[發明專利]一種單體電池的沖擊試驗裝置

在審

• 申請號: 201510580011.6
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN105203964A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 史方圓;石向南;賴政劍
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01M7/08
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕;唐錫嬌

技術領域

本發明屬于電動汽車電池碰撞安全性測試領域，具體涉及一種單體電池的沖擊試驗裝置，該單體電池可以是軟包裝鋰聚合物單體電池，也可以是鋰離子單體電池。

背景技術

鋰電池的輕量化和高能量密度第一的優勢，讓其成為了越來越多的電動汽車動力電池的首選，為了推動電動汽車的普及，國家和地方政府出臺了一系列支持政策，但是電動汽車還遠遠達不到燃油汽車在消費者中的受歡迎程度。電動汽車無法被消費者廣泛接受的原因，除了價格高、續航里程短之外，另一個關鍵問題是其碰撞安全性能。

現階段電動汽車由于碰撞安全防護技術的不夠成熟，發生了一系列的電動汽車爆炸起火事故，如眾泰電動車起火事件、通用沃藍達（Volt）碰撞起火事件、比亞迪e6電動出租車著火事件等。

如何更好地指導電動汽車電池布置、設計有效的防護裝置以提升電動汽車電池碰撞安全性能，首先需要了解單體電池失效機理，并進行相應的破壞失效試驗。

CN203550992U公開了一種鋰離子電池測試用綜合試驗臺，主要由試驗臺框架、與試驗臺框架固定相連的試驗臺臺面、驅動液壓系統，以及固定在試驗臺框架頂部的低溫照明裝置組

成，驅動液壓系統由固定在試驗臺臺面上的擠壓油缸和固定支座，固定在試驗臺框架下端的電機、通過聯軸器與電機相連的油泵組成，在擠壓油缸的伸縮桿上設有擠壓體，鋰離子電池安裝在固定支座上，擠壓油缸帶動擠壓體對鋰離子電池產生擠壓，以對鋰離子電池進行安全性試驗。但是這種綜合試驗臺的擠壓油缸帶動擠壓體移動的速度緩慢，擠壓體對鋰離子電池的擠壓作用力度較小，鋰離子電池變形不充分，不能真實反映鋰離子電池在電動汽車上實際使用時受到的沖擊。

發明內容

本發明的目的是提供一種單體電池的沖擊試驗裝置，以較真實的反映在電動汽車發生碰撞的過程中單體電池可能受到的沖擊破壞，從而使試驗結果更準確。

本發明所述的單體電池的沖擊試驗裝置，包括沖擊器、安裝在沖擊器上的沖擊部件和安裝在試驗平臺上的單體電池夾具；所述沖擊部件由基座和固定在基座上的沖擊頭構成，沖擊頭為前端具有圓角且寬度由前至后逐漸變大的楔體；所述單體電池夾具由底座和垂直安裝在底座上的上、下支座構成，上支座與下支座配合夾緊單體電池，從而限制單體電池在其厚度方向上的自由度。在沖擊器上，沖擊部件以設定的沖擊速度沿垂直于單體電池長度（即平行于單體電池寬度）的方向撞擊單體電池，在接觸單體電池的瞬間，會對單體電池產生剪切破壞，導致單體電池短路，隨著沖擊部件的沖擊頭對單體電池的侵入，沖擊頭受到的阻力變大，單體電池此時更多地受到擠壓而產生彎曲變形。

所述上支座為兩個處于同一水平面上且間隔設定距離R的第一夾塊，所述下支座為兩個處于同一水平面上且間隔設定距離R的第二夾塊，兩個第一夾塊與兩個第二夾塊分別正對平行，其中一個第一夾塊與正對的一個第二夾塊配合夾緊單體電池的一側，另一個第一夾塊與正對的另一個第二夾塊配合夾緊單體電池的另一側。

所述第一夾塊包括第一固定板和垂直連接在第一固定板下端的第一壓板，第一固定板上開設有第一固定板安裝孔；所述第二夾塊包括第二固定板和垂直連接在第二固定板上端的第二壓板，第二固定板上開設有第二固定板安裝孔；所述底座上開設有與第一固定板安裝孔對應的第一底座螺孔以及與第二固定板安裝孔對應的第二底座螺孔，第一固定板通過螺栓與第一固定板安裝孔、第一底座螺孔的配合而固定在底座上，第二固定板通過螺栓與第二固定板安裝孔、第二底座螺孔的配合而固定在底座上。

為了保證對單體電池的夾持剛度，避免試驗產生噪聲影響測試數據的準確性，所述第一夾塊還包括截面呈直角三角形的第一加強肋板，該第一加強肋板的一直角邊與第一壓板焊接，該第一加強肋板的另一直角邊與第一固定板焊接；所述第二夾塊還包括截面呈直角三角形的第二加強肋板，該第二加強肋板的一直角邊與第二壓板焊接，該第二加強肋板的另一直角邊與第二固定板焊接。

所述基座上開設有基座螺孔，基座通過螺栓與基座螺孔的配合而固定在沖擊器上；所述底座上開設有底座腰形孔，底座通過螺栓與底座腰形孔的配合而固定在試驗平臺上。

為了避免第一固定板安裝孔因加工精度不夠而導致安裝不暢的問題出現，同時為了提高適用性以對不同厚度的單體電池進行夾持，所述第一固定板安裝孔為腰形孔，在安裝時可以比較方便的進行調節。而第二固定板安裝孔未采用腰形孔主要有兩方面的原因：一方面是為減少第二夾塊在豎直方向上的自由度，另一方面是通過第二固定板安裝孔的加工精度來保證第二夾塊的位置精度，進而使第二壓板與單體電池接觸一側的表面（即第二壓板的上表面）水平。