测试夹具及电芯挤压测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种测试夹具及电芯挤压测试装置，该测试夹具包括刚性壳体及设于刚性壳体上的弹性体，弹性体具有弹性抵接面，弹性抵接面能够抵紧在待测电芯上，并对待测电芯进行夹持，刚性壳体和弹性体之间形成有腔体，刚性壳体上设有供流动介质通过的过孔，过孔与腔体相连通，流动介质通过过孔进入至腔体内，使弹性体涨形而能够对待测电芯施加压力

【技术实现步骤摘要】
测试夹具及电芯挤压测试装置


[0001]本技术涉及动力电池测试设备
，特别涉及一种电芯挤压测试用工装
。
本技术还涉及一种设有该测试夹具的电芯挤压测试装置
。

技术介绍

[0002]锂电池在使用过程中，由于锂离子在正极材料和负极材料之间来回的脱出
、
嵌入，导致正负极材料在充放电过程中的不同阶段，出现不同程度的膨胀和收缩，表现为单次充放电电池膨胀力的增大和减小
。
同时，由于随着电池使用寿命的增加，电池内部产气逐渐累积，表现为电池膨胀力的整体增加
。
综合极片膨胀
、
收缩和内部产气的影响，随着电芯充放电循环的进行，整体电芯膨胀力值是增加的
。
对于单次循环来说，其膨胀力随着充电过程的进行，非线性的增大；随着放电过程的进行，非线性的减小
。
对于锂电池来说，随着使用时间的增加膨胀力整体水平逐渐增加，单次循环过程充电时膨胀力增加，放电时膨胀力减小是普遍存在的情况，一般不影响生命周期内电池的使用
。
[0003]但是，当电池内部存在一些缺陷时，例如毛刺
、
异物
、
析锂等缺陷，锂电池内部极片在使用过程中反复的膨胀
、
收缩，而且膨胀力的整体水平也随着使用时间的增长而增加
。
缺陷在电池内部受到了整体逐渐增加，单次循环充电过程由小到大
、
放电过程由大到小的变化力的挤压，这很容易引起安全问题
。
例如毛刺
、
异物
、
析出的锂枝晶等缺陷，随着膨胀力的不断的由大到小再由小到大往复变化，毛刺
、
异物
、
析出的锂枝晶等缺陷和其对应位置的隔膜
、
极片反复的挤压
、
摩擦，极有可能导致隔膜的破损以及正
、
负极片之间的短路，甚至会引发热失控
。
[0004]其中，以异物缺陷为例，膨胀力的变化使锂电池内部的异物和极片发生不断地挤压和摩擦，质地较为坚硬的异物，会很容易穿透隔膜导致短路的发生
。
即使早期因为异物颗粒粒径较小，膨胀力整体水平较低，极片
、
隔膜以及异物之间的挤压力较小，常规的
Hi
‑
Pot
测试和自放电搁置测试等手段无法识别异物的存在
。
在电池使用后期，随着膨胀力水平的增加，以及膨胀力变化过程中的摩擦，电池内部异物很有可能导致短路的发生
。
[0005]以目前的手段，很难对锂电池存在的缺陷进行有效的检测和识别，即便是在破坏性的抽样拆解过程中发现一些缺陷问题，也很难去界定这些缺陷是否会带来电性能和安全性能方面的问题
。
因此，急需研发一种对锂电池生命周期膨胀力变化模拟的挤压测试装置，以能够有效的评估异物带来安全问题的可能性和严重程度
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术旨在提出一种测试夹具，以利于对电芯生命周期中膨胀力的模拟
。
[0007]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一种测试夹具，包括刚性壳体，以及设于所述刚性壳体上的弹性体；
[0009]所述弹性体具有弹性抵接面，所述弹性抵接面能够抵紧在待测电芯上，并对所述
待测电芯进行夹持；
[0010]所述刚性壳体和所述弹性体之间形成有腔体，所述刚性壳体上设有供流动介质通过的过孔，所述过孔与所述腔体相连通，所述流动介质通过所述过孔进入至所述腔体内，使所述弹性体涨形而能够对所述待测电芯施加压力
。
[0011]进一步的，所述流动介质为压缩空气或液体
。
[0012]进一步的，所述弹性体采用橡胶或硅胶
。
[0013]进一步的，所述刚性壳体包括间距布置的第一支撑部和第二支撑部，两个所述第一支撑部和所述第二支撑部相对布置，所述弹性体包括设于所述第一支撑部的第一弹性体，以及设于所述第二支撑部的第二弹性体；所述第一支撑部与所述第一弹性体之间，以及所述第二支撑部与所述第二弹性体之间均形成有所述腔体；所述待测电芯为方形电芯，所述待测电芯夹设在所述第一弹性体和所述第二弹性体之间
。
[0014]进一步的，所述刚性壳体具有用于支撑所述待测电芯的支撑块；所述支撑块上设有所述过孔，且所述支撑块的内部设有连通所述腔体的流通通道
。
[0015]进一步的，所述第一弹性体具有朝向所述待测电芯一侧凸出的第一凸起部，和
/
或，所述第二弹性体具有朝向所述待测电芯一侧凸出的第二凸起部
。
[0016]进一步的，所述刚性壳体包括呈柱状的外壳，所述弹性体包括覆盖在所述外壳内壁上的第三弹性体，所述外壳上设有所述过孔，所述外壳和所述第三弹性体之间限定出所述腔体；所述待测电芯为圆柱电芯，所述待测电芯能够被所述第三弹性体箍紧
。
[0017]进一步的，沿所述第三弹性体的轴向，所述第三弹性体的直径由中部向两端呈渐大趋势
。
[0018]相对于现有技术，本技术具有以下优势：
[0019]本技术所述的测试夹具，通过设置的刚性壳体和弹性体，并使得弹性体与待测电芯接触，同时通过设置在刚性壳体上的过孔，以及刚性壳体和弹性体之间的腔体，使得流动介质通过过孔能够进入至腔体内，弹性体借助充入腔体内的流动介质可涨形，并能够对待测电芯施加压力，如此利于对电芯施加脉冲式的挤压力，利于更好的模拟电芯的生命周期，从而可利于快速的对可能存在安全风险的电池进行测试和评估，避免有风险隐患的电芯流向市场端，也能避免生产上的浪费
。
[0020]此外，流动介质采用压缩空气或液体，具有便于取材
、
且成本低的特点
。
弹性体采用橡胶或硅胶，可利用其较好的弹性变形，而能够较好的夹紧电芯，并且施加在待测电芯上的更加均衡
。
[0021]其次，采用间距布置的第一支撑部和第二支撑部，以及设置的第一弹性体和第二弹性体，并使得第一支撑部与第一弹性体之间，以及第二支撑部与第二弹性体之间均形成腔体，如此有利于对方形电芯进行较好的夹紧，利于对方形电芯进行挤压测试
。
设置的支撑块及设置在支撑块内部的流通通道，一方面可对待测电芯进行支撑，另一方面有利于结构的布置，并便于向相对的两个腔体内充入流动介质
。
[0022]再者，设置在第一弹性体上的第一凸起部，设置在第二弹性体上的第二凸起部，有利于方形电芯置入于第一弹性体和第二弹性体之间，且也可在充入流动介质时，借助第一凸起部和第二凸起部的形变，更好地夹紧方形电芯
。
[0023]另外，刚性壳体采用柱状外壳，以及覆盖在外壳内壁上的第三弹性体，并在外壳和
第三弹性体之间限定出腔体，可利于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种测试夹具，其特征在于：包括刚性壳体，以及设于所述刚性壳体上的弹性体；所述弹性体具有弹性抵接面，所述弹性抵接面能够抵紧在待测电芯上，并对所述待测电芯进行夹持；所述刚性壳体和所述弹性体之间形成有腔体，所述刚性壳体上设有供流动介质通过的过孔，所述过孔与所述腔体相连通，所述流动介质通过所述过孔进入至所述腔体内，使所述弹性体涨形而能够对所述待测电芯施加压力
。2.
根据权利要求1所述的测试夹具，其特征在于：所述流动介质为压缩空气或液体
。3.
根据权利要求1所述的测试夹具，其特征在于：所述弹性体采用橡胶或硅胶
。4.
根据权利要求1‑3中任一项所述的测试夹具，其特征在于：所述刚性壳体包括间距布置的第一支撑部和第二支撑部，两个所述第一支撑部和所述第二支撑部相对布置，所述弹性体包括设于所述第一支撑部的第一弹性体，以及设于所述第二支撑部的第二弹性体；所述第一支撑部与所述第一弹性体之间，以及所述第二支撑部与所述第二弹性体之间均形成有所述腔体；所述待测电芯为方形电芯，所述待测电芯夹设在所述第一弹性体和所述第二弹性体之间
。5.
根据权利要求4所述的测试夹具，其特征在于：所述刚性壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚杰，郭江南，郑永光，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：