本發(fā)明涉及電池測試，具體涉及一種電芯測試工裝、電芯測試設備以及電芯測試方法。

背景技術：

1、隨著新能源汽車市場占有率逐年提升，動力電池的性能問題越發(fā)成為人們關注的焦點。動力電池包作為整車安裝的一部分，它的性能也會極大的影響到整車的性能，如安全性、耐久性。比如新能源汽車在道路上行駛，會遇到石塊沖擊電池包底部、大石塊從電池包前部剮蹭到尾部。動力電池包的底部防護結構主要包含電池包底部涂層膠、電池包底板、電池包緩沖泡棉、水冷系統(tǒng)組成。較大的石塊沖擊或者從前至后的剮蹭均會導致底部防護部件出現(xiàn)較大變形，從而使得電芯本體底部出現(xiàn)變形，進而導致電芯極片彎折導致短路、起火安全問題。

2、cn217542415u公開了一種測試工裝，測試工裝包括固定臺、刮底機構以及阻擋機構，在所述測試工裝使用狀態(tài)下，所述固定臺的上方用于安裝電池，所述阻擋機構設置于所述固定臺的上方，并位于所述電池在第一方向上的一側，所述刮底機構設置于所述固定臺的下方，所述刮底機構能夠在所述第一方向上運動以對所述電池和所述阻擋機構進行刮蹭。該測試工裝解決了現(xiàn)有的刮底測試工裝，未能充分考慮除電池本體強度外其它結構件對刮底實施的影響，進而導致試驗與標準實施存在差異的問題。毋庸置疑，上述專利文獻公開的技術方案是所屬技術領域的一種有益的嘗試，但是該專利是針對電池包整體進行底部剮蹭、擠壓、沖擊測試，無法在電池包生產(chǎn)制造出來之前的電芯開發(fā)階段進行測試。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電芯測試工裝、電芯測試設備以及電芯測試方法，能夠實現(xiàn)針對電芯層級進行底部剮蹭、擠壓、沖擊測試，實現(xiàn)在電池包生產(chǎn)制造出來之前，評估電芯是否達標，減少設計開發(fā)成本，并且能夠為電池的整包狀態(tài)下防護結構設計提供理論參考。

2、本發(fā)明中的一種電芯測試工裝，包括安裝組件以及彈性支撐組件，所述安裝組件內設置有容納空間，所述彈性支撐組件設置于所述容納空間的一端；電芯能夠以僅具有沿第一方向運動的自由度的方式安裝于所述容納空間內，所述第一方向垂直于重力方向；當所述電芯的首端抵靠在所述彈性支撐組件上時，所述電芯的尾端懸空并伸出于所述容納空間。

3、進一步，所述安裝組件包括底座、第一側擋塊、第二側擋塊以及蓋板；所述底座上設置有第一凸臺和第二凸臺，所述第一凸臺與所述第二凸臺之間形成凹槽；所述第一側擋塊與所述第一凸臺相抵靠，所述第二側擋塊與所述第二凸臺相抵靠；所述第一凸臺以及所述第二凸臺的頂部均與所述蓋板連接；所述第一凸臺的朝向所述第二凸臺的一面、所述凹槽的朝向所述蓋板、所述第二凸臺的朝向所述第一凸臺的一面以及所述蓋板的朝向所述凹槽的一面共同圍成所述容納空間。

4、進一步，所述安裝組件還包括設置于所述第一凸臺與所述蓋板之間的第一墊片以及設置于所述第二凸臺與所述蓋板之間的第二墊片。

5、進一步，所述底座上設置有限位凸臺，所述彈性支撐組件設置于所述限位凸臺的朝向所述容納空間的一側，所述彈性支撐組件與所述限位凸臺以可拆卸方式連接。

6、進一步，所述限位凸臺的朝向所述容納空間的一側上設置有卡槽，所述彈性支撐組件為安裝在所述卡槽內的片簧或波簧。

7、進一步，所述安裝組件上設置有用于觀測所述電芯的首端位移量的觀測口。

8、進一步，所述蓋板與所述彈性支撐組件之間具有間隙，所述間隙形成所述觀測口。

9、進一步，所述第一側擋塊和所述第二側擋塊均部分露出于所述觀測口，并且所述第一側擋塊和所述第二側擋塊上設置有刻度值。

10、本發(fā)明中的一種電芯測試設備，包括擠壓球頭以及電芯測試工裝，所述擠壓球頭能夠沿第二方向運動，并且在運動過程中，至少部分所述擠壓球頭能夠與所述電芯懸空的尾端相接觸；所述第二方向平行于重力方向。

11、本發(fā)明中的一種電芯測試方法，使用了電芯測試設備，包括以下步驟：

12、s1、將電芯放置于所述電芯測試工裝的所述容納空間中，并且使所述電芯的首端抵靠在所述彈性支撐組件上，所述電芯的尾端懸空并伸出于所述容納空間；

13、s2、記錄所述電芯的首端的初始位置；

14、s3、所述擠壓球頭沿第二方向運動，在運動過程中，至少部分所述擠壓球頭與所述電芯懸空的尾端相接觸，實現(xiàn)模擬所述電芯的尾端被剮蹭、擠壓以及沖擊的工況；在所述電芯的受力變形過程中，間隔一定時間記錄所述電芯的首端的實時位置；

15、s4、基于所述初始位置以及所述實時位置，獲得彈性支撐組件的變形情況，從而獲得在所述電芯的受力變形過程中其首端所受支撐力。

16、本發(fā)明的有益效果是：

17、（1）本發(fā)明通過電芯測試工裝對電芯進行安裝后，通過擠壓球頭對電芯懸空的尾端進行貫穿擠壓式通過，實現(xiàn)針對電芯層級進行底部剮蹭、擠壓、沖擊測試，實現(xiàn)在電池包生產(chǎn)制造出來之前，評估電芯是否達標，減少設計開發(fā)成本。

18、（2）本發(fā)明通過改變彈性支撐組件的彈力模擬不同電池包結構的支撐強度，從而獲取不同的擠壓變形下電芯的電壓、溫度、受破壞情況等，能夠為電池的整包狀態(tài)下防護結構設計提供理論參考。

19、（3）本發(fā)明在試驗過程中通過記錄彈性支撐組件的變形量，能夠反推計算得出電芯的首端所受支撐力，實現(xiàn)整個電芯測試的閉環(huán)。

技術特征：

1.一種電芯測試工裝，其特征在于：包括安裝組件以及彈性支撐組件（2），所述安裝組件內設置有容納空間，所述彈性支撐組件（2）設置于所述容納空間的一端；電芯（1）能夠以僅具有沿第一方向運動的自由度的方式安裝于所述容納空間內，所述第一方向垂直于重力方向；當所述電芯（1）的首端抵靠在所述彈性支撐組件（2）上時，所述電芯（1）的尾端懸空并伸出于所述容納空間。

2.根據(jù)權利要求1所述的電芯測試工裝，其特征在于：所述安裝組件包括底座（3）、第一側擋塊（4）、第二側擋塊（5）以及蓋板（6）；所述底座（3）上設置有第一凸臺（31）和第二凸臺（32），所述第一凸臺（31）與所述第二凸臺（32）之間形成凹槽；所述第一側擋塊（4）與所述第一凸臺（31）相抵靠，所述第二側擋塊（5）與所述第二凸臺（32）相抵靠；所述第一凸臺（31）以及所述第二凸臺（32）的頂部均與所述蓋板（6）連接；所述第一凸臺（31）的朝向所述第二凸臺（32）的一面、所述凹槽的朝向所述蓋板（6）、所述第二凸臺（32）的朝向所述第一凸臺（31）的一面以及所述蓋板（6）的朝向所述凹槽的一面共同圍成所述容納空間。

3.根據(jù)權利要求2所述的電芯測試工裝，其特征在于：所述安裝組件還包括設置于所述第一凸臺（31）與所述蓋板（6）之間的第一墊片（7）以及設置于所述第二凸臺（32）與所述蓋板（6）之間的第二墊片（8）。

4.根據(jù)權利要求2所述的電芯測試工裝，其特征在于：所述底座（3）上設置有限位凸臺（33），所述彈性支撐組件（2）設置于所述限位凸臺（33）的朝向所述容納空間的一側，所述彈性支撐組件（2）與所述限位凸臺（33）以可拆卸方式連接。

5.根據(jù)權利要求4所述的電芯測試工裝，其特征在于：所述限位凸臺（33）的朝向所述容納空間的一側上設置有卡槽，所述彈性支撐組件（2）為安裝在所述卡槽內的片簧或波簧。

6.根據(jù)權利要求2所述的電芯測試工裝，其特征在于：所述安裝組件上設置有用于觀測所述電芯（1）的首端位移量的觀測口（9）。

7.根據(jù)權利要求6所述的電芯測試工裝，其特征在于：所述蓋板（6）與所述彈性支撐組件（2）之間具有間隙，所述間隙形成所述觀測口（9）。

8.根據(jù)權利要求7所述的電芯測試工裝，其特征在于：所述第一側擋塊（4）和所述第二側擋塊（5）均部分露出于所述觀測口（9），并且所述第一側擋塊（4）和所述第二側擋塊（5）上設置有刻度值。

9.一種電芯測試設備，其特征在于：包括擠壓球頭（10）以及如權利要求1-8任一項所述的電芯測試工裝，所述擠壓球頭（10）能夠沿第二方向運動，并且在運動過程中，至少部分所述擠壓球頭（10）能夠與所述電芯（1）懸空的尾端相接觸；所述第二方向平行于重力方向。

10.一種電芯測試方法，其特征在于，使用了如權利要求9所述的電芯測試設備，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明公開了一種電芯測試工裝、電芯測試設備以及電芯測試方法，所述電芯測試工裝包括安裝組件以及彈性支撐組件，所述安裝組件內設置有容納空間，所述彈性支撐組件設置于所述容納空間的一端；電芯能夠以僅具有沿第一方向運動的自由度的方式安裝于所述容納空間內，所述第一方向垂直于重力方向；當所述電芯的首端抵靠在所述彈性支撐組件上時，所述電芯的尾端懸空并伸出于所述容納空間。所述電芯測試設備包括擠壓球頭以及電芯測試工裝。本發(fā)明能夠實現(xiàn)針對電芯層級進行底部剮蹭、擠壓、沖擊測試，實現(xiàn)在電池包生產(chǎn)制造出來之前，評估電芯是否達標，減少設計開發(fā)成本，并且能夠為電池的整包狀態(tài)下防護結構設計提供理論參考。

技術研發(fā)人員：祁超,李勇,周俊丞
受保護的技術使用者：深藍汽車科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10