[發明專利]一種柱狀電池膨脹力與位移測量裝置

在審

• 申請號: 202110484398.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113358253A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 羅鵬飛;李培超;馬德正
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01B11/02;B25B11/00
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 馬云

本發明公開了一種柱狀電池膨脹力與位移測量裝置，包括與待測的柱狀電池相適配、用于夾緊柱狀電池的夾緊裝置，所述夾緊裝置連接有驅動控制裝置，所述夾緊裝置在驅動控制裝置的驅動下將柱狀電池夾緊定位，所述夾緊裝置上設有測量裝置，所述測量裝置包括分別用于測量電池膨脹過程中力與位移的壓力傳感器和激光位移傳感器，所述壓力傳感器和激光位移傳感器均信號連接有信號分析單元。本發明的柱狀電池膨脹力與位移測量裝置，實現了對柱狀電池工作過程中膨脹力與位移的測量，不僅可以實現對電池在可控膨脹力與位移下的，膨脹位移與力的測量，還可以實現柱狀電池膨脹力與位移的同步檢測。

技術領域

本發明涉及一種柱狀電池膨脹力與位移測量裝置，屬于力與位移測量技術領域。

背景技術

電池作為移動電源，在我們的生產生活中有著極其廣泛的應用。在電池使用過程中必然伴隨著膨脹力與位移的產生，而其對電池的容量和壽命又有著極其巨大的影響，因此，電池的膨脹力與位移一直備受人們關注。在這種情況下，電池的膨脹力與位移的測量裝置應運而生，其提供的數據極大的促進了科研人員對電池的認識研究。

然而，現有的電池膨脹力與位移測量裝置存在以下問題：1、目前的測量裝置多以測量方形電池為主，缺少柱狀電池的膨脹力與位移的測量裝置；2、大多數測量裝置無法對力與位移測量過程中的兩者進行分別測量，致使兩者相互影響，不利于我們對其特性進行分析；3、大多數裝置無法實現對膨脹力與位移的同時測量。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種柱狀電池膨脹力與位移測量裝置。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種柱狀電池膨脹力與位移測量裝置，包括與待測的柱狀電池相適配、用于夾緊柱狀電池的夾緊裝置，所述夾緊裝置連接有驅動控制裝置，所述夾緊裝置在驅動控制裝置的驅動下將柱狀電池夾緊定位，所述夾緊裝置上設有測量裝置，所述測量裝置包括分別用于測量電池膨脹過程中力與位移的壓力傳感器和激光位移傳感器，所述壓力傳感器和激光位移傳感器均信號連接有信號分析單元。

一種實施方案，所述夾緊裝置為卡盤式夾緊裝置，包括滑塊套筒、卡爪、齒輪盤和齒輪，所述滑塊套筒包括豎直設置的與待測的柱狀電池相適配、用于固定柱狀電池的電池固定部，所述電池固定部的外壁設有滑塊部，所述激光位移傳感器設于電池固定部的外側、位于滑塊部內，所述卡爪的上部水平設有滑軌，所述滑塊部與滑軌滑動連接，所述壓力傳感器設于卡爪的上部側壁上，所述卡爪的下部設有卡接部，所述齒輪盤位于卡爪的下方，且齒輪盤上設有與卡接部相適配的螺旋線狀凹槽，所述卡接部卡在螺旋線狀凹槽內，所述齒輪與齒輪盤相連，所述驅動控制裝置與齒輪相連。

一種優選方案，所述驅動控制裝置包括伺服電機和用于控制伺服電機的控制單元，所述伺服電機與齒輪相連，所述控制單元與信號分析單元、壓力傳感器和激光位移傳感器分別信號連接。

一種優選方案，所述夾緊裝置中的滑塊套筒和卡爪連接的滑軌上涂抹有潤滑脂。

一種優選方案，包括多個滑塊套筒，每個滑塊套筒均對應滑動連接有卡爪，多個滑塊套筒沿圓周方向對稱分布、合圍到一起后形成與柱狀電池相適配的圓柱形套筒。

一種優選方案，多個滑塊套筒合圍后形成的圓柱形套筒的底部具有空心圓。

一種優選方案，多個滑塊套筒合圍后形成與待測的柱狀電池相適配的尺寸時，相鄰兩個滑塊套筒間具有縫隙。

一種優選方案，所述控制單元可以實時記錄伺服電機的運行狀態。

相較于現有技術，本發明的有益技術效果在于：

本發明提供的測量裝置，實現了對柱狀電池工作過程中膨脹力與位移的測量，不僅可以實現對電池在可控膨脹力與位移下的，膨脹位移與力的測量，還可以實現柱狀電池膨脹力與位移的同步檢測，相較于現有技術，取得了顯著性進步和出乎意料的效果。

附圖說明