[发明专利]一种单体电池的冲击试验装置

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车电池碰撞安全性测试领域，具体涉及一种单体电池的冲击试验装置，该单体电池可以是软包装锂聚合物单体电池，也可以是锂离子单体电池。

背景技术

锂电池的轻量化和高能量密度第一的优势，让其成为了越来越多的电动汽车动力电池的首选，为了推动电动汽车的普及，国家和地方政府出台了一系列支持政策，但是电动汽车还远远达不到燃油汽车在消费者中的受欢迎程度。电动汽车无法被消费者广泛接受的原因，除了价格高、续航里程短之外，另一个关键问题是其碰撞安全性能。

现阶段电动汽车由于碰撞安全防护技术的不够成熟，发生了一系列的电动汽车爆炸起火事故，如众泰电动车起火事件、通用沃蓝达（Volt）碰撞起火事件、比亚迪e6电动出租车着火事件等。

如何更好地指导电动汽车电池布置、设计有效的防护装置以提升电动汽车电池碰撞安全性能，首先需要了解单体电池失效机理，并进行相应的破坏失效试验。

CN203550992U公开了一种锂离子电池测试用综合试验台，主要由试验台框架、与试验台框架固定相连的试验台台面、驱动液压系统，以及固定在试验台框架顶部的低温照明装置组

成，驱动液压系统由固定在试验台台面上的挤压油缸和固定支座，固定在试验台框架下端的电机、通过联轴器与电机相连的油泵组成，在挤压油缸的伸缩杆上设有挤压体，锂离子电池安装在固定支座上，挤压油缸带动挤压体对锂离子电池产生挤压，以对锂离子电池进行安全性试验。但是这种综合试验台的挤压油缸带动挤压体移动的速度缓慢，挤压体对锂离子电池的挤压作用力度较小，锂离子电池变形不充分，不能真实反映锂离子电池在电动汽车上实际使用时受到的冲击。

发明内容

本发明的目的是提供一种单体电池的冲击试验装置，以较真实的反映在电动汽车发生碰撞的过程中单体电池可能受到的冲击破坏，从而使试验结果更准确。

本发明所述的单体电池的冲击试验装置，包括冲击器、安装在冲击器上的冲击部件和安装在试验平台上的单体电池夹具；所述冲击部件由基座和固定在基座上的冲击头构成，冲击头为前端具有圆角且宽度由前至后逐渐变大的楔体；所述单体电池夹具由底座和垂直安装在底座上的上、下支座构成，上支座与下支座配合夹紧单体电池，从而限制单体电池在其厚度方向上的自由度。在冲击器上，冲击部件以设定的冲击速度沿垂直于单体电池长度（即平行于单体电池宽度）的方向撞击单体电池，在接触单体电池的瞬间，会对单体电池产生剪切破坏，导致单体电池短路，随着冲击部件的冲击头对单体电池的侵入，冲击头受到的阻力变大，单体电池此时更多地受到挤压而产生弯曲变形。

所述上支座为两个处于同一水平面上且间隔设定距离R的第一夹块，所述下支座为两个处于同一水平面上且间隔设定距离R的第二夹块，两个第一夹块与两个第二夹块分别正对平行，其中一个第一夹块与正对的一个第二夹块配合夹紧单体电池的一侧，另一个第一夹块与正对的另一个第二夹块配合夹紧单体电池的另一侧。

所述第一夹块包括第一固定板和垂直连接在第一固定板下端的第一压板，第一固定板上开设有第一固定板安装孔；所述第二夹块包括第二固定板和垂直连接在第二固定板上端的第二压板，第二固定板上开设有第二固定板安装孔；所述底座上开设有与第一固定板安装孔对应的第一底座螺孔以及与第二固定板安装孔对应的第二底座螺孔，第一固定板通过螺栓与第一固定板安装孔、第一底座螺孔的配合而固定在底座上，第二固定板通过螺栓与第二固定板安装孔、第二底座螺孔的配合而固定在底座上。

为了保证对单体电池的夹持刚度，避免试验产生噪声影响测试数据的准确性，所述第一夹块还包括截面呈直角三角形的第一加强肋板，该第一加强肋板的一直角边与第一压板焊接，该第一加强肋板的另一直角边与第一固定板焊接；所述第二夹块还包括截面呈直角三角形的第二加强肋板，该第二加强肋板的一直角边与第二压板焊接，该第二加强肋板的另一直角边与第二固定板焊接。

所述基座上开设有基座螺孔，基座通过螺栓与基座螺孔的配合而固定在冲击器上；所述底座上开设有底座腰形孔，底座通过螺栓与底座腰形孔的配合而固定在试验平台上。

为了避免第一固定板安装孔因加工精度不够而导致安装不畅的问题出现，同时为了提高适用性以对不同厚度的单体电池进行夹持，所述第一固定板安装孔为腰形孔，在安装时可以比较方便的进行调节。而第二固定板安装孔未采用腰形孔主要有两方面的原因：一方面是为减少第二夹块在竖直方向上的自由度，另一方面是通过第二固定板安装孔的加工精度来保证第二夹块的位置精度，进而使第二压板与单体电池接触一侧的表面（即第二压板的上表面）水平。