一种动力电池热扩散安全测试设备的制作方法

1.本发明涉及动力电池实验技术领域，具体是涉及一种动力电池热扩散安全测试设备。


背景技术：

2.现有的对动力电池在量产前需要进行热扩散测试，而针刺试验时热扩散试验的一种。现有的针刺试验是将动力电池至于试验台上，利用针杆扎破动力电池来进行电池热扩散测试。动力电池在针刺热扩散试验中，针刺一次就发生火灾，容易让测试人员观察到电池的安全性能，若针刺一次，电池未着火，无法进行第二次针刺动力电池的不同部位。


技术实现要素：

3.针对现技术所存在的问题，提供一种动力电池热扩散安全测试设备，本技术通过设置移动组件，移动组件可移动刺针，实现了对动力电池的不同部位的针刺热扩散试验，提高测试结果的准确性。
4.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种动力电池热扩散安全测试设备，包括机架、放置机构和针刺机构；机架包括上机箱、下机箱和四个连接杆，上机箱和下机箱之间通过四个连接杆连接；放置机构设置在下机架的上方，放置机构用于放置动力电池；针刺机构包括针刺机箱、刺针安装头和移动组件；针刺机箱设置在上机箱的下方，刺针机箱的底部开设有矩形槽；刺针安装头的上端设置在针刺机箱的内部，刺针安装头的下端设置在针刺机箱的外部，刺针安装头的中部在移动槽内滑动；移动组件设置在针刺机箱的内部，移动组件与刺针安装头的上端连接，移动组件用于移动刺针安装头。
5.优选的，所述移动组件包括滑块、支架、滚珠丝杆滑台和滑槽板；滑块设置在针刺机箱内，且紧贴在针刺机箱的底部，滑块与刺针安装头的上端固定连接；支架沿着矩形槽的方向固定安装在在矩形槽的上方；滚珠丝杆滑台沿着矩形槽的方向固定安装在支架上，滚珠丝杆滑台的输出端与滑块的上端固定连接；滑槽板沿着矩形槽的方向设置，且滑槽板与针刺机箱的底部固定连接。
6.优选的，所述针刺机构还包括防火组件，防火组件包括防火布、第一压紧环、第二压紧环和第三压紧环；防火布是圆环形，防火布的中间与刺针安装头连接，防火布的四周与针刺机箱的底部连接；
第一压紧环套设在刺针安装头上，且在防火布与针刺机箱之间，第一压紧环的上端与刺针安装头的底部抵紧，第一压紧环的下端与防火布抵接；第二压紧环套设在刺针安装头上，第二压紧环的上端与防火布抵紧；第三压紧环抵紧在防火布的四周，且与针刺机箱固定连接。
7.优选的，所述针刺机构还包括锁紧螺栓和针套；锁紧螺栓具有两个，两个锁紧螺栓对称设置在刺针安装头下端的两侧，锁紧螺栓的一端设置有旋转把手，锁紧螺栓的另一端抵紧在刺针上；针套套设在刺针上，且安装在刺针安装头的下端开口处。
8.优选的，所述刺针机构还包括升降组件，升降组件包括第三电动推杆、下压板、连接块和滑套；第三电动推杆安装在上机箱内，第三电动推杆的输出端穿过上机箱向下延伸到上机箱外部；下压板设置在上机箱的下方，下压板的四周分别穿过四个连接杆，下压板的下表面与针刺机箱固定连接；连接块设置在第三电动推杆与下压板之间，连接块的上端与第三电动推杆的输出端固定连接，连接块的下端与下压板的中部固定连接；滑套具有四个，四个滑套分别套设在四个连接杆上，且四个滑套分别与下压板的四周固定连接。
9.优选的，所述放置机构包括台架和支撑组件；台架固定安装在下机箱的上表面的中部；支撑组件包括第一支撑板、第一电动推杆、第一转轴、第二支撑板、第二电动推杆和第二转轴；第一支撑板设置在台架的上表面，第一支撑板的一侧与台架的一侧铰接；第一电动推杆倾斜设置，第一电动推杆的固定端设置在台架的外部，且与下机箱的上表面铰接，第一电动杆推杆的输出端与第一支撑板的远离其与台架铰接的一侧铰接；第一转轴穿过台架与第一支撑板的铰接处；第二支撑板设置在台架的上表面，且与第一支撑板相互配合，第二支撑板的一侧与台架的另一侧铰接；第二电动推杆倾斜设置，第二电动推杆的固定端设置在台架的外部，且与下机箱的上表面铰接，第二电动杆推杆的输出端与第二支撑板的远离其与台架铰接的一侧铰接；第二转轴穿过台架与第二支撑板的铰接处。
10.优选的，所述台架的两端设置有第一挡块，所述第一支撑板的两端设置有第二挡块，所述第二支撑板的两端设置有第三挡块。
11.优选的，所述放置机构还包括固定组件，固定组件包括第一压紧臂和第二压紧臂；第一压紧臂设置在台架的一端，且与台架转动连接；第二压紧臂设置在台架的另一端，且与台架转动连接，第一压紧臂与第二压紧臂对称设置。
12.优选的，所述第一压紧臂包括第一转动杆、第一弹性杆、第一弹簧、连杆和六角棱柱；
第一转动杆具有两个，两个第一转动杆对称设置在台架的一端的两侧；第一弹性杆具有两个，两个第一弹性杆分别与两个第一转动杆连接；第一弹簧具有两个，两个第一弹簧分别套设在两个第一转动杆与两个第一弹性杆的连接处。第一弹簧的上端与第一弹性杆连接，第一弹簧的下端与第一转动杆连接；连杆设置在两个第一弹性杆之间，且连杆的两端分别与两个第一弹性杆的上端连接；六角棱柱套设在连杆上，六角棱柱的外表面上开设有花纹。
13.优选的，所述动力电池热扩散安全测试设备还包括冷却液盛放盒，冷却液盛放盒放置在下机箱内。
14.本技术相比较于现有技术的有益效果是：1.本技术通过设置机架、放置机构、针刺机箱、刺针安装头和移动组件，在测试时，工作人员先将需要使用的刺针安装到刺针安装头内，然后将动力电池放置到放置机构上，刺针刺穿动力电池后，动力电池未发生起火，移动组件工作，将刺针安装头移动至动力电池未刺穿部分，再次进行刺穿，进而可对动力电池的安全性能进行更充分的测试。
15.2.本技术通过设置滑块、支架、滚珠丝杆滑台和滑槽板，滑板槽与针刺机箱的底部构成滑槽，滑块在滑槽内滑动，当需要移动刺针安装头时，滚珠丝杆滑台工作，带动滑块沿着滑槽移动，从而移动刺针安装头，进而实现刺针刺穿动力电池的不同部位，提高测试结果的准确性。
16.3.本技术通过设置防火布，防火布是柔性材质，且拥有充足的余量，因此，移动组件能够使刺针安转头在矩形槽内平滑的移动，当刺针刺穿动力电池后，动力电池发热着火，防火布可阻挡火焰穿过矩形槽进入针刺机箱，从而保护安装在针刺机箱内部的零部件。
附图说明
17.图1是本技术的一种动力电池热扩散安全测试设备的主视图；图2是本技术的一种动力电池热扩散安全测试设备的左视图；图3是本技术的一种动力电池热扩散安全测试设备的立体图；图4是本技术的机架和冷却液盛放盒的立体图；图5时本技术的放置机构的立体图；图6是本技术的台架的立体图；图7是本技术的支撑组件的立体图一；图8是本技术的支撑组件的立体图二；图9是本技术的台架和支撑组件的主视图；图10是图9的a-a处剖视图；图11是本技术的固定组件的主视图；图12是图10的b-b处剖视图；图13是本技术的针刺机构的立体图；图14是本技术的升降组件的立体图；图15是本技术的针刺机箱的立体图；图16是本技术的移动组件的立体图；
图17是本技术的针刺机箱、刺针安装头和防火组件的主视图；图18是图17的c-c处剖视图。
18.图中标号为：1-机架；11-上机箱；12-下机箱；13-连接杆；2-放置机构；21-台架；211-第一挡块；22-支撑组件；221-第一支撑板；2211-第二挡块；222-第一电动推杆；223-第一转轴；224-第二支撑板；2241-第三挡块；225-第二电动推杆；226-第二转轴；23-固定组件；231-第一压紧臂；2311-第一转动杆；2312-第一弹性杆；2313-第一弹簧；2314-连杆；2315-六角棱柱；232-第二压紧臂；3-针刺机构；31-升降组件；311-第三电动推杆；312-下压板；313-连接块；314-滑套；32-针刺机箱；321-矩形槽；33-刺针安装头；34-移动组件；341-滑块；342-支架；343-滚珠丝杆滑台；344-滑槽板；35-防火组件；351-防火布；352-第一压紧环；353-第二压紧环；354-第三压紧环；36-锁紧螺栓；361-把手；37-针套；4-冷却液盛放盒。
具体实施方式
19.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
20.参见图1至图18所示，一种动力电池热扩散安全测试设备，其特征在于，包括机架1、放置机构2和针刺机构3；机架1包括上机箱11、下机箱12和四个连接杆13，上机箱11和下机箱12之间通过四个连接杆13连接；放置机构2设置在下机架1的上方，放置机构2用于放置动力电池；针刺机构3包括针刺机箱32、刺针安装头33和移动组件34；针刺机箱32设置在上机箱11的下方，刺针机箱的底部开设有矩形槽321；刺针安装头33的上端设置在针刺机箱32的内部，刺针安装头33的下端设置在针刺机箱32的外部，刺针安装头33的中部在移动槽内滑动；移动组件34设置在针刺机箱32的内部，移动组件34与刺针安装头33的上端连接，移动组件34用于移动刺针安装头33。
21.通过设置机架1、放置机构2、针刺机箱32、刺针安装头33和移动组件34，在测试时，工作人员先将需要使用的刺针安装到刺针安装头33内，然后将动力电池放置到放置机构2上，若刺针刺穿动力电池后，动力电池发热起火，移动组件34则不需进行工作，若刺针刺穿动力电池后，动力电池未发生起火，此时移动组件34工作，将刺针安装头33移动至动力电池未刺穿部分，再次进行刺穿，进而可对动力电池的安全性能进行更充分的测试。
22.参见图16所示，移动组件34包括滑块341、支架342、滚珠丝杆滑台343和滑槽板344；滑块341设置在针刺机箱32内，且紧贴在针刺机箱32的底部，滑块341与刺针安装头33的上端固定连接；支架342沿着矩形槽321的方向固定安装在在矩形槽321的上方；滚珠丝杆滑台343沿着矩形槽321的方向固定安装在支架342上，滚珠丝杆滑台343
的输出端与滑块341的上端固定连接；滑槽板344沿着矩形槽321的方向设置，且滑槽板344与针刺机箱32的底部固定连接。
23.通过设置滑块341、支架342、滚珠丝杆滑台343和滑槽板344，滑板槽与针刺机箱32的底部构成滑槽，滑块341在滑槽内滑动，当需要移动刺针安装头33时，滚珠丝杆滑台343工作，带动滑块341沿着滑槽移动，从而移动刺针安装头33，进而实现刺针刺穿动力电池的不同部位，提高测试结果的准确性。
24.参见图17和图18所示，针刺机构3还包括防火组件35，防火组件35包括防火布351、第一压紧环352、第二压紧环353和第三压紧环354；防火布351是圆环形，防火布351的中间与刺针安装头33连接，防火布351的四周与针刺机箱32的底部连接；第一压紧环352套设在刺针安装头33上，且在防火布351与针刺机箱32之间，第一压紧环352的上端与刺针安装头33的底部抵紧，第一压紧环352的下端与防火布351抵接；第二压紧环353套设在刺针安装头33上，第二压紧环353的上端与防火布351抵紧；第三压紧环354抵紧在防火布351的四周，且与针刺机箱32固定连接。
25.通过设置防火布351、第一压紧环352、第二压紧环353和第三压紧环354，第一压紧环352和第二压紧环353将防火布351的中部固定在刺针安装头33的下端，第三压紧环354将防火布351的四周压紧在刺针机箱的底部，防火布351是柔性材质，且拥有充足的余量，因此，移动组件34能够使刺针安转头在矩形槽321内平滑的移动，当刺针刺穿动力电池后，动力电池发热着火，防火布351可阻挡火焰穿过矩形槽321进入针刺机箱32，从而保护安装在针刺机箱32内部的零部件。
26.参见图18所示，针刺机构3还包括锁紧螺栓36和针套37；锁紧螺栓36具有两个，两个锁紧螺栓36对称设置在刺针安装头33下端的两侧，锁紧螺栓36的一端设置有旋转把手361，锁紧螺栓36的另一端抵紧在刺针上；针套37套设在刺针上，且安装在刺针安装头33的下端开口处。
27.通过设置两个锁紧螺栓36和针套37，先将针套37安装到刺针安装头33的开口处，再将刺针穿过针套37插入到刺针安装头33内，旋转两个锁紧螺栓36，直至两个锁紧螺栓36将刺针抵紧，当需要使用不同的不同粗细的刺针时，更换不同的针套37，不同内径的针套37配合不同直径的刺针，从而实现一台设备能满足不同的测试要求。
28.参见图14所示，刺针机构还包括升降组件31，升降组件31包括第三电动推杆311、下压板312、连接块313和滑套314；第三电动推杆311安装在上机箱11内，第三电动推杆311的输出端穿过上机箱11向下延伸到上机箱11外部；下压板312设置在上机箱11的下方，下压板312的四周分别穿过四个连接杆13，下压板312的下表面与针刺机箱32固定连接；连接块313设置在第三电动推杆311与下压板312之间，连接块313的上端与第三电动推杆311的输出端固定连接，连接块313的下端与下压板312的中部固定连接；滑套314具有四个，四个滑套314分别套设在四个连接杆13上，且四个滑套314分别与下压板312的四周固定连接。
29.通过设置第三电动推杆311、下压板312、连接块313和四个滑套314，当需要刺针刺穿动力电池时，第三电动推杆311工作，推动下压板312箱下移动，从而带动四个滑套314在四个连接杆13上滑动，当刺穿的动力电池未着火，需要刺针刺穿动力电池的其余部位，进行重复的测试，第三电动推杆311需要重复工作，四个滑套314便于第三电动推杆311推动下压板312上下移动。
30.参见图7至图10所示，放置机构2包括台架21和支撑组件22；台架21固定安装在下机箱12的上表面的中部；支撑组件22包括第一支撑板221、第一电动推杆222、第一转轴223、第二支撑板224、第二电动推杆225和第二转轴226；第一支撑板221设置在台架21的上表面，第一支撑板221的一侧与台架21的一侧铰接；第一电动推杆222倾斜设置，第一电动推杆222的固定端设置在台架21的外部，且与下机箱12的上表面铰接，第一电动杆推杆的输出端与第一支撑板221的远离其与台架21铰接的一侧铰接；第一转轴223穿过台架21与第一支撑板221的铰接处；第二支撑板224设置在台架21的上表面，且与第一支撑板221相互配合，第二支撑板224的一侧与台架21的另一侧铰接；第二电动推杆225倾斜设置，第二电动推杆225的固定端设置在台架21的外部，且与下机箱12的上表面铰接，第二电动杆推杆的输出端与第二支撑板224的远离其与台架21铰接的一侧铰接；第二转轴226穿过台架21与第二支撑板224的铰接处。
31.通过设置台架21、第一支撑板221、第一电动推杆222、第一转轴223、第二支撑板224、第二电动推杆225和第二转轴226，第一支撑板221和第二支撑板224构成一个放置平面，将动力电池放置到第一支撑板221和第二支撑板224构成的放置平面上，然后进行电池热扩散安全测试，若刺针刺穿动力电池后，动力电池发生着火，此时第一电动推杆222和第二电动推杆225同时工作，分别将第一支撑板221和第二支撑板224向下拉，使得第一支撑板221围绕其与台架21交接处转动和第二支撑板224围绕其与台架21交接处转动，从而使正处在燃烧的动力电池从台架21上掉落到下机箱12内，进而使燃烧的动力电池在下机箱12内继续燃烧参见图7至图10所示，台架21的两端设置有第一挡块211，所述第一支撑板221的两端设置有第二挡块2211，所述第二支撑板224的两端设置有第三挡块2241。
32.通过设置第一挡块211、第二挡块2211和第三挡块2241，第一电动推杆222推动第一支撑板221围绕其与台架21交接处转动，直至第二挡块2211与第一挡块211抵紧，第二电动推杆225推动第二支撑板224围绕其与台架21交接处转动，直至第三挡块2241与第一挡块211抵紧，此时第一支撑板221的上表面与第二支撑板224的上表面处于同一水平面，便于平稳的放置动力电池。
33.参见图5所示，放置机构2还包括固定组件23，固定组件23包括第一压紧臂231和第二压紧臂232；第一压紧臂231设置在台架21的一端，且与台架21转动连接；
第二压紧臂232设置在台架21的另一端，且与台架21转动连接，第一压紧臂231与第二压紧臂232对称设置。
34.通过设置第一压紧臂231和第二压紧臂232，将动力电池放置到第一支撑板221和第二支撑板224构成的放置平面上，同时转动第一压紧臂231和第二压紧臂232，将第一压紧臂231和第二压紧臂232从台架21的两端，转动到台架21的上方，从而将动力电池压紧在第一支撑板221和第二支撑板224构成的放置平面上，进而固定住动力电池的位置，便于进行电池热扩散安全测试。
35.参见图11和图12所示，第一压紧臂231包括第一转动杆2311、第一弹性杆2312、第一弹簧2313、连杆2314和六角棱柱2315；第一转动杆2311具有两个，两个第一转动杆2311对称设置在台架21的一端的两侧；第一弹性杆2312具有两个，两个第一弹性杆2312分别与两个第一转动杆2311连接；第一弹簧2313具有两个，两个第一弹簧2313分别套设在两个第一转动杆2311与两个第一弹性杆2312的连接处。第一弹簧2313的上端与第一弹性杆2312连接，第一弹簧2313的下端与第一转动杆2311连接；连杆2314设置在两个第一弹性杆2312之间，且连杆2314的两端分别与两个第一弹性杆2312的上端连接；六角棱柱2315套设在连杆2314上，六角棱柱2315的外表面上开设有花纹。
36.通过设置第一转动杆2311、第一弹性杆2312、第一弹簧2313、连杆2314和六角棱柱2315，第二压紧臂232与第一压紧臂231结构一致，且工作原理相同，将动力电池放置到第一支撑板221和第二支撑板224构成的放置平面上后，操作员拉动六角棱柱2315，两个第一弹簧2313拉伸，然后转动两个第一转动杆2311，将六角棱柱2315转动到动力电池的上方，接着松开六角棱柱2315，此时第一弹簧2313收缩，六角棱柱2315压紧在动力电池上，六角棱柱2315外表面上的花纹使得六角棱柱2315与动力电池之间存在足够的摩擦力，从而使动力电池牢固的放置在第一支撑板221和第二支撑板224构成的放置平面上。
37.参见图4所示，动力电池热扩散安全测试设备还包括冷却液盛放盒4，冷却液盛放盒4放置在下机箱12内。
38.通过设置冷却液盛放盒4，冷却液盛放盒4内部放置有冷却液，当刺针刺穿动力电池，动力电池开始燃烧，燃烧的电池落入到冷却液盛放盒4，冷却液对燃烧的电池进行冷却，从而实现快速灭掉火焰。
39.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。