[发明专利]一种软包电池硬度测试装置及其方法

说明书

本发明的软包电池硬度测试装置，包括底座，所述底座上设置有机架，所述机架上设置有移动平台和压合测试机构，所述压合测试机构包括有控制单元，所述压合测试机构包括有对应底座设置的压合头，所述压合头上设置有力传感器，所述力传感器的信号输出端连接于控制单元的信号输入端。利用压合测试机构对待测试电池进行压合测试，通过预设压力的压合头对软包电池表面进行局部挤压，并分析电池表面塑性形变的状态对软包电池的硬度进行定量式表征；又利用触控面板控制振动电机驱动压合头进行高频振动，此时环设于软包电池外周的厚度传感器可对软包电池进行边缘振幅测试并记录软包电池外缘各点的振幅差值，以此测试软包电池的均匀度。

技术领域

本发明涉及电池测量技术领域，尤其是涉及一种软包电池硬度测试装置及其方法。

背景技术

锂离子电池作为移动电话、便携式计算机、个人数据助理、手持终端机、动力等的电源，近年来得到迅速发展的同时对电池的能量密度也提出了更高的要求。而软包锂离子电池除具有金属外壳电池的优点和优势之外，在体积容量密度、重量能量密度有超过10%～20%的提升，而且具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点。但软包锂离子电池常因原材料材料、注液量和生产工艺等原因，电池表面软、易变形，对于长宽尺寸很大，厚度偏薄的锂离子电池，电池越软，对后续成组装配不利。特别是随着移动电子产品越来越轻薄化，要求的锂离子电池的厚度也越来越薄，对锂离子电池的外观平整度和硬度要求也越来越高。

传统的硬度检验方法有布氏硬度法、洛氏硬度法、表面洛氏硬度法、维氏硬度，显微维氏硬度法和小负荷维氏硬度法，传统的检验方法中压头为钢球、金刚石圆锥体、金刚石四方角椎体。传统硬度检验方法适用于金属材料硬度检测，不适软包锂离子电池。

申请公布日为2013年10月23日的中国发明专利公开了一种“硬度测试器”，其公告号CN 103364291A，测试器包括水平移位器、图像拍摄器、切换器、存贮器及台位移控制器等，测试器压头对被置于样品台上的样品施加预定的测试力，在所述的样品表面形成压痕，测量压痕的尺寸、表征所述样品的硬度。

申请公布日为2014年7月30日的中国发明专利公开了一种“硬度计”，其公告号CN103954515 A，包括支撑管、硬度感应器、滑动设置在支撑管内的磁性测试体、设置在支撑管内的传动装置，传动装置驱动磁性测试体冲击工件表面，回弹线圈产生电流，根据冲击速度和回弹电流进一步计算工件硬度值。

申请公布日为2018年8月27日的中国实用新型专利公开了一种“一种软包装锂离子电池的硬度测试装置”，其公告号CN 209303228 U，包括底座、检验装置和测压装置，其特征是，底座用于支撑固定待测电池，所述检验装置包括激光发射装置和激光接收装置，所述激光发射装置和激光接收装置位于底板两侧测压装置用于对待测电池提供稳定的压力，激光检验装置发射激光穿过待测电池下方，待测电池弯曲至激光处即为硬度不符合要求。

申请公布日为2018年10月24日的中国发明专利公开了一种“一种软包装锂离子电池的硬度测试装置”，其公告号CN209311234U，包括底板、固定装置、压块限位装置、压块和厚度测试仪，通过压块来对电池提供稳定压力，通过厚度测试仪来判断电池硬度是否符合要求。

传统的硬度检验方法不适用于软包锂电池，而针对软包锂电池的相关专利、文献却无法实现软包锂电池的定量式硬度检验。

发明内容

针对现有技术中无法对软包锂电池进行定量硬度检测的问题，本发明提供了一种软包电池硬度测试装置及其方法，利用压合测试机构对待测试电池进行压合测试，通过预设压力的压合头对软包电池表面进行局部挤压，并分析电池表面塑性形变的状态对软包电池的硬度进行定量式表征。