全文摘要
本实用新型公开一种电池外壳抗爆能力测试装置，涉及电池外壳测试领域，装置包括进气气源、进气总阀和计量气缸，进气气源和进气总阀的进气端连通，计量气缸包括第一端和第二端，进气总阀的出气端分别与第一端和第二端连通，且出气端和第一端之间设有第一阀门，第一阀门和出气端之间设有储存气缸，出气端和第二端之间设有第二阀门；计量气缸的腔体内设有活塞，活塞在第一端和第二端之间移动；第二端通过第三阀门和待测电池外壳的一端连通，待测电池外壳的另一端通过第四阀门和第一压力表连通。本实用新型的有益效果在于：采用储存气缸的气压作为驱动力以替代传统的马达驱动，使整个装置结构简单，容易实现。
主设计要求
1.一种电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，包括进气气源、进气总阀和计量气缸，所述进气气源和所述进气总阀的进气端连通，所述计量气缸包括第一端和第二端，所述进气总阀的出气端分别与所述第一端和第二端连通，且所述出气端和所述第一端之间设有第一阀门，所述第一阀门和所述出气端之间设有储存气缸，所述出气端和所述第二端之间设有第二阀门；所述计量气缸的腔体内设有活塞，所述活塞在所述第一端和所述第二端之间移动；所述第二端通过第三阀门和待测电池外壳的一端连通，所述待测电池外壳的另一端通过第四阀门和第一压力表连通。
设计方案
1.一种电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，包括进气气源、进气总阀和计量气缸，所述进气气源和所述进气总阀的进气端连通，所述计量气缸包括第一端和第二端，所述进气总阀的出气端分别与所述第一端和第二端连通，且所述出气端和所述第一端之间设有第一阀门，所述第一阀门和所述出气端之间设有储存气缸，所述出气端和所述第二端之间设有第二阀门；所述计量气缸的腔体内设有活塞，所述活塞在所述第一端和所述第二端之间移动；所述第二端通过第三阀门和待测电池外壳的一端连通，所述待测电池外壳的另一端通过第四阀门和第一压力表连通。
2.如权利要求1所述的电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，还包括第二压力表，所述第二压力表连通所述第二阀门和所述出气端。
3.如权利要求1所述的电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，还包括针管，所述第三阀门通过所述针管和所述待测电池外壳连通。
4.如权利要求3所述的电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，所述针管的管径为2.83-2.92mm。
5.如权利要求1所述的电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，还包括单向阀，所述单向阀的进口和所述第一端连通。
6.如权利要求1所述的电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，还包括控制电路，所述第三阀门和所述第四阀门均与所述控制电路电连接。
7.如权利要求6所述的电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，所述控制电路上设有定时开关。
8.如权利要求1所述的电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，所述进气气源输送的气压在2070kPa以上，所述进气总阀是压力2070kPa的正恒阀。
9.如权利要求1所述的电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，所述计量气缸的腔体容纳气体的体积为18.9-23.1ml。
10.如权利要求9所述的电池外壳抗爆能力测试装置，其特征在于，所述储存气缸容积大于所述计量气缸的容积。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电池外壳测试领域，尤其涉及一种电池外壳抗爆能力测试装置。
背景技术
随着社会生产和科学技术的发展，尤其是近年来3C电子工业、火箭技术、空间研究、航天开发、能源利用等方面的迅速发展，锂电池以优异的性能在这类产品中得到广泛应用，并在近年逐步向其他产品应用领域发展。
锂电池的安全性备受瞩目，如电池出现过热，会导致电解液中的碳酸脂被氧化和还原，产生大量气体和更多的热，电池内压便会急剧上升而引起爆炸。为了防止意外的发生，需要对锂电池的外壳抗爆能力进行检测，按照锂电池包的安全认证标准UL2595、手持式电动工具标准UL62841-1和可移动式电动工具通用要求IEC\/EN62841-1等测试标准，要求将初始压力为2070kPa±10％的21ml±10％的空气通过一根直径为2.87±0.05mm管子注入到电池包外壳中去，并在30秒时测试外壳中的压力，压力降到70kPa以下才认为被测的锂电池是合格的。但是目前市场上没有一款固定成熟的检测设备来检测锂电池外壳抗爆能力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种符合背景技术测试标准且结构简单的电池外壳抗爆能力的测试装置。
为了实现上述目的，本实用新型提出一种电池外壳抗爆能力测试装置，包括进气气源、进气总阀和计量气缸，所述进气气源和所述进气总阀的进气端连通，所述计量气缸包括第一端和第二端，所述进气总阀的出气端分别与所述第一端和第二端连通，且所述出气端和所述第一端之间设有第一阀门，所述第一阀门和所述出气端之间设有储存气缸，所述出气端和所述第二端之间设有第二阀门；所述计量气缸的腔体内设有活塞，所述活塞在所述第一端和所述第二端之间移动；所述第二端通过第三阀门和待测电池外壳的一端连通，所述待测电池外壳的另一端通过第四阀门和第一压力表连通。
在一个优选实施方式中，还包括第二压力表，所述第二压力表连通所述第二阀门和所述出气端。
在一个优选实施方式中，还包括针管，所述第三阀门通过所述针管和所述待测电池外壳连通。
在一个优选实施方式中，所述针管的管径为2.83-2.92mm。
在一个优选实施方式中，还包括单向阀，所述单向阀的进口和所述第一端连通。
在一个优选实施方式中，还包括控制电路，所述第三阀门和所述第四阀门均与所述控制电路电连接。
在一个优选实施方式中，所述控制电路上设有定时开关。
在一个优选实施方式中，所述进气气源输送的气压在2070kPa以上，所述进气总阀是压力2070kPa的正恒阀。
在一个优选实施方式中，所述计量气缸的腔体容纳气体的体积为18.9-23.1ml。
在一个优选实施方式中，所述储存气缸容积大于所述计量气缸的容积。
与现有技术相比，本实用新型提出的一种电池外壳抗爆能力测试装置的有益效果在于：进气气源的气压通过进气总阀向计量气缸和储存气缸供气，并使活塞移动到第一端，接着，在储存气缸的作用下活塞移动到第二端并将计量气缸中的气体快速注入到待测电池外壳内，一定时间后，通过第一压力表记录待测电池外壳内的剩余气压，以确定待测电池外壳抗爆能力是否合格，测试过程符合背景技术测试标准的要求；此外，采用储存气缸的气压作为驱动力以替代传统的马达驱动，使整个装置结构简单，容易实现。
附图说明
图1为本实用新型实施例一和实施例二提供的测试装置其中一种工作状态的结构原理图；
图2为本实用新型实施例一和实施例二提供的测试装置另一种工作状态的结构原理图；
图3为本实用新型实施例二提供的测试装置的控制电路的电路原理图；
图4为本实用新型实施例三提供的测试装置的控制电路的电路原理图。
10、进气气源；20、进气总阀；21、进气端；22、出气端；30、计量气缸；31、第一端；32、第二端；33、活塞；41、第一阀门；42、第二阀门；43、第三阀门；44、第四阀门；46、单向阀；50、储存气缸；60、待测电池外壳；71、第一压力表；72、第二压力表；80、针管。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。
另外，在本实用新型中涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
实施例一
请参照图1和图2，本实用新型实施例一提出一种电池外壳抗爆能力测试装置，包括进气气源10、进气总阀20和计量气缸30，所述进气气源10和所述进气总阀20的进气端21连通，所述进气气源10为所述电池外壳抗爆能力测试装置提供高压气压；优选的，所述进气总阀20为恒压阀，当所述进气气源10提供的气压大于所述进气总阀20的指定气压时，所述进气总阀20打开，反正，所述进气总阀20关闭。所述计量气缸30包括第一端31和第二端32，所述进气总阀20的出气端22分别与所述第一端31和第二端32连通，且所述出气端22和所述第一端31之间设有第一阀门41，所述第一阀门41和所述出气端22之间设有储存气缸50，所述出气端22和所述第二端32之间设有第二阀门42；所述计量气缸30用于存储需要注入待测电池外壳60内的气体；所述储存气缸50容积大于所述计量气缸30的容积；所述储存气缸50存储的气体为所述计量气缸30将气体注入待测电池外壳60内提供动力。所述计量气缸30的腔体内设有活塞33，所述活塞33在所述第一端31和所述第二端32之间移动；所述第二端32通过第三阀门43和待测电池外壳60的一端连通，所述待测电池外壳60的另一端通过第四阀门44和第一压力表71连通，所述第一压力表71用于检测所述待测电池外壳60内的气压。
进一步的，还包括第二压力表72，所述第二压力表72连通所述第二阀门42和所述出气端22，所述第二压力表72还与所述储存气缸50连通。当所述第二阀门42开启时，所述第二压力表72用于检测所述计量气缸30内的气压，当所述第二阀门42关闭时，所述第二压力表72用于检测所述储存气缸50内的气压。
进一步的，所述第一压力表71和所述第二压力表72均为数字压力表，具有测量精度高、稳定性好、使用方便等特点。
进一步的，还包括针管80，所述第三阀门43通过所述针管80和所述待测电池外壳60连通。
进一步的，还包括单向阀46，所述单向阀46的进口和所述第一端31连通。设置所述单向阀46，当向所述计量气缸30注入气体时，所述活塞33可以顺利移动到所述第一端31，确保所述计量气缸30内的气体的体积和气压均可以满足测试要求。
本实施例中，所述进气气源10的气压在2070kPa以上，所述进气总阀20是压力2070kPa的正恒阀，即所述进气总阀20的指定气压是2070kPa，确保经过所述进气总阀20的气体气压大于2070kPa，从而使所述计量气缸30较快达到预设的气压值。所述计量气缸30的腔体容纳气体的体积为18.9-23.1ml，所述针管80的管径为2.83-2.92mm，所述待测电池外壳60和所述第二端32之间的气体体积加上所述第二阀门42和所述第二端32之间的气体体积的总量不超过3mm，以与锂电池包的安全认证标准UL2595、手持式电动工具标准UL62841-1和可移动式电动工具通用要求IEC\/EN62841-1等测试标准相对应。需要说明的是，所述进气气源10的气压、进气总阀20的指定气压、计量气缸30的腔体容纳气体的体积以及针管80的管径等也可以根据实际测试标准进行调整，以满足实际测试需求。
测试时，先关闭所述第一阀门41、第三阀门43及第四阀门44，打开第二阀门42和单向阀46；然后启动所述进气气源10，高压气体通过所述进气总阀20进入所述计量气缸30和所述储存气缸50，此时，所述活塞33移动到所述第一端31(如图1所示)，所述第二压力表72用于检测所述计量气缸30内的气压；接着，当所述第二压力表72显示所述计量气缸30内的气压达到2070kPa时，关闭所述第二阀门42，此时，所述第二压力表72检测所述储存气缸50内的气压，当所述第二压力表72显示所述储存气缸50内的气压大于所述计量气缸30内的气压时，例如，所述储存气缸50内的气压达到3000kPa时，关闭所述进气气源10，打开所述第一阀门41和第三阀门43，所述计量气缸30内的气压下降，所述储存气缸50内的气体从所述第一端31进入到所述计量气缸30内并推动所述活塞33快速移动至所述第二端32(如图2所示)，此时，所述计量气缸30内的全部气体快速注入到待测电池外壳60内，30秒后，打开所述第四阀门44，记录所述第一压力表71的压力值，若压力值在70kPa以下，则表明待测电池外壳60的抗爆能力合格，反之，不合格。
本实施例提供的电池外壳抗爆能力测试装置，采用储存气缸内的高压气体驱动计量气缸内的活塞从第一端快速移动到第二端，以将计量气缸内体积为21ml，压力为2070kPa的气体快速经管径为2.87mm的针管注入到待测电池外壳内，不需要马达驱动，且整个装置结构简单，容易实现。
实施例二
请同时参照图3，本实用新型实施例二提出的电池外壳抗爆能力测试装置与实施例一的不同之处在于：
所述电池外壳抗爆能力测试装置还包括控制电路，所述第三阀门43和所述第四阀门44均为电磁阀且与所述控制电路电连接。
具体的，所述控制电路的开关K1和电阻R1串联并与电源V构成闭合回路，开关K1、开关K2及电阻R2串联并与电源V构成闭合回路，其中，电阻K1即为所述第三阀门43，电阻K2即为所述第四阀门44。
测试时，先关闭所述第一阀门41、第三阀门43(即断开所述控制电路的开关K1)及第四阀门44(即断开所述控制电路的开关K1的同时也开关K2)，打开第二阀门42和单向阀46；然后启动所述进气气源10，高压气体通过所述进气总阀20进入所述计量气缸30和所述储存气缸50，此时，所述活塞33移动到所述第一端31(如图1所示)，所述第二压力表72用于检测所述计量气缸30内的气压；接着，当所述第二压力表72显示所述计量气缸30内的气压达到2070kPa时，关闭所述第二阀门42，此时，所述第二压力表72检测所述储存气缸50内的气压，当所述第二压力表72显示所述储存气缸50内的气压大于所述计量气缸30内的气压时，例如，所述储存气缸50内的气压达到3000kPa时，关闭所述进气气源10，打开所述第一阀门41和第三阀门43(即闭合所述控制电路的开关K1)，所述计量气缸30内的气压下降，所述储存气缸50内的气体从所述第一端31进入到所述计量气缸30内并推动所述活塞33快速移动至所述第二端32(如图2所示)，此时，所述计量气缸30内的全部气体快速注入到待测电池外壳60内，30秒后，打开所述第四阀门44(即闭合所述控制电路的开关K2)，记录所述第一压力表71的压力值，若压力值在70kPa以下，则表明待测电池外壳60的抗爆能力合格，反之，不合格。
本实施例提供的电池外壳抗爆能力测试装置与实施例一相比，优势在于：第三阀门和第四阀门采用电路控制，可以实现远程操作，防止不合格的电池外壳在测试过程中爆炸造成实验人员的意外受伤。
实施例三
请同时参照图4，本实用新型实施例三提出的电池外壳抗爆能力测试装置与实施例二的不同之处在于：
所述控制电路中的开关K2为定时开关，本实施例中，开关K2通电30秒自动闭合。
测试时，先关闭所述第一阀门41、第三阀门43(即断开所述控制电路的开关K1)及第四阀门44(即断开所述控制电路的开关K1的同时，闭合开关K2)，打开第二阀门42和单向阀46；然后启动所述进气气源10，高压气体通过所述进气总阀20进入所述计量气缸30和所述储存气缸50，此时，所述活塞33移动到所述第一端31(如图1所示)，所述第二压力表72用于检测所述计量气缸30内的气压；接着，当所述第二压力表72显示所述计量气缸30内的气压达到2070kPa时，关闭所述第二阀门42，此时，所述第二压力表72检测所述储存气缸50内的气压，当所述第二压力表72显示所述储存气缸50内的气压大于所述计量气缸30内的气压时，例如，所述储存气缸50内的气压达到3000kPa时，关闭所述进气气源10，打开所述第一阀门41和第三阀门43，即闭合所述控制电路的开关K1，使开关K1和电阻R1串联的回路导通，此时，开关K2通电并进入30秒倒计时，所述计量气缸30内的气压下降，所述储存气缸50内的气体从所述第一端31进入到所述计量气缸30内并推动所述活塞33快速移动至所述第二端32(如图2所示)，此时，所述计量气缸30内的全部气体快速注入到待测电池外壳60内，再接着，开关K2的30秒计时结束自动闭合，立即导通开关K1、开关K2和电阻R2串联的回路，即所述第四阀门44打开，记录所述第一压力表71的压力值，若压力值在70kPa以下，则表明待测电池外壳60的抗爆能力合格，反之，不合格。
本实施例提供的电池外壳抗爆能力测试装置与实施例二相比，优势在于：采用定时开关，可以免去实验人员计时工作，从而减轻一次测试时实验人员的工作量，同时提高测试的精确度。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201822277528.X
申请日:2018-12-29
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209460048U
授权时间:20191001
主分类号:G01N 3/12
专利分类号:G01N3/12;G01N3/02
范畴分类:31E;
申请人:深圳天祥质量技术服务有限公司
第一申请人:深圳天祥质量技术服务有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市龙岗区坂田街道五和大道北4012号元征科技工业园1号楼3、4、5层及1楼西侧半层和3号楼整栋1-5层
发明人:刘少明;李伊水;胡列文
第一发明人:刘少明
当前权利人:深圳天祥质量技术服务有限公司
代理人:齐文剑
代理机构:44368
代理机构编号:深圳市智胜联合知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：电池论文;