁的其中一侧与位于支撑壁外侧的气管50连接。
37.本实施例中，支撑板21采用包括但不限于螺接、插接的方式与安装座10连接，以方便及时更换在长期使用后气密性不足的挤压组件20。
38.为同时向多个挤压组件20内同时充气，气管50包括与多个支撑板21上的气孔211一一对应的气体进出口。示例性的，气管50包括多根交替设置的直管段和三通快速接头，三通快速接头的相对两端分别连接两根直管段，三通快速接头的第三端的端口作为气体进出口与支撑板21上的气孔211连通。可以理解的是，位于气管50尾端（远离外部气源装置的一端）的直管段通过l形接头与支撑板21上的气孔211连通，此时l形接头远离直管段的一端也为气体进出口。更具体的，三通快速接头通过插入气孔211的快插接头与支撑板21连接，以实现与挤压组件20的快速组装和分离，方便拆卸挤压组件20。示例性的，快插接头为单侧螺纹快插接头。
39.为了使挤压电池的挤压力保持稳定，本实施例中的电池微短路测试挤压工装还包括压力调节阀30，压力调节阀30安装在气管50的首端，通过调节压力调节阀30控制进入充气空间的气体量，实现对充气空间内气压的控制。
40.本实施例中，电池微短路测试挤压工装还包括控制单元40，以实现充放气的有效控制，避免挤压力过大造成电池或电芯内部结构的损坏或挤压力过小不能有效体现薄弱点。基于支撑壁竖直设置的前提，控制单元40安装于挤压组件20的上方。控制单元40包括控制柜41、控制主板42和电磁阀43，控制主板42和电磁阀43均安装在控制柜41内，电磁阀43为三通阀，安装在气管50上，包括第一气口、第二气口和第三气口，其中第一气口与气管50连接，第二气口与位于控制柜41外的压力调节阀30通过充气管路60连接，第三气口连接有排气管路70，排气管路70远离第三气口的一端穿出控制柜41，控制主板42同样位于控制柜41内，与控制柜41表面设置的充气按键46、排气按键45、显示面板连接，显示面板能够实时显示充入充气空间内的气体气压，监控气压以保证测试的稳定性与一致性，充气按键46与控制主板42上的电路接通时，三通阀的第一气口与第二气口连通，气体能够分别经第二气口、第一气口进入充气空间内，排气按键45与控制主板42上的电路接通时，电磁阀43的第一气口与第三气口连通，气体能够分别经第一气口、第三气口和排气管路70排出电池短路挤压测试工装，控制柜41内还设置有电源44，电源44与控制主板42连接以为控制主板42提供能源。
41.参考图3和图4所示，挤压组件20还包括环形固定盘23，用于将弹性变形层22边缘压紧固定在支撑板21上并实现弹性变形层22与支撑板21的密封连接，支撑板21与固定盘23具体可以采用插接配合的方式连接，例如支撑板21的四周设置卡槽，固定盘23的四周设置与卡槽配合使用的卡块，卡块能够插入卡槽内实现固定盘23与支撑板21的连接。需要强调的是，为实现密封，卡块插入卡槽时将弹性变形层22一同挤入卡槽内，此时，弹性变形层22变形，起到密封作用，同时，固定盘23与支撑板21之间还通过紧固件进一步连接，紧固件设置于弹性变形层22的外围，在进一步加强固定盘23与支撑板21之间连接稳定性的同时还能避免影响弹性变形层22与支撑板21之间的密封性。本实施例中，基于支撑板21为矩形板的设置，固定盘23呈环状矩形。弹性变形层22可以采用橡胶制成，具体为由氟化橡胶制成的氟化橡胶层，相对于一般橡胶而言，氟化橡胶具有更好的耐磨性，使用寿命长。
42.为了实现电池正/负极极耳与短路测试仪的稳定连接，支撑板21上还设置有夹具
安装孔212，夹具安装孔212内安装有夹具，用于夹持正/负极极耳。具体的，每个支撑板21上设置有两个夹具安装孔212，分别用于安装夹持正极极耳的夹具和夹持负极极耳的夹具。夹具属于现有技术，在本实施例中不再作详细说明。
43.在对电池或电芯进行短路测试时，首先可以先向挤压组件20内充气，检查挤压组件20的气密性。气密性检测完毕后，将待测的电池或电芯放在挤压组件20之间，并将正/负极耳分别与两个夹具连接，进入待测状态后，调节压力调节阀30允许通过的压力至0.3mpa，按下充气按键46，当显示面板显示充气空间内压力达到预设压力时例如在300kg/n
±
10时,记录漏电电流，根据电流大小判断是否存在微短路。测试结束后，按下排气按键45，等待压力降至0kg/n。
44.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.电池微短路测试挤压工装，其特征在于，包括:安装座（10）,挤压组件（20），多个所述挤压组件（20）间隔安装在所述安装座（10）上，相邻两个所述挤压组件（20）之间形成放置电池的容置区域，所述挤压组件（20）包括支撑板（21）和弹性变形层（22），所述支撑板（21）设置在所述安装座（10）上，所述弹性变形层（22）设置于所述支撑板（21）面向所述容置区域的一侧并与所述支撑板（21）围合形成充气空间，所述弹性变形层（22）或所述支撑板（21）上开设有供气体进出所述充气空间的气孔（211）；气管（50），连接所述气孔（211）与外部气源装置。2.根据权利要求1所述的电池微短路测试挤压工装，其特征在于，还包括压力调节阀（30），所述压力调节阀（30）安装在所述气管（50）上。3.根据权利要求2所述的电池微短路测试挤压工装，其特征在于，还包括控制单元（40），所述控制单元（40）包括控制柜（41）、控制主板（42）和电磁阀（43），所述电磁阀（43）和所述控制主板（42）位于所述控制柜（41）内，所述电磁阀（43）为三通阀，包括第一气口、第二气口和第三气口，所述第一气口与所述气孔（211）连通，所述第二气口与所述压力调节阀（30）连通，所述第三气口连接有排气管路（70），所述排气管路（70）远离所述第三气口的一端穿出所述控制柜（41），所述控制主板（42）与所述控制柜（41）表面设置的充气按键（46）和排气按键（45）连接。4.根据权利要求3所述的电池微短路测试挤压工装，其特征在于，所述控制柜（41）表面还设置有与所述控制主板（42）连接的显示面板，所述显示面板能够实时显示所述充气空间内的气体气压。5.根据权利要求1-4中任一所述的电池微短路测试挤压工装，其特征在于，所述支撑板（21）与所述安装座（10）可拆卸连接。6.根据权利要求5所述的电池微短路测试挤压工装，其特征在于，所述气管（50）通过插入所述气孔（211）的快插接头与所述支撑板（21）连接。7.根据权利要求1-4中任一所述的电池微短路测试挤压工装，其特征在于，所述气孔（211）开设于所述支撑板（21）上。8.根据权利要求1-4中任一所述的电池微短路测试挤压工装，其特征在于，所述挤压组件（20）还包括环形的固定盘（23），所述固定盘（23）被配置为将所述弹性变形层（22）的边缘压紧在所述支撑板（21）上。9.根据权利要求1-4中任一所述的电池微短路测试挤压工装，其特征在于，所述弹性变形层（22）为氟化橡胶层。10.根据权利要求1-4中任一所述的电池微短路测试挤压工装，其特征在于，所述支撑板（21）上设置有夹具安装孔（212），所述夹具安装孔（212）内安装有夹具，用于夹持正/负极极耳。

技术总结
本实用新型属于电池生产技术领域，公开了一种电池微短路测试挤压工装，该电池微短路测试挤压工装包括安装座、挤压组件和气管，多个挤压组件间隔安装在安装座上，相邻两个挤压组件之间形成放置电池的容置区域，挤压组件包括支撑板和弹性变形层，支撑板设置在安装座上，弹性变形层设置于支撑板面向容置区域的一侧并与支撑板围合形成充气空间，弹性变形层或支撑板上开设有供气体进出充气空间的气孔，气管连接气孔与外部气源装置。上述电池微短路测试挤压工装通过向充气空间内充气可以对处于容置区域内的电池正面、反面以及侧面进行挤压，使电池内部各结构件紧密接触，有效探测电池内部的薄弱点，提高短路检测的准确性。提高短路检测的准确性。提高短路检测的准确性。


技术研发人员：王子禄 李硕 赵雅丽 王逸林 赵佳航 李文强 张虎 朱卫泉
受保护的技术使用者：天津国安盟固利新材料科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/8/13