一种膨胀力夹具及其加装方法

技术领域

本发明涉及电池检测技术领域，具体是一种膨胀力夹具及其加装方法。

背景技术

锂电池是一种使用锂金属或锂化合物作为正极材料的电池。它是目前广泛应用于便携式电子设备（如手机、笔记本电脑等）以及电动车、无人机等领域的重要能源存储设备。锂电池相比传统的镍镉电池和镍氢电池具有许多优势，包括更高的能量密度、更长的使用寿命、更低的自放电率和更小的体积重量。它们还具有较低的内阻，可以提供更高的放电电流，使其在高性能设备和应用中具有很大的优势。

锂离子电池在充放循环过程中会出现周期性的膨胀效应，对锂离子电池壳体施加合理且均匀的压力可以确保电池的膨胀处于可安全使用的范围之内。

但是，由于电池表面不可避免的存在轻微鼓胀，现有的膨胀力检测夹具在加装电池时无法保证电池表面受力均匀，电池表面不均匀的受力反而会影响电池性能的发挥，甚至引发安全风险。同时，电池表面不均匀的受力会影响受力的稳定性，使检测到的压力值出现明显的回落，影响测量的准确性。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明的第一个发明目的在于提供一种膨胀力夹具，该膨胀力夹具结构简单巧妙，能够使需要检测膨胀力的电池受到均匀且稳定的压力，保证检测结果的准确性，同时减轻检测人员的劳动强度，增强用户的使用体验，有利于上述膨胀力夹具在市场上的推广及应用。本发明的第二个发明目的在于提供一种膨胀力夹具的加装方法，该方法应用于上述的一种膨胀力夹具，同样具有检测方便，保证检测结果准确性的优点。

本发明的第一个发明目的一种膨胀力夹具与第二个发明目的的一种膨胀力夹具的加装方法在技术上相互关联，属于同一个发明构思。

为了实现上述第一个发明目的，本发明采用以下技术方案：一种膨胀力夹具，包括第一夹板、第二夹板以及调节杆，所述第一夹板与所述第二夹板之间形成供被测电池放置的安装位，所述第一夹板开设有安装孔一，所述第二夹板开设有安装孔二，所述调节杆安装于所述第一夹板的所述安装孔一内并穿过位于所述第二夹板上的所述安装孔二位于所述安装孔二外的所述调节杆处设有用于调平所述第一夹板与所述第二夹板的调平组件；所述调平组件包括调节件及沿所述安装孔二外圈设置的圆周刻度，所述调节件紧固于位于所述第二夹板外的所述调节杆处。

作为本发明的一种优选方案，所述第一夹板与所述第二夹板均为方体结构，所述调节杆为四根，四根所述调节杆分设于所述第一夹板、所述第二夹板的四个边角处。

作为本发明的一种优选方案，还包括具有安装孔三的活动夹板，所述活动夹板位于所述第一夹板与所述第二夹板之间，所述调节杆自所述第一夹板处依次穿过所述活动夹板、所述第二夹板并延伸至所述第二夹板外，所述第一夹板与所述活动夹板之间形成供压力传感器放置的容纳腔。

作为本发明的一种优选方案，所述第一夹板、所述活动夹板及所述第二夹板的形状以及尺寸一致设置。

作为本发明的一种优选方案，所述调节杆包括光杆段与螺纹段，所述安装孔一、所述安装孔三的尺寸与所述调节杆的光杆段处的尺寸相适配，所述安装孔二的尺寸、形状与所述调节杆的螺纹段处的尺寸、形状相适配。

作为本发明的一种优选方案，所述调节件为螺母。

作为本发明的一种优选方案，所述调节件表面设有指向性标记。

作为本发明的一种优选方案，所述指向性标记采用激光刻印或模具压印。

作为本发明的一种优选方案，所述活动夹板表面具有凹陷部，所述压力传感器嵌设于所述凹陷部内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的一种膨胀力夹具，与现有技术中的采用伺服电机驱动或者采用扭力扳手调节相比，该膨胀力夹具结构简单巧妙，操作方便，通过设置第一夹板、第二夹板以及调节杆，并在调节杆外设置调节螺母与刻度表，通过将第一夹板与第二夹板四个角位置的螺母旋转相同的转角量使每个螺母相对螺杆的位移一致，从而使得第一夹板与第二夹板相互平行，能够使需要检测膨胀力的电池受到均匀且稳定的压力，保证检测结果的准确性，同时减轻检测人员的劳动强度，增强用户的使用体验，有利于上述膨胀力夹具在市场上的推广及应用。

为了实现上述第二个发明目的，本发明采用以下技术方案:一种膨胀力夹具的加装方法，应用有上述一种膨胀力夹具；包括以下安装步骤：

S1、将被测电池置于活动夹板和第二夹板中间；

S2、将压力传感器置于第一夹板和活动夹板之间，压力传感器的凸出部适配活动夹板的凹陷部；

S3、将调节件的指向性标记指向同一刻度，拧入调节杆；

S4、旋转调节件相同的转角量，直至传感器压力达到所需的压力值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中的一种膨胀力夹具加装方法，通过应用上述一种膨胀力夹具，同样具有检测方便，保证检测结果准确性的优点。

附图说明

图1是实施例1中一种膨胀力夹具的结构示意图；

图2是实施例1中一种膨胀力夹具的仰视结构示意图；

图3是图2中A处的结构放大示意图。

附图标记：1、第一夹板；2、活动夹板；3、第二夹板；4、调节杆；5、调节件；6、压力传感器；7、圆周刻度；8、指向性标记；9、被测电池；10、安装位；11、容纳腔；12、安装孔一；13、安装孔二；14、安装孔三；15、凹陷部。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

现有的膨胀力检测夹具（采用伺服电机驱动或者采用扭力扳手调节）在加装电池时无法保证电池表面受力均匀，电池表面不均匀的受力反而会影响电池性能的发挥，甚至引发安全风险。同时，电池表面不均匀的受力会影响受力的稳定性，使检测到的压力值出现明显的回落，影响测量的准确性。

实施例1：为了解决上述技术问题，如图1至图3所示，本实施例中的一种膨胀力夹具，主要由第一夹板1、第二夹板3以及调节杆4组成，为了便于对被测电池9进行检测，在上述第一夹板1与上述第二夹板3之间形成供被测电池9放置的安装位10，上述第一夹板1开设有安装孔一12，上述第二夹板3开设有安装孔二13，上述调节杆4安装于上述第一夹板1的上述安装孔一12内并穿过位于上述第二夹板3上的上述安装孔二13位于上述安装孔二13外的上述调节杆4处设有用于调平上述第一夹板1与上述第二夹板3的调平组件。调平组件的设置是为了使第一夹板1与第二夹板3之间相互平行，进而使作用在被测电池9的表面受到均匀且稳定的压力。为了保证压力的一致性，本实施例中的上述调平组件包括调节件5及沿上述安装孔二13外圈设置的圆周刻度7，上述调节件5紧固在位于上述第二夹板3外的上述调节杆4处，具体地，调节件5可为结构简单、经济实用性高的螺母，调节杆4为螺杆，通过控制螺母相对螺杆的位移，使四个角的螺母相对螺杆的位移保持一致，进而使被测电池9在测试时能够得到均匀稳定的压力。

为了保持受力的一致性以及降低膨胀力夹具的制造成本，上述第一夹板1与上述第二夹板3均为方体结构即均为常见的方板，取材方便，要求是保证上述第一夹板1与上述第二夹板3表面的平整度。为了保证受力的均匀性，本实施例中的上述调节杆4为四根。为了调整和固定上述第一夹板1与上述第二夹板3之间的间距和角度，四根上述调节杆4分设于上述第一夹板1、上述第二夹板3的四个边角处。通过调节上述调节杆4的长度和位置，可以控制上述第一夹板1与上述第二夹板3之间的间距，以适应不同尺寸和形状的被测电池9，确保夹紧力均匀分布并紧密固定被测电池9。调节杆4可以根据需要进行伸缩或固定，以满足夹紧的要求。

为了进一步保证检测结果的准确度，本实施例中的膨胀力夹具还包括具有安装孔三14的活动夹板2与压力传感器6，上述活动夹板2位于上述第一夹板1与上述第二夹板3之间，上述调节杆4自上述第一夹板1处依次穿过上述活动夹板2、上述第二夹板3并延伸至上述第二夹板3外，上述第一夹板1与上述活动夹板2之间形成供压力传感器6放置的容纳腔11。为了保证压力传感器6在安装使用以及检测过程中的稳定性，上述活动夹板2表面具有凹陷部15，上述压力传感器6嵌设在上述凹陷部15内。

为了确保上述第一夹板1、上述活动夹板2及上述第二夹板3能够相互匹配、对齐和互换使用，上述第一夹板1、上述活动夹板2及上述第二夹板3的形状以及尺寸一致设置。一致的形状和尺寸设置意味着这三个夹板具有相同的外形轮廓、边缘形状和尺寸。这样设计的目的在于使它们能够完全对齐并正确配合。当夹板之间有一致的形状和尺寸时，它们可以在组装或夹持过程中更容易地对准和匹配。一致的形状和尺寸还可以使这些夹板互换使用，即可以将它们灵活地放置在不同的位置或进行不同的组合。例如，第一夹板1和第二夹板3可以互换使用，活动夹板2可以在任意一侧使用。这种互换使用的设计增加了夹板的灵活性和多功能性，适应不同的工作需求。通过确保第一夹板1、活动夹板2和第二夹板3具有一致的形状和尺寸设置，可以提高夹板系统的稳定性、可靠性和操作性，有助于确保夹紧过程中的精度、均匀施加压力以及对被测电池9的正确定位和固定。

上述调节杆4包括光杆段与螺纹段，上述安装孔一12、上述安装孔三14的尺寸与上述调节杆4的光杆段处的尺寸相适配，上述安装孔二13的尺寸、形状与上述调节杆4的螺纹段处的尺寸、形状相适配。

为了帮助操作人员正确调整和使用调节件5，上述调节件5表面设有指向性标记8。指向性标记8可以是一个箭头、一个刻度线或其他可识别的标记，用于指示何种操作可以实现特定的调节效果。通过在调节件5的表面上设置指向性标记8，操作者可以更容易地理解和遵循正确的操作步骤。指向性标记8的设置还可以提供可视化的指引，帮助操作者确定所需的调整方向或幅度，这有助于减少误操作或错误调整，提高操作的准确性和效率。此外，指向性标记8还可以用于记录和记忆特定的调整位置或参数。例如，当操作者找到适当的调整位置时，可以将指向性标记8对准特定的刻度线或标记，以便在需要时能够快速回到相同的调整位置。

为了实现标记的持久性和清晰度，上述指向性标记8采用激光刻印或模具压印。激光刻印和模具压印是常用的标记方法，它们可以在调节件5的表面上创建持久且高清晰度的标记，上述方法可以确保标记不会轻易磨损或磨灭，以及在长时间使用后仍然清晰可见。激光刻印使用激光束通过蒸发、氧化或脱色等方式在材料表面上刻印标记，该方法可以在调节件的表面上产生精细且耐久的标记，不会对材料造成损伤。模具压印则是通过将模具或凹槽与调节件5的表面接触，施加压力以在表面上留下标记。这种方法可以在调节件5的表面上创建凹凸感强的标记，使其易于辨认和触觉感知。使用激光刻印或模具压印的目的是确保指向性标记8在长时间的使用中仍然清晰可见，不会因摩擦、磨损或环境因素而模糊或磨灭使得操作者可以准确地识别标记并进行相应的调整。

一种膨胀力夹具的加装方法，包括以下步骤：

S1、将被测电池9置于活动夹板2和第二夹板3中间；

S2、将压力传感器6置于第一夹板1和活动夹板2之间，压力传感器6的凸出部适配活动夹板2的凹陷部15；

S3、将调节件5的指向性标记8指向同一刻度，拧入调节杆4；

S4、旋转调节件5相同的转角量，直至传感器压力6达到所需的压力值。

上述方法检测方便，能够有效保证检测结果准确性。

实施例2：本实施例与实施例1相区别的特征在于：本实施例中的膨胀力夹具，不使用活动夹板2与压力传感器6，仅仅通过第一夹板1、第二夹板3、调节杆4以及调节螺母来控制螺母相对螺杆的位移，同样能够使被测电池9在测试时能够得到均匀稳定的压力。与实施例1相比，本实施例具有操作方式简单且检测成本低的优点。

上述实施例中的该膨胀力夹具结构简单巧妙，操作方便，通过设置第一夹板1、第二夹板3以及调节杆4，并在调节杆4外设置调节螺母与刻度表，通过将第一夹板1与第二夹板3四个角位置的螺母旋转相同的转角量使每个螺母相对螺杆的位移一致，从而使得第一夹板1与第二夹板3相互平行，能够使需要检测膨胀力的电池受到均匀且稳定的压力，保证检测结果的准确性，同时减轻检测人员的劳动强度，增强用户的使用体验，有利于上述膨胀力夹具在市场上的推广及应用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：1、第一夹板；2、活动夹板；3、第二夹板；4、调节杆；5、调节件；6、压力传感器；7、圆周刻度；8、指向性标记；9、被测电池；10、安装位；11、容纳腔；12、安装孔一；13、安装孔二；14、安装孔三；15、凹陷部等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。