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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池,尤其涉及一种用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置及测试方法。
技术介绍
1、电动汽车在行驶中可能通过各种路况,作为底盘的电池组可能会与各类物体发生碰撞、剐蹭。此外,在发生交通事故时,电池组也可能经受其他车辆或障碍物的撞击和挤压。这些撞击的角度和力度是多样的,因此电池组在实际中所遭受的机械滥用形式也会是多样的。
2、锂离子电池内部的结构为隔膜被夹在正极和负极极片之间作为绝缘层,再将三层结构进行卷绕或者堆叠后形成多层结构或卷绕结构的电芯,因此锂离子电池内部的多层精细结构在机械滥用下容易发生破裂和断裂,正极和负极在破损处相互接触引发内短路,进而导致电池损坏和温度升高。内短路导致的热量可能使得电池的温度升高至热失控温度阈值以上,引发电池的热失控,进而导致火灾和爆炸事故,因此对于电池进行机械滥用测试以确定电池的机械滥用耐受边界和不同类型机械滥用对电池热失控的触发影响是十分关键的。
3、目前的电池机械滥用测试一般使用万能力学试验机或者卧式机械冲压装置,以在横向和竖向对电池进行挤压,专利号为:cn202320859530.6,名称为:用于电池挤压测试的检测试验机,公开了一种可以对电池进行机械挤压测试的设备,但这种设备对电池的施力只能垂直于电池的受压面,即这种测试仅能对电池进行挤压或冲击,无法模拟在电动汽车的运动过程中的倾斜撞击状态。由于运动和挤压角度的影响,挤压和冲击不是垂直于电池的受力面,而是兼具挤压和滑动剪切的。电池的多层结构在垂直挤压下的变形规律有别于倾斜挤压,由于倾斜挤压会导致多
4、现有的装备对于机械滥用过程中的机械挤压和冲击是垂直于电池受力面的,因此其对于电池的受力测试均是一维的,无法全面测试实际中的倾斜机械滥用过程中的电池的复杂受力。特别是无法对电池进行多角度挤压、无法采集到多个角度的挤压力值。
技术实现思路
1、本专利技术为了实现对电池进行多角度挤压、并采集到多个角度的挤压力值,提出一种用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置及测试方法。
2、为了达到上述目的,本专利技术采用如下方案实现:
3、用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,包括
4、顶板,
5、传感器,用于采集垂直方向、水平方向和垂直于倾斜面方向的挤压力值;
6、挤压机构,对电池施以挤压;
7、电池支撑板,用于固定电池;
8、平面移动机构,用于使电池支撑板在平面上横向移动和/或纵向移动;
9、倾斜度调节机构,用于调节电池的倾斜度,实现对电池不同倾斜度的挤压。
10、优选的,传感器包括:
11、支撑板力值传感器,用于采集电池在垂直于支撑板方向所受的力值;
12、挤压轴横向力值传感器,用于采集挤压电池时挤压轴在所受到的不同方向的水平方向的力值;
13、挤压轴垂直力值传感器,用于采集挤压轴受到的垂直方向的力值。
14、优选的,挤压机构,包括:
15、挤压轴固定板,位于顶板下方,开设有一个固定板螺纹孔、a光孔、b光孔和c光孔;
16、挤压轴,其顶端通过挤压轴垂直力值传感器与挤压轴固定板固定连接;
17、挤压轴限位板,位于挤压轴固定板下方,开设有螺纹孔、第一光孔、第二光孔和第三光孔,中心处有开孔,开孔中设有挤压轴限位直线轴承,开孔的孔壁上周向均布固定连接多个挤压轴水平力值传感器,挤压轴限位直线轴承的外周壁与挤压轴水平力值传感器的侧壁活动抵接,挤压轴限位直线轴承套设在挤压轴上;
18、挤压轴固定板螺柱,与顶板转动连接,与挤压轴固定板的固定板螺纹孔螺纹连接,穿设在挤压轴限位板的第一光孔中;
19、挤压轴限位板螺柱,与顶板转动连接,穿设在挤压轴固定板的a光孔中,与挤压轴限位板的螺纹孔螺纹连接;
20、定位光杆,二根,与底座及顶板固定连接,其中一根穿设在挤压轴限位板的第二光孔和挤压轴固定板的b光孔中,另一根穿设在挤压轴限位板的第三光孔和挤压轴固定板的c光孔中;
21、挤压轴限位板螺柱伺服电机,安装在底座下,用于驱动挤压轴限位板螺柱转动,挤压轴限位板螺柱伺服电机转速可调;
22、挤压轴固定板螺柱伺服电机,安装在底座下,用于驱动挤压轴固定板螺柱转动,挤压轴固定板螺柱伺服电机转速可调。
23、优选的,电池支撑板,包括相互平行的第一电池支撑板和第二电池支撑板,支撑板力值传感器设置在第一电池支撑板和第二电池支撑板之间。
24、平面移动机构,包括
25、底座,底座上设有底部支架定位块纵向运动导轨和底部支架定位块横向运动导轨;
26、底部支架定位块横向运动伺服电机;
27、底部支架定位块纵向运动伺服电机;
28、底部支架定位块,设置有纵向运动螺纹孔和横向运动螺纹孔;
29、限位滑块,包括结构相同的第一限位滑块和第二限位滑块,第一限位滑块与底部支架定位块横向运动导轨滑动连接,第二限位滑块与底部支架定位块纵向运动导轨滑动连接;
30、底部支架定位块横向运动螺柱,与横向运动螺纹孔螺纹连接,其一端通过螺柱限位轴承与第一限位滑块转动连接,另一端与底部支架定位块横向运动伺服电机的转轴固定连接;
31、底部支架定位块纵向运动螺柱,与纵向运动螺纹孔螺纹连接,其一端通过螺柱限位轴承与第二限位滑块转动连接,另一端与底部支架定位块纵向运动伺服电机的转轴固定连接;
32、倾斜度调节机构,包括:
33、底部支架,与底部支架定位块固定连接;
34、主动齿轮, 与主动齿轮中心轴固定连接,主动齿轮中心轴与主动齿轮轴承固定连接,并通过主动齿轮轴承与底部支架转动连接;
35、从动齿轮,与从动齿轮中心轴固定连接,从动齿轮中心轴通过从动齿轮轴承与底部支架转动连接,与主动齿轮相互啮合连接;从动齿轮的外侧面被平行从动齿轮中心轴的平面切除一部分,形成安装平面,从动齿轮通过安装平面与电池支撑板固定连接;
36、底部支架主动齿轮伺服电机,其转轴与主动齿轮中心轴固定连接,用于驱动主动齿轮转动。
37、优选的,限位滑块上设置有定位滑轮中心轴, 定位滑轮中心轴转动连接有定位滑轮,支架定位块纵向运动导轨和底部支架定位块横向运动导轨外侧上开设有与定位滑轮相匹配的滑动槽。
38、优选的,底部支架定位块横向运动螺柱和横向运动螺纹孔、底部支架定位块纵向运动螺柱和纵向运动螺纹孔的数量相匹配。
39、优选的,还包括液体温控系统,为电池支撑板循环输送不同温度的液体;
40、液体温控系统,包括:
41、内部管道,设置在电池支撑板上层板的第一电池支撑板的内部;
42、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,包括
2.根据权利要求1的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,
3.根据权利要求1的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,
4.根据权利要求3的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,限位滑块(500)上设置有定位滑轮中心轴(502), 定位滑轮中心轴(502)转动连接有定位滑轮(501),支架定位块纵向运动导轨(202)和底部支架定位块横向运动导轨(203)外侧上开设有与定位滑轮(501)相匹配的滑动槽。
5.根据权利要求3的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,底部支架定位块横向运动螺柱(204)和横向运动螺纹孔(104-2)、底部支架定位块纵向运动螺柱(205)和纵向运动螺纹孔(104-1)的数量相匹配。
6.根据权利要求1的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,还包括液体温控系统(300),为电池支撑板(102)循环输送不同温
7.基于权利要求1-6所述的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置的测试方法,其特征在于:电池机械滥用测试方法,包括如下步骤:
8.根据权利要求7所述的电池机械滥用测试方法,其特征在于:在执行步骤S1-7的全过程中,启动液体温控系统(300),为电池支撑板(102)循环输送不同温度的液体,实现不同温度下的挤压测试:
9.根据权利要求7所述电池机械滥用测试方法,其特征在于,步骤S2于步骤S3之前执行;或者,步骤S2和步骤S3同时执行;或者,步骤S2于步骤S3之后执行。
10.根据权利要求7所述电池机械滥用测试方法,其特征在于,步骤S5中,采取以下措施控制调节挤压轴固定板螺柱伺服电机(611)转速,对电池进行挤压测试:
...【技术特征摘要】
1.一种用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,包括
2.根据权利要求1的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,
3.根据权利要求1的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,
4.根据权利要求3的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,限位滑块(500)上设置有定位滑轮中心轴(502), 定位滑轮中心轴(502)转动连接有定位滑轮(501),支架定位块纵向运动导轨(202)和底部支架定位块横向运动导轨(203)外侧上开设有与定位滑轮(501)相匹配的滑动槽。
5.根据权利要求3的用于锂离子电池机械滥用测试的可调倾斜角度挤压装置,其特征在于,底部支架定位块横向运动螺柱(204)和横向运动螺纹孔(104-2)、底部支架定位块纵向运动螺柱(205)和纵向运动螺纹孔(104-1)的数量相匹配。
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