一种电芯化成分容测试设备的集成式校准工装

技术领域

本发明涉及化成分容设备技术领域，特别是涉及一种电芯化成分容测试设备的集成式校准工装。

背景技术

方形电芯生产过程中，采用电芯化成分容测试设备对电芯进行批量化成激活电芯，即在方形电芯正极极柱和负极极柱之间加载电压电流，精准稳定的电压电流才能保证电芯内部激活稳定充分，形成稳定的良性循环的电化学反应。

在电芯分容过程，即电芯容量测试过程，分容设备精准的控制记录方形电芯充放电过程随时间变化的电流值、电压值，根据电流、电压和时间曲线才能测试出准确的电芯的容量。电芯化成分容测试设备的校准精度，直接关系到电芯激活的品质、电芯性能和电芯容量测试准确性。另外，电芯大电流充放电化成、测试过程电芯的热稳定性检测控制，即对电芯本体进行实时温度监测，是保证电芯安全稳定生产的重要参数监测，同时，化成分容测试机对电芯温度的监测控制，保证电芯在设定的温度上进行测试，既保证电芯生产过程的安全监测，又保证电芯性能的参数测试的准确性。温度对电芯性能参数的测试影响是显著的。一定程度上，电芯的性能决定了电池模组的性能进而影响整个动力电池系统的性能，因此在进行化成分容，准确测试电芯的充放电参数至关重要，关系到电池系统的寿命与安全。

为满足电芯批量化生产，多通道的集成式化成分容测试设备是趋势，如何保证多通道电芯测试精度监测温度性及生产调试、设备维护更换过程线束安装连接的准确性，是一重要难点。目前市场上多通道方形电芯化成分容测试设备校准，采用单通道校准或单机箱拆卸校准，手动多通道校准的方式进行或单类型并且一次只能单一通道校准，然后在拆卸测试另一通道。

基于此，本发明设计了一种电芯化成分容测试设备的集成式校准工装，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电芯化成分容测试设备的集成式校准工装，具备一键启动，自动进行校准，多种工装同时并行，只需要本装置，即可对化成分容柜内的探针接线线序、电流电压精准度和温度都进行校准，简化工作人员的操作方式，不必每种参数都需要更换不同的监测工具调试安装，本装置可以在化成分容柜内更换监测模板即可方便的更换检测数据，而且本装置集成在一起，可大大降低设备维护校准工作强度，提升设备维护效率，实现设备的线束连接准确性校验、设备充放电电压电流精度校准、设备温度检测精度校准，而且本装置一次能够对电芯的多个通道一起检测，不必拆装检测装置，本装置可以自动切换检测电芯的通道，减少了拆装操作。

本发明是这样实现的：一种电芯化成分容测试设备的集成式校准工装，包括：

校准柜体，内部中空，其上设有能开关的柜门，底部均匀的设有多个万向轮，内部固定架设有至少四个层架板；

柜体对接板，固定架设在一个层架板上，其上设有万用表、路由器、精度控制板、开关电源和插座，所述开关电源与外接电源连接，所述插座和精度控制板都与开关电源电连接，所述万用表与精度控制板电连接，所述插座与路由器电连接，所述路由器与精度控制板数据连接；

精度校准板，为能与化成分容柜内部正负极探针对接的平板，能分离的稳定摆放在一个所述层架板上，其顶部固设了绝缘垫板，所述绝缘垫板上对称的固设有两片接电板，两片所述接电板互相不接触，每片所述接电板都分别与精度控制板电连接；

温度校准板，为能与化成分容柜内部温度探针对接的平板，能分离的稳定摆放在一个所述层架板上，其上设有隔热垫板和温度控制板，所述温度控制板与开关电源和路由器连接，所述隔热垫板的顶部均匀的设有多个加热片，每个所述加热片的一侧设有一个温度采集器，每个所述温度采集器的探头一一对应的与一个加热片稳定接触，每个所述加热片和温度采集器都单独与温度控制板电连接；

线序校准板，其上设有线序控制板，固定架设在一个层架板上，其上还均匀的固设有多个接触导电板，每个接触导电板一一对应的与化成分容柜内探针接线线序的一个电极位置对应，每个所述接触导电板互相不接触，每个接触导电板和线序校准板之间都通过绝缘隔板分隔，每个所述接触导电板都与线序控制板连接，所述线序控制板与开关电源和路由器连接。

进一步地，所述还包括校准电脑，所述校准电脑还与开关电源和路由器连接。

进一步地，每片所述接电板的一端都固设有一个铜鼻子，每个所述铜鼻子都通硅胶电线与精度控制板电连接，两片所述接电板分别与化成分容柜内的正负极探针能分离的接触连接，每片所述接电板上均匀的开设了多个减重通孔，多个所述减重通孔开设在不与化成分容柜内的正负极探针对接的位置。

进一步地，所述温度校准板的前后两侧还设有多个腰型孔，所述隔热垫板通过腰型孔能调节的锁紧在温度校准板上，所述温度控制板通过温度板接线插件与开关电源和路由器连接，所述温度板接线插件为航空插头；

所述温度校准板上还开设了多个减重开口。

进一步地，所述线序校准板上还均匀的开设了多个减重槽，多个所述减重槽开设在不与化成分容柜内的探针接线线序对接的位置，线序控制板通过线序板接线插件与开关电源和路由器连接，所述线序板接线插件为航空插头。

进一步地，所述接触导电板为铜板；

所述精度控制板、线序控制板和温度控制板都是印制电路板。

进一步地，所述层架板水平的架设在校准柜体内部，多层所述层架板上下间隔的重叠设置，且上下相邻的所述层架板之间的间隔高度不小于10cm；

所述校准柜体内有5个层架板，所述柜体对接板、精度校准板、温度校准板、线序校准板和校准电脑不设置在同一个层架板上。

进一步地，所述精度校准板、温度校准板和线序校准板为外部尺寸和结构相同的长方形平板，所述精度校准板、温度校准板和线序校准板的四角都设有限位块，所述精度校准板、温度校准板和线序校准板的前后两侧都设有对接销，所述对接销向下凸设，每个所述对接销的一侧还设有上下穿透的观察孔，所述观察孔朝向对接销的端头开设。

进一步地，所述校准柜体的外部前后两侧都各设有一个把手，所述校准柜体的一侧还设有收线槽，所述校准柜体与外接电源的连接线能展开的收纳在收线槽内，所述校准柜体顶部还开设了与内部联通的穿线孔，所述柜门的两侧与校准柜体通过合页连接，所述柜门与校准柜体通过柜门锁能开启的锁紧，所述柜门上还均匀的开设了多个与内部通气的散热孔。

本发明的有益效果是：1、本装置能够将多种检测工装同时集成并行，只需要本装置，即可对化成分容柜内的探针接线线序、电流电压精准度和温度都进行校准，简化工作人员的操作方式；

2、多种工装都集成在一起，不需要每种工装都将数据和电源进线重新单独牵线，不必每种参数都需要更换不同的监测工具调试安装，本装置可以在化成分容柜内更换监测模板即可方便的更换检测数据；

3、本装置集成在一起，可大大降低设备维护校准工作强度，提升设备维护效率，实现设备的线束连接准确性校验、设备充放电电压电流精度校准、设备温度检测精度校准；

4、而且本装置安装替换一次检测校准工装，就能够通过温度控制板、线序控制板、线序校准板和精度控制板对化成分容柜内电芯的多个通道不同的参数进行一一检测，可以自动切换检测电芯的通道，不必拆装检测装置，减少了拆装操作，使用更加简便。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明装配完成后内部整体示意图；

图2为本发明校准柜体外部示意图；

图3为本发明精度校准板结构示意图；

图4为本发明温度校准板结构示意图；

图5为本发明线序校准板结构示意图；

图6为本发明校准柜体和柜体对接板安装示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-柜体对接板，11-万用表，12-路由器，13-精度控制板，14-开关电源，15-插座，2-精度校准板，21-绝缘垫板，22-接电板，221-减重通孔，23-铜鼻子，24-观察孔，25-对接销，26-限位块，3-温度校准板，31-隔热垫板，32-加热片，33-温度采集器，34-温度控制板，35-温度板接线插件，36-腰型孔，37-减重开口，4-线序校准板，41-接触导电板，42-绝缘隔板，43-线序板接线插件，44-线序控制板，45-减重槽，5-校准柜体，51-柜门，52-散热孔，53-万向轮，54-层架板，55-柜门锁，56-把手，57-收线槽，58-穿线孔，6-校准电脑，61-鼠标。

具体实施方式

请参阅图1至6所示，本发明提供一种技术方案：一种电芯化成分容测试设备的集成式校准工装，包括：

校准柜体5，内部中空，其上设有能开关的柜门51，底部均匀的设有多个万向轮53，内部固定架设有至少四个层架板54；

柜体对接板1，固定架设在一个层架板54上，其上设有万用表11、路由器12、精度控制板13、开关电源14和插座15，所述开关电源14与外接电源连接，所述插座15和精度控制板13都与开关电源14电连接，所述万用表11与精度控制板13电连接，所述插座15与路由器12电连接，所述路由器12与精度控制板13数据连接；

精度校准板2，为能与化成分容柜内部正负极探针对接的平板，能分离的稳定摆放在一个所述层架板54上，其顶部固设了绝缘垫板21，所述绝缘垫板21上对称的固设有两片接电板22，两片所述接电板22互相不接触，每片所述接电板22都分别与精度控制板13电连接；

温度校准板3，为能与化成分容柜内部温度探针对接的平板，能分离的稳定摆放在一个所述层架板54上，其上设有隔热垫板31和温度控制板34，所述温度控制板34与开关电源14和路由器12连接，所述隔热垫板31的顶部均匀的设有多个加热片32，每个所述加热片32的一侧设有一个温度采集器33，每个所述温度采集器33的探头一一对应的与一个加热片32稳定接触，每个所述加热片32和温度采集器33都单独与温度控制板34电连接；

线序校准板4，其上设有线序控制板44，固定架设在一个层架板54上，其上还均匀的固设有多个接触导电板41，每个接触导电板41一一对应的与化成分容柜内探针接线线序的一个电极位置对应，每个所述接触导电板41互相不接触，每个接触导电板41和线序校准板4之间都通过绝缘隔板32分隔，每个所述接触导电板41都与线序控制板44连接，所述线序控制板44与开关电源14和路由器12连接，具备一键启动，自动进行校准，多种工装同时并行，只需要本装置，即可对化成分容柜内的探针接线线序、电流电压精准度和温度都进行校准，简化工作人员的操作方式，不必每种参数都需要更换不同的监测工具调试安装，本装置可以在化成分容柜内更换监测模板即可方便的更换检测数据，而且本装置集成在一起，可大大降低设备维护校准工作强度，提升设备维护效率，实现设备的线束连接准确性校验、设备充放电电压电流精度校准、设备温度检测精度校准，而且本装置一次能够对电芯的多个通道一起检测，不必拆装检测装置，本装置可以自动切换检测电芯的通道，减少了拆装操作。

其中，校准电脑6还与开关电源14和路由器12连接，便于对各类数据进行收集和比对，来判断电芯各种参数；

每片所述接电板22的一端都固设有一个铜鼻子23，每个所述铜鼻子23都通硅胶电线与精度控制板13电连接，两片所述接电板22分别与化成分容柜内的正负极探针能分离的接触连接，每片所述接电板22上均匀的开设了多个减重通孔221，多个所述减重通孔221开设在不与化成分容柜内的正负极探针对接的位置，方便精度校准板2与化成分容柜的正负极探针对接和检测；

温度校准板3的前后两侧还设有多个腰型孔36，所述隔热垫板31通过腰型孔36能调节的锁紧在温度校准板3上，所述温度控制板34通过温度板接线插件35与开关电源14和路由器12连接，所述温度板接线插件35为航空插头；

所述温度校准板3上还开设了多个减重开口37，能够通过隔热垫板31来方便的调节加热片32和温度采集器33的位置，确保温度探针与加热片32准确的一一对接；

线序校准板4上还均匀的开设了多个减重槽45，多个所述减重槽45开设在不与化成分容柜内的探针接线线序对接的位置，线序控制板44通过线序板接线插件43与开关电源14和路由器12连接，所述线序板接线插件43为航空插头，能够方便的插接来传输电和数据；

接触导电板41为铜板；

所述精度控制板13、线序控制板44和温度控制板34都是印制电路板，方便对各种参数进行单独控制校对；

层架板54水平的架设在校准柜体5内部，多层所述层架板54上下间隔的重叠设置，且上下相邻的所述层架板54之间的间隔高度不小于10cm；

所述校准柜体5内有5个层架板54，所述柜体对接板1、精度校准板2、温度校准板3、线序校准板4和校准电脑6不设置在同一个层架板54上，便于摆放、也能方便的取出和收回；

精度校准板2、温度校准板3和线序校准板4为外部尺寸和结构相同的长方形平板，所述精度校准板2、温度校准板3和线序校准板4的四角都设有限位块26，所述精度校准板2、温度校准板3和线序校准板4的前后两侧都设有对接销25，所述对接销25向下凸设，每个所述对接销25的一侧还设有上下穿透的观察孔24，所述观察孔24朝向对接销25的端头开设，便于将本装置标准化，能够方便的对准所有尺寸的化成分容柜，即使料盒较大，本装置只需要与电芯的各种探针对接即可，并且升降时通过对接销25卡紧，不会偏斜；

校准柜体5的外部前后两侧都各设有一个把手56，所述校准柜体5的一侧还设有收线槽57，所述校准柜体5与外接电源的连接线能展开的收纳在收线槽57内，所述校准柜体5顶部还开设了与内部联通的穿线孔58，所述柜门51的两侧与校准柜体5通过合页连接，所述柜门51与校准柜体5通过柜门锁55能开启的锁紧，所述柜门51上还均匀的开设了多个与内部通气的散热孔52，用于方便的使用校准柜体5，便于收纳线路，还能方便的收纳各种校准板的摆放。

在本发明的一个具体实施例中：

本发明实施例通过提供一种电芯化成分容测试设备的集成式校准工装，本发明所解决的技术问题是：1、化成分容测试设备的校准不能批量性多通道进行校准，如：采用手持式万用表11测试线路是否导通；2、现有的化成分容电芯的监测装置，在对方形电芯校准过程需要多人手动控制配合，不能自动更换不同通道自动校准，只能手动的对所有通道逐一测试，每次拆装都需要重新对接探针，操作非常繁琐；3、校准的参数类型单一，不能不同类型并行校准，每校准完成一种参数后，还需要更换装置，每次更换，都需要将检测参数的校准装置与校准电脑6、开关电源11和路由器12以及外接电源重新连接，然后在对多个通道逐一连线检测，操作非常麻烦，接线操作也非常复杂。

实现了的技术效果为：1、本装置能够将多种检测工装同时集成并行，只需要本装置，即可对化成分容柜内的探针接线线序、电流电压精准度和温度都进行校准，简化工作人员的操作方式；

2、多种工装都集成在一起，不需要每次更换检测参数时，都需要将校准电脑、数据和电源线重新单独连接，不必每种参数都需要更换不同的监测工具调试安装，本装置可以在化成分容柜内更换监测模板即可方便的更换检测数据；

3、本装置集成在一起，可大大降低设备维护校准工作强度，提升设备维护效率，实现设备的线束连接准确性校验、设备充放电电压电流精度校准、设备温度检测精度校准；

4、本装置安装替换一次检测校准工装，就能够通过温度控制板34、线序控制板44、线序校准板4和精度控制板13对化成分容柜内电芯的多个通道进行逐一控制，不需要拆装校准工装，就能对每个电芯通道的同一参数一一检测，可以自动切换检测电芯的通道，减少了拆装操作，使用更加简便。

本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本发明在制作时，先制作一个校准柜体5，并且底部成矩形均匀的布设安装多个万向轮53，校准柜体5内部中空，外部增设能够翻转完全开启的柜门51，柜门51上还设有多个散热孔52，用于通风将校准柜体5内的热量散开，同时通过柜门锁55来锁闭，能够将所有的装置锁在校准柜体5内，如图6所示，以对开门最佳，需要确保能够将校准柜体5的一侧面完全开启，前后两侧安装把手56，校准柜体5顶部开启穿线孔58，穿线孔58用于连接校准电脑6的与内部的开关电源14和路由器12连线，校准柜体5的侧面还有收线槽57，收线槽57是本装置与外接电源连线的线路收纳的凹槽，避免将本装置推动的时候，连接电线在外部拖拽挂住东西造成损坏，而校准柜体5内部要固定架设5个层架板54，每个层架板54都是水平固定架设的，5个层架板54上下堆叠架设，每个层架板54之间的间隔高度在10cm-20cm之间范围；

还需要制作柜体对接板1、精度校准板2、温度校准板3、线序校准板4；

柜体对接板1为绝缘材料制成的平板，其上安装万用表11、路由器12、开关电源14，和插座15，然后在做作一个精度控制板13安装在柜体对接板1上，需要将路由器12与开关电源14电连接，柜体对接板1是固定在校准柜体5最底层层架板54上的，插座15用于给万用表11或者路由器12等装置提供稳定电源；

精度校准板2上铺垫绝缘垫板21，在绝缘垫板21和精度校准板2上开设多个减重通孔221，用于减轻精度校准板2的整体重量，便于抬起，并且减重通孔221需要避开与化成分容柜的正负极探针对接的位置；然后在绝缘垫板21顶部安装两个接电板22，每个接电板22都通过一个单独的铜鼻子23与精度控制板13和万用表11电连接，而且精度校准板2的前后两侧都安装了一个对接销25，对接销25向下凸起，对接销25是用于与化成分容柜内部料口升降架的对接，并且对接销25的侧面都开设一个观察孔24，观察孔24用于观察对接销25的插接情况，确保对接销25与化成分容柜对接准确；精度校准板2为长方形直板，与化成分容柜内升降架的形状相同，并且尺寸要与化成分容柜内的电芯分布形状相同，精度校准板2上的四角上都固定了限位块26，限位块26顶部有台阶，用于精度校准板2在化成分容柜内升起时，避免精度校准板2被顶起过高，用于限制精度校准板2的高度；

精度控制板13要与路由器12数据连接；

制作温度校准板3，温度校准板3上开设多个减重开口37，然后在温度校准板3顶部架设隔热垫板31，在隔热垫板31上固定多个加热片32，每个加热片32的位置要与化成分容柜内的温度探针位置对应，并且每个加热片32需要避开化成分容柜内电芯的的位置，在每个加热片32的一侧连接一个温度采集器33，每个温度采集器33的传感器一一对应的检测一个加热片32的温度；温度校准板3的一侧安装一个温度控制板34，温度控制板34的外侧安装一个航空插头作为温度板接线插件35，温度板接线插件35用于将电和数据进行同时传递，温度控制板34通过温度板接线插件35与开关电源14、万用表11和路由器12连接，温度控制板34与每个温度采集器33和每个加热片32单独连接，温度控制板34用于单独控制加热片32工作，并通过温度采集器33进行温度采集，而温度校准板3上两侧还开设了多个腰型孔36，如图4所示，两侧的腰型孔36需要呈直线延伸，用于锁定温度校准板3，便于调节温度校准板3的位置，温度校准板3的调节用于对准化成分容柜内的温度探针位置；

还需要制作线序校准板4，预先在线序校准板4上开设减重槽45，减重槽45需要避开化成分容柜内的正负极探针位置，在不影响设备的正常装配前提下最大程度进行减重；然后在线序校准板4与化成分容柜内正负极探针对接位置安装绝缘隔板42，在每个绝缘隔板42上安装两个接触导电板41，并且每个接触导电板41都相互不接触，避免短路，线序校准板4的一侧安装线序控制板44，线序控制板44通过线序板接线插件43与开关电源14、万用表11和路由器12连接，线序板接线插件43可以将电和数据进行同时传递，同时线序控制板44与每个接触导电板41单独连接，便于单独连接或者断开，从而对线序进行校准；

精度校准板2、温度校准板3和线序校准板4都是要稳定摆放在层架板54上的，并且不能固定安装，同时温度校准板3和线序校准板4的外部形状都与精度校准板2相同，因为都是用于对化成分容柜内部正负极探针对接的校准板，并且温度校准板3和线序校准板4上的观察孔24、对接销25和四个角上的限位块26结构位置都相同，都是用于与化成分容柜准确对接；

还需要一个校准电脑6和控制的鼠标61，这个属于常用装置，校准电脑6用于读取和比对各种数据，用于判断化成分容柜内电芯的线序、温度电流和电压的精度，不需要使用时，可以收入校准柜体5内，并将柜门51锁住，方便收纳。

本发明在使用时，先对化成分容柜内电芯的线束连接准确性测试，将线序校准板4，从校准柜体5内取出，然后将本装置放置在化成分容柜内，从观察孔24内查看并确保线序校准板4的对接销25对准化成分容柜内的升降架的对接孔，然后升起化成分容柜内的升降架，该升降架是化成分容柜内的装置，也是每个都化成分容柜内都配套的设备；然后线序校准板4升起后，线序校准板4的限位块26与化成分容柜内的料盒顶部抵靠，避免升起过高将线序校准板4挤压损坏，然后线序校准板4上的接触导电板41与所有的正负极探针接触，然后通过线序控制板44控制每个接触导电板41单独连接，查验化成分容柜内的电芯正负极线序正确；线序控制板44通过线序板接线插件43和路由器12将数据发送给校准电脑6进行比对，并且能够通过开关电源14供电，不正确则校准单独纠正错误的通道，因为每个通道是单独校准的，能够准确的发现错误摆放的电芯，使用非常方便，不需要单独每个电芯正负极探针逐一连接，也不需要更换连接线，操作简单；

然后检测化成分容柜内的电芯的温度探针是否能够正常测温，将线序校准板4取回，并放回在校准柜体5内的层架板54上，然后再将温度校准板3以相同的方式放入化成分容内，也是确保温度校准板3上的对接销25与升降架上的对接孔对准，然后使化成分容柜内的温度探针与所有的加热片32一一对接准确接触，然后通过温度控制板34对加热片32一一启动加热，通过比对温度采集器33的温度和温度探针的温度来判断温度探针是否检测准确和检测位置准确，温度采集器33也是通过温度板接线插件35来对接路由器12和开关电源14，将数据传输给校准电脑6对比，对比完成后将温度校准板3取回摆放在层架板54上即可；

然后检测电流和电压精度，将精度校准板2取出对接在化成分容柜内的升降架上，然后确保每个接电板22与电芯的正负极对接接触，然后将正负极的接电板22分别通过不同的铜鼻子23将线路接在万用表11和精度控制板13上，同时精度控制板13与开关电源14和路由器12连接，通过精度控制板13来控制电流输出控制和输入接收，来监测电芯的电流和电压精度。

本装置前后两侧为安装在化成分容柜内的内外两侧，不限于具体方位，本装置的内侧是指安装了把手56缺看不见的一侧，外侧则是图1中把手56显露的一侧，而安装了铜鼻子23、温度控制板34和线序控制板44的一侧为内侧。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。