电池针刺工装板、电池针刺工装和电池针刺设备

摘要

本公开涉及一种电池针刺工装板、电池针刺工装和电池针刺设备，所述电池针刺工装板包括基板(1)，所述基板(1)上设置有多个刺针安装部(11)，每个刺针安装部(11)分别用于可拆卸地安装刺针(30)，以使得所述基板(1)能够可选择性地安装不同数量的刺针(30)。通过上述技术方案，本公开提供的电池针刺工装板能够满足不同数量的电芯的热失控针刺测试。

说明书

技术领域

本公开涉及电池检测技术领域，具体地，涉及一种电池针刺工装板、电池针刺工装和电池针刺设备。

背景技术

电芯内短路引发的热失控是电芯安全问题的主要问题之一。其中，通过针刺的方式来触发电芯热失控是较为常见的电芯内短路测试方法。具体地，通过触发单个电芯热失控来观察整个电池系统的热扩散。然而这种检测方式仅适合指导单个电芯的安全性能设计，而不适用于指导电池系统层级的安全性能设计。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电池针刺工装板，该电池针刺工装板能够满足不同数量的电芯的热失控针刺测试。

为了实现上述目的，本公开提供一种电池针刺工装板，所述电池针刺工装板包括基板，所述基板上设置有多个刺针安装部，每个所述刺针安装部分别用于可拆卸地安装刺针，以使得所述基板能够可选择性地安装不同数量的刺针。

可选地，多个所述刺针安装部在所述基板上成行成列且间隔均匀地设置。

可选地，所述刺针安装部构造为通孔；所述电池针刺工装板包括限位板，所述限位板在垂向上具有相对设置的第一侧面和第二侧面且所述限位板与所述基板可拆卸地连接在一起，其中，所述刺针的固定端穿过所述通孔且抵接于所述第一侧面。

可选地，所述限位板构造为由绝缘材料制成。

可选地，所述限位板的第一侧面设置有绝缘层。

可选地，所述电池针刺工装板还包括用于固定所述基板和/或所述限位板的安装板。

可选地，所述安装板的厚度为15～25mm。

在上述方案的基础上，本公开还提供一种电池针刺工装，所述电池针刺工装包括多个刺针以及上述的电池针刺工装板，多个所述刺针可选择地安装到所述电池针刺工装板上。

可选地，所述刺针和所述电池针刺工装板之间设置有限位结构，以限制所述刺针和所述电池针刺工装板之间的相对转动。

此外，本公开还提供一种电池针刺设备，所述电池针刺设备设置有上述的电池针刺工装。

通过上述技术方案，在本公开提供的电池针刺工装板中，基板能够可选择性地安装不同数量的刺针，这样可以根据需要进行测试的电芯的数量，在基板上对应地安装对应数量的刺针，从而能够满足不同数量的电芯的热失控针刺测试。具体地，在对单个电芯进行热失控测试时，在基板的一个刺针安装部上安装刺针即可，从而用于指导单个电芯的安全性能设计，而在对多个电芯进行热失控测试时，在基板上的对应数量刺针安装部上分别安装刺针即可，从而用于指导电池系统或电池包层级的安全性能设计。其中，刺针可拆卸地安装于刺针安装部，以便于装卸以及更换刺针，有利于提高安装效率。因此，本公开提供的电池针刺工装板能够满足不同数量的电芯的热失控针刺测试。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开具体实施方式提供的电池针刺工装板中基板的结构示意图；

图2是根据本公开具体实施方式提供的电池针刺工装板中限位板的结构示意图；

图3是根据本公开具体实施方式提供的电池针刺工装板中安装板的结构示意图；

图4是根据本公开具体实施方式提供的电池针刺工装的立体结构图；

图5是根据本公开具体实施方式提供的电池针刺工装的侧视图。

附图标记说明

10-安装板；101-第一通孔；102-第二通孔；103-第一中心孔；

1-基板；11-刺针安装部；12-第三通孔；2-限位板；21-第一侧面；22-第二侧面；23-第四通孔；24-第五通孔；25-第二中心孔；

30-刺针；

40-限位结构；

100-电芯。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”、“外”是相对于对应的部件自身轮廓而言的“内”、“外”。此外，本公开所使用的“第一”、“第二”、“第三”等序词是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。

根据本公开的具体实施方式，提供一种电池针刺工装板，图1至图3示出了该电池针刺工装板的一种实施例。其中，参考图1至图3所示，该电池针刺工装板可以包括基板1，基板1上设置有多个刺针安装部11，每个刺针安装部11分别用于可拆卸地安装刺针30，以使得基板1能够可选择性地安装不同数量的刺针30。

通过上述技术方案，在本公开提供的电池针刺工装板中，基板1能够可选择性地安装不同数量的刺针30，这样可以根据需要进行测试的电芯100的数量，在基板1上对应地安装对应数量的刺针，从而能够满足不同数量的电芯100的热失控针刺测试。具体地，在对单个电芯100进行热失控测试时，在基板1的一个刺针安装部11上安装刺针30即可，从而用于指导单个电芯100的安全性能设计，而在对多个电芯100进行热失控测试时，在基板1上的对应数量刺针安装部11上分别安装刺针30即可，从而用于指导电池系统或电池包层级的安全性能设计。其中，刺针30可拆卸地安装于刺针安装部11，以便于装卸以及更换刺针30，有利于提高安装效率。因此，本公开提供的电池针刺工装板能够满足不同数量的电芯的热失控针刺测试。

在本公开的具体实施方式中，参考图1所示，多个刺针安装部11在基板1上成行成列且间隔均匀地设置，这样的布置方式一方面可以用于适配不同电芯间距的电池包，另一方面还可以选择触发电芯100不同的针刺位置。其中，在图1所示的实施例中，多个刺针安装部11的数量为20个，其中，在基板1的长度方向上设置有5列刺针安装部11，列宽为40-50mm，在基板1的宽度方向上设置有4行刺针安装部11，行距为15-20mm，在本公开的其它实施例中，多个刺针安装部11还可以是其它的布置方式，对此，本公开不作任何限制，本领域技术人员可以根据实际需要适应性选择。

在本公开的具体实施方式中，刺针安装部11可以以任意合适的方式构造，可选择地，参考图1所示，刺针安装部11可以构造为通孔，可以根据刺针30的尺寸适应性地设计通孔的孔径，在本公开的一些实施方式中，通孔的孔径可以为3～8mm，在本公开的其它实施例中，刺针安装部11还可以是其它的构造方式，对此，本公开不作任何限制。

在本公开的具体实施方式中，参考图2、图4和图5所示，电池针刺工装板可以包括限位板2，限位板2在垂向上具有相对设置的第一侧面21和第二侧面22且限位板2与基板1可拆卸地连接在一起，其中，刺针30的固定端穿过通孔且抵接于第一侧面21，在对多个电芯100进行热失控测试时，可以用于保证基板1上安装的刺针30的固定端均抵接在第一侧面21上，从而满足多个电芯同时的热失控。

在本公开的具体实施方式中，限位板2可以以任意合适的方式配置，可选择地，限位板2可以构造为由绝缘材料制成，从而保证在刺针30的固定端抵接于第一侧面21时，刺针30的固定端与限位板2之间绝缘，即刺针30的固定端与电池针刺工装板之间绝缘，这样使得电池针刺工装板不仅能够适用于验证电芯100内短路的测试，还能够用于验证多个电芯100内外同时短路的测试。在本公开的一些实施方式中，限位板2可以构造为由电木制成，且限位板2的厚度为10～15mm。

还可以选择的是，限位板2的第一侧面21可以设置有绝缘层，该绝缘层可以可拆卸地设置在限位板2上，还可以固定设置于限位板2上或与限位板2一体成型。另外，该绝缘层可以由任意合适的绝缘材料制成，对此，本公开不作任何限制。

在本公开的其它实施例中，限位板2还可以是其它的配置方式，对此本公开不作任何限制。

在本公开的具体实施方式中，参考图3至图5所示，电池针刺工装板还可以包括用于固定基板1和/或限位板2的安装板10。即，安装板10用于将基板1和/或限位板2固定到下文所述的电池针刺设备上，其中包括三种设置方式，第一种方式是安装板10用于将基板1固定到电池针刺设备上，第二种方式是安装板用于将限位板2固定到电池针刺设备上，第三种方式是安装板10用于将基板1和限位板2固定到电池针刺设备上。其中，参考图1至图5所示的实施例，安装板10上设置有第一通孔101、第二通孔102和第一中心孔103，限位板2上设置有第四通孔23、第五通孔24和第二中心孔25，基板1上设置有第三通孔12，紧固件依次穿过的第二通孔102、第五通孔24和第三通孔12，以将安装板10、限位板2和基板1连接在一起，而安装板10通过第一通孔101和紧固件安装于电池针刺设备，从而实现将基板1和限位板2固定到电池针刺设备上。其中，第一中心孔103和第二中心孔25用于与电池针刺设备的头部相配合。另外，第一通孔101可以设置为阶梯孔，这样一方面可以作为紧固件连接孔，以固定连接安装板10和电池针刺设备，节约装配时间和加工成本，另一方面阶梯孔可以作为线束通道，如针刺测试时进行采样的温度线和电压线，可以保护采样线束不被针刺测试可能伴随的爆燃和高温烟气所破坏而失效。

在本公开的具体实施方式中，安装板10可以以任意合适的方式配置，可选择地，安装板10的厚度可以为15～25mm。如果安装板10的厚度过薄，因针刺时垂直方向的压力变化大，电池针刺工装板配重不足会导致电池针刺工装板固定不稳；如果安装板10的厚度过厚，则会增大电池针刺工装板的装配难度、工装重量和实验成本。在本公开的其它实施例中，安装板10还可以是其它的配置方式，对此，本公开不作任何限制。

其中，为了去除毛刺、减少应力集中，安装板10、限位板2以及基板1的四个角以及对应的棱边均进行倒钝处理。

在上述方案的基础上，本公开还提供一种电池针刺工装，该电池针刺工装可以包括多个刺针30以及上述的电池针刺工装板，多个刺针30可选择地安装到电池针刺工装板上。通过使用该电池刺针工作板，不仅能够用于满足单个电芯100的热失控针刺测试，还能够同时通过内短路或内外短路的方式满足多个电芯100的热失控针刺测试。另外，还能够选择电芯100不同的针刺位置以及调节适配不同电池包的不同电芯间距的同时针刺多个电芯的触发点，从而有利于更好模拟电池系统在实际使用过程中的真实工况、指导改善动力硬壳锂电池单体结构设计、电池包堆叠设计，进而提升整个动力电池系统的安全性。

在本公开的具体实施方式中，参考图4和图5所示，刺针30和电池针刺工装板之间可以设置有限位结构40，以限制刺针30和电池针刺工装板之间的相对转动，以提高电池针刺电芯100热失控测试的可靠性，有利于指导电池系统层级的安全性设计。其中，限位结构40可以以任意合适的方式配置，可选择地，限位结构40可以构造限位套，限位套设置在限位板2和基板1之间且限位套与刺针30的端部螺纹配合。在本公开的其它实施例中，限位结构40还可以是其它的配置方式，例如，限位结构还可以包括设置在基板1下方的辅助限位套，该辅助限位套与刺针30螺纹配合，对此，本公开不作任何限制，本领域技术人员可以根据实际需要适应性选择。

此外，本公开还提供一种电池针刺设备，该电池针刺设备可以设置有上述的电池针刺工装。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。