用于电芯充放电测试的装夹装置的制作方法

1.本实用新型涉及电芯测试技术领域，更具体地，涉及一种用于电芯充放电测试的装夹装置。


背景技术：

2.当前，全球各大车辆制造厂商都在加大对用于电动车辆的电池系统的研究和投入。电芯作为电池系统的基本单元，是决定电池系统品质的重要因素。因此，需要测试电芯充放电性能，以确定电芯是否满足车辆的使用要求，例如，可以使用充放电测试柜来给待测电芯进行充放电，以确定待测电芯在被充放电、尤其被大电流充放电的情况下，是否能够在一段预设时间内维持稳定的操作状态。在测试电芯充放电性能期间，将借助于装夹装置来固定待测电芯并且将待测电芯的正负极耳与充放电测试柜电连接。
3.然而，由于装夹装置的与正负极耳形成电连接的组件至少部分地由尼龙制成且存在较高电阻，在待测电芯被大电流充放电的情况下，所述组件易于被由高电阻和大电流引起的热量熔化甚至烧毁，导致安全隐患。而且，与充放电测试柜电连接的多根电缆还可能被连接在所述组件上，以进一步电连接至待测电芯的正负极耳。当前，所述多根电缆被配置为在所述组件的一个表面上依次排列，需要较大的安装空间且安装自由度也小。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的是提供一种用于电芯充放电测试的装夹装置，其能够防止装夹装置的与待测电芯的正负极耳形成电连接的组件被由电阻和电流引起的热量熔化烧毁，从而提高测试安全性，并且提高多根电缆在所述组件上的安装自由度，减少安装空间。
5.根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于电芯充放电测试的装夹装置，包括：固定架，其被配置为固定待测电芯；导电带，导电带的一端被配置为电连接至待测电芯的极耳；可拆卸地连接至固定架的第一导电块；第二导电块，其被配置为与第一导电块配合，以将导电带的另一端夹置在第一导电块与第二导电块之间；以及一根或多根电缆，其被配置为电连接在由第一导电块、导电带和第二导电块构成的导体和用于给待测电芯充放电的充放电测试机柜之间。
6.可选地，第二导电块设有带第一纹理的下表面，导电带的另一端设有带第二纹理的第一接合表面，第一纹理与第二纹理在形状上互补，以使得当电带的另一端被夹置在第一导电块与第二导电块之间时，第一纹理与第二纹理嵌合，且由于第一纹理与第二纹理嵌合产生的接触面积大于下表面或第一接合表面的面积。
7.可选地，第一纹理和第二纹理被配置为网格状，以在下表面和第一接合表面之间凹凸嵌合。
8.可选地，第一导电块设有带第三纹理的上表面，导电带的另一端设有带第四纹理的第二接合表面，第二接合表面相反于第一接合表面，第三纹理与第四纹理在形状上互补，以使得当电带的另一端被夹置在第一导电块与第二导电块之间时，第三纹理与第四纹理嵌
合，且由于第三纹理与第四纹理嵌合产生的接触面积大于上表面或第二接合表面的面积。
9.可选地，多根电缆包括直接连接至第一导电块的两根电缆，所述两根电缆分别从第一导电块的不同于上表面的另外两个表面，通过导电螺栓连接至第一导电块。
10.可选地，所述多根电缆还包括直接连接至第二导电块的一根电缆，所述一根电缆从第二导电块的与下表面相反的表面，通过旋拧穿过第二导电块、导电带、直至进入第一导电块的导电螺栓而连接至第二导电块。
11.可选地，用于电芯充放电测试的装夹装置还包括温度传感器，所述温度传感器被配置为定位在待测电芯的极耳和导电带之间，以在测试期间检测待测电芯的极耳的温度变化。
12.可选地，用于电芯充放电测试的装夹装置还包括电压传感器，所述电压传感器被配置为夹置在第一导电块和第二导电块之间，以在测试期间检测待测电芯的电压变化。
13.可选地，第一导电块和第二导电块中的至少一个由铜制成。
14.可选地，固定架包括底座和第一面板和第二面板，以限定用于接收待测电芯的空间，其中，底座包括用于在测试期间协助待测电芯散热的导热底板和用于协助待测电芯与外部电绝缘的绝缘底板，且第一面板和第二面板均包括用于在测试期间协助待测电芯散热的导热侧板和用于协助待测电芯与外部电绝缘的绝缘侧板。
15.本实用新型提供的用于电芯充放电测试的装夹装置借助于第一和第二导电块以及导电带来实施所述组件，并且在第一和/或第二导电块以及导电带的另一端上设置互补纹理来降低其电阻，以防止在所述组件处引起过大的热量，且互补纹理可以提高第一和/或第二导电块与导电带的接合牢固度，不易脱落。另外，本实用新型提供的用于电芯充放电测试的装夹装置通过在第一和/或第二导电块的不同表面上安装所述多根线缆，使得安装方便，节省材料和空间，降低成本。
16.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
17.构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
18.图1是根据本实用新型的一个实施例的用于电芯充放电测试的装夹装置的立体图。
19.图2是根据本实用新型的一个实施例的用于电芯充放电测试的装夹装置的第一导电块的立体图。
20.图3是根据本实用新型的一个实施例的用于电芯充放电测试的装夹装置的导电带的侧视图。
21.图4是根据本实用新型的一个实施例的用于电芯充放电测试的装夹装置的第二导电块的侧视图。
具体实施方式
22.现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另
外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
23.对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
24.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
26.还应注意到：本文中提到的“车辆”包括混合动力车辆和纯电动车等利用了电池系统的车辆，所述电池系统包括电芯，电芯进而包括固定在其上的正极极耳和负极极耳，正极极耳用于将电芯的正极引出，负极极耳用于将电芯的负极引出。另外，除非另有明确说明，否则本文中提到的“连接”应做广义理解，可以是固定连接、可拆卸连接、或成一体，也可以是直接连接、或通过中间媒介间接连接。
27.当测试电芯充放电性能时，可以利用充放电测试柜来给待测电芯进行充放电，以确定待测电芯在被充放电、尤其被大电流充放电的情况下，是否能够在一段预设时间内维持稳定的操作状态。可以借助于根据本实用新型的一个实施例的用于电芯充放电测试的装夹装置来固定待测电芯并且将待测电芯的正负极耳与充放电测试柜电连接。在下文中，术语“极耳”可以是“正负极耳”中的至少一个。
28.参见图1，示例性装夹装置10包括用于固定待测电芯(未示出)的固定架。例如，固定架包括平坦底座和相互对立的第一和第二面板，其中，平坦底座可以被固定至工作台，而第一和第二面板均垂直于底座延伸，以限定用于接收待测电芯的空间。可选地，平坦底座包括上下层叠的导热底板12和绝缘底板14，而第一和第二面板均包括侧向层叠的导热侧板16a、16b和绝缘侧板18a、18b。当待测电芯被放置到所述空间中时，待测电芯的底部与导热底板12接触，而待测电芯的两个大面侧部分别与第一和第二面板的导热侧板16a、16b接触，另外，可以旋拧从第一和第二面板的拐角处穿过的多个长螺栓54，以使得第一和第二面板以夹紧待测电芯的方式固定。在测试期间，待测电芯在固定架中保持静止，且导热底板12以及第一和第二面板的导热侧板16a、16b协助待测电芯的热量散发，而绝缘底板14以及第一和第二面板的绝缘侧板18a、18b协助待测电芯与外部的其他外围部件(例如，下文中将提到的第一和第二导电块20、22)电绝缘。因此，导热底板12以及第一和第二面板的导热侧板16a、16b可以由金属材料制成且包括可供冷却介质进出的冷却通道，而绝缘底板14以及第一和第二面板的绝缘侧板18a、18b可以由尼龙或其他聚合物材料制成。
29.示例性装夹装置10还包括可拆卸地连接至固定架的第一导电块20、以及与第一导电块20分离的第二导电块22。例如，尤其参见图2，第一导电块20包括多个开口，所述多个开口包括允许连接螺钉56或其他类型的连接件穿过的第一通孔24和第二通孔26，穿过第一和第二通孔24、26的所述连接件将进一步被附接、例如旋拧至第一面板。
30.为了在不引起极耳损坏的情况下将装夹装置10电连接于极耳，将提供如图3所示的导电带28，导电带28的一端被配置为以压接或通过导电胶粘合的方式电连接至极耳，而导电带28的另一端被夹置在第一导电块20与第二导电块22之间。
31.可选地，参见图3和图4，第二导电块22设有带第一纹理30的下表面，导电带28的另
一端设有带第二纹理32的第一接合表面，第一纹理30与第二纹理32在形状上互补，以使得当电带的另一端被夹置在第一导电块20与第二导电块22之间时，第一纹理30与第二纹理32嵌合。事实上，下表面的面积和与下表面相对应的第一接合表面的面积基本相等，而第一纹理30和第二纹理32将如此配置，以使得第一纹理30与第二纹理32嵌合产生的接触面积包括在下表面或第一接合表面中的面积和在成角度于、例如基本垂直于下表面或第一接合表面的维度(即，深度)上的面积，因此，所述接触面积将大于第二导电块22的下表面或第一接合表面的面积。第一纹理30与第二纹理32的嵌合既可以使得第二导电块22与导电带28之间的接合部位紧密可靠，防止第二导电块22和/或导电带28在测试期间颤动，又可以显著降低由接合部位形成的电阻，从而防止由于大电流流经接合部位而在接合部分处产生大量热量，损坏装夹装置10。
32.可选地，第一和第二纹理30、32被配置为网格状，以在第二导电块22的下表面和第一接合表面之间凹凸嵌合。可以理解的是，第一和第二纹理30、32也可以被配置为其他形状，例如，锯齿状等。
33.补充地或替代地，第一导电块20设有带第三纹理34(参见图1)的上表面，导电带28的另一端设有带第四纹理的第二接合表面，第二接合表面相反于第一接合表面，第三纹理34与第四纹理在形状上互补，以使得当电带的另一端被夹置在第一导电块20与第二导电块22之间时，第三纹理34与第四纹理嵌合，且类似于由于第一纹理30与第二纹理32嵌合产生的接触面积，由于第三纹理34与第四纹理嵌合产生的接触面积大于第一导电块20的上表面或第二接合表面的面积。由此，第三纹理34与第四纹理的嵌合既可以使得第一导电块20与导电带28之间的接合部位紧密可靠，防止导电带28在测试期间颤动，又可以显著降低由接合部位形成的电阻。
34.导电带28可以被配置为柔性薄片，例如，柔性薄片是由延展性较好的铝材料制成的多层层合的长带，因此，通过在第一和第二接合表面中的至少一个上进行压制，就可以在第一接合表面上形成第二纹理32，且在第二接合表面上形成第四纹理。可以理解的是，第四纹理与第二纹理32可以在形状上互补或没有联系，且本实用新型的各个实施例不旨在限制各个纹理的形状，而是旨在相互嵌合的各个纹理能够产生较大的接触表面。
35.示例性装夹装置10还包括一根或多根(或至少一根)电缆(未示出)，其被配置为电连接在由第一导电块20、导电带28和第二导电块22共同构成的导体(所述导体如上所述具有较小的电阻)和用于给待测电芯充放电的充放电测试机柜之间，当正负极耳均通过装夹装置10被电连接至充放电测试机柜时，形成用于测试电芯充放电性能的回路。例如，所述一根或多根电缆的末端均设有导电连接片36(参见图1)，导电连接片36上包括允许导电螺栓50穿过的孔。
36.例如，返回到图2，多根电缆包括直接连接至第一导电块20的两根电缆，所述两根电缆分别从第一导电块20的不同于上表面的另外两个表面(例如，底表面和前表面38)，分别通过导电螺栓连接至第一导电块20。为此，第一导电块20除了第一和第二通孔24、26之外，还包括穿过前表面38的第一螺纹孔40和穿过底表面的第二螺纹孔42，以供导电螺栓旋拧穿过。
37.另外，为了保证所述两根电缆通过导电螺栓与第一导电块20进行电连接的自由度，第一导电块20设有分别用于第一和第二通孔24、26的第一和第二让位槽，以不妨碍所述
两根电缆的导电连接片36大面积接触且安装至第一导电块20的底表面和前表面38。
38.可选地，所述多根电缆还包括直接连接至第二导电块22的一根电缆，所述一根电缆从第二导电块22的与下表面相反的顶表面，通过旋拧穿过第二导电块22、导电带28、直至进入第一导电块20的导电螺栓而连接至第二导电块22。为此，与第一导电块20配合以夹置导电带28的另一端的第二导电块22包括贯穿其中的第三通孔44(如图4所示)，导电带28的另一端包括贯穿其中的第四通孔46(如图3所示)，且第一导电块20还包括穿过上表面的第三螺纹孔48。当导电带28的另一端被夹置在第一和第二导电块20、22之间时，第三通孔44、第四通孔46、以及第三螺纹孔48对准，以供导电螺栓旋拧穿过。由于第三和第四通孔44、46与导电螺栓的螺杆之间存在径向间隙，因此仍需第一和第二纹理30、32的嵌合来防止颤动。
39.可选地，第二和第三螺纹孔42、48可以对准且连通，以使得仅通过一根长型导电螺栓就可以将所述一根电缆直接连接至第二导电块22、以及将所述两根电缆中的其中一根直接连接至第一导电块20的底表面。
40.在本实用新型的这个实施例中，通过三根并联电缆来导通出入正负极耳的电流，使得所述电流被大致匀分至所述三根并联电缆中，以减少在第一和第二导电块20、22与导电带28之间的接合部位处集中产生热量的可能性。可以理解的是，也可以提供其他数量的并联电缆。
41.可选地，第一和第二导电块20、22中的至少一个由铜制造，以进一步降低电阻。
42.可选地，示例性装夹装置10还包括温度传感器(未示出)，其被配置为定位在待测电芯的极耳和导电带28之间，以在测试期间辅助性地检测待测极耳的温度变化。
43.可选地，示例性装夹装置10还包括电压传感器52(如图1所示)，其被配置为夹置在第一和第二导电块20、22之间，位于导电带28的另一端的上方或下方均可，以在测试期间辅助性地检测待测电芯的电压变化。
44.虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。