專利名稱：一種電池極片阻抗測(cè)試方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻抗測(cè)試方法和裝置的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池極片阻抗測(cè)試方法和裝置。
背景技術(shù)：
由于當(dāng)今能源和環(huán)境問題的制約，人們逐漸選用電池動(dòng)力的汽車將成為一種趨勢(shì)。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的重要組成部分，是影響車輛整體性能的關(guān)鍵部件，電池的開發(fā)和生產(chǎn)是制約整個(gè)電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展的重要因素。由于極片性能直接影響成品電池的內(nèi)阻值，所以，在電池研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中工程師們需要對(duì)極片進(jìn)行阻抗測(cè)試，極片主要成分為石墨，單位平方厘米的阻抗為毫歐級(jí)，測(cè)試要求很高。中國(guó)專利公開號(hào)為CN1737584A，
公開日為2006年2月22日的發(fā)明名稱為電池正負(fù)極片電阻測(cè)試方法及其裝置，在采用電阻表進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)試時(shí)，用夾具固定電池極片，并使電池極片與夾具的導(dǎo)流體相接觸，導(dǎo)流體引出的極柱與內(nèi)阻表相接，通過(guò)內(nèi)阻表直接讀取電池中正負(fù)極片電阻值。電池極片電阻測(cè)試裝置， 包括有絕緣下座和上座，電池正負(fù)極下座和上座裝有導(dǎo)流體，下座和上座用緊固件固定。雖然本發(fā)明專利的測(cè)試方法簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料使用節(jié)約，但是上述發(fā)明專利沒有考慮到極片測(cè)量的接觸面積和接觸壓力，還有一些人為因素，這些不確定因素很容易導(dǎo)致測(cè)試的結(jié)果不精確，偏差大，測(cè)試的數(shù)據(jù)一致性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有電池極片阻抗測(cè)試方法和裝置的上述技術(shù)問題，提供一種測(cè)試精度高，測(cè)試數(shù)據(jù)一致性好，操作簡(jiǎn)單，可靠性高，避免人為因素的干擾的一種電池極片阻抗測(cè)試方法和裝置。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過(guò)下述技術(shù)方案解決的一種電池極片阻抗測(cè)試方法，采用阻抗測(cè)試儀測(cè)試，分別測(cè)試阻抗測(cè)試儀的內(nèi)阻和上壓頭和下壓頭的總電阻，然后改變極片上的壓力多次測(cè)量極片電阻，極片阻抗測(cè)試步驟如下
(1)將阻抗測(cè)試儀的探針短接，測(cè)量阻抗測(cè)試儀的自身內(nèi)阻，表示為Rl，
(2)將阻抗測(cè)試儀的探針分別與上壓頭和下壓頭連接，上壓頭和下壓頭之間不安放極片，上壓頭與下壓頭接觸導(dǎo)通，測(cè)量上壓頭和下壓頭的總的電阻，表示為R2，
(3)將極片修剪成指定尺寸和形狀，極片安放于上壓頭和下壓頭之間，上壓頭受到穩(wěn)定壓力擠壓極片，讀取阻抗測(cè)試儀的阻值，極片的電阻為測(cè)得電阻減去阻抗測(cè)試儀的內(nèi)阻和上壓頭與下壓頭的總電阻，即R3=U/I-(R1+R2)，R3為極片電阻，
(4)改變上壓頭上的壓力，持續(xù)檢測(cè)極片的電阻，測(cè)得每次改變壓力的極片阻值，取平均值。阻抗測(cè)試儀提供測(cè)試用直流恒壓源，外接負(fù)載后，可自動(dòng)檢測(cè)回路電流，從而得出外部負(fù)載的總阻值。在不更換儀器阻情況下的抗測(cè)試儀的內(nèi)阻和不改變形狀尺寸的上壓頭和下壓頭的阻值均是恒定的，所以在檢測(cè)極片電阻時(shí)只需要將最后檢測(cè)的總阻值減去阻抗測(cè)試儀內(nèi)阻和上下壓頭的阻值，然后經(jīng)過(guò)多次的測(cè)量取最后的平均值，大大提高了測(cè)試精確
一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，包括機(jī)架和固定機(jī)構(gòu)，固定機(jī)構(gòu)位于機(jī)架內(nèi)，所述的固定機(jī)構(gòu)包括加壓機(jī)構(gòu)、上壓頭、下壓頭和墊板，所述的上壓頭包括壓頭和絕緣環(huán)，所述的壓頭一端設(shè)有凸起，所述的凸起上套設(shè)有與凸起相配合的絕緣環(huán)，所述的下壓頭一端設(shè)有與上壓頭相配合的定位槽，所述的墊板固定于機(jī)架上，所述的墊板上設(shè)有滑槽，所述的與滑槽相配合的下壓頭的另一端設(shè)于滑槽內(nèi)，所述的下壓頭在滑至滑槽末端時(shí)與加壓機(jī)構(gòu)處于一條直線上。待測(cè)極片是從生產(chǎn)線取得，極片修剪到指定的形狀和尺寸。首先將下壓頭拉至滑槽起始端，將待測(cè)極片安放于下壓頭里的定位槽，然后將上壓頭放于下壓頭上，下壓頭的定位槽剛好與上壓頭的凸起和絕緣環(huán)相配合，同時(shí)保證上壓頭與下壓頭絕緣，極片除了與上壓頭和下壓頭的接觸面導(dǎo)通外與周圍均絕緣。然后把下壓頭連同上壓頭一起推入滑槽末端，使下壓頭與加壓機(jī)構(gòu)處在同一個(gè)直線上，加壓機(jī)構(gòu)施加一定的壓力于上壓頭擠壓極片， 避免人工的施壓導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差，同時(shí)將阻抗測(cè)試儀的兩個(gè)探針分別與上壓頭和下壓頭連接，測(cè)得電阻數(shù)據(jù)。作為優(yōu)選，所述的機(jī)架包括頂板、支柱、底板和支腳，所述的頂板和底板通過(guò)支柱連接，所述的支腳固定于底板下端面。頂板和底板之間留處了足夠的時(shí)間來(lái)安裝其他構(gòu)件， 有效保護(hù)其空間內(nèi)的儀器。作為優(yōu)選，所述的加壓機(jī)構(gòu)包括依次相連的氣缸、連接桿和壓塊，所述的氣缸固定于頂板上端面，所述的墊板固定于底板上端面。氣缸的活塞軸將壓力有效的，穩(wěn)定的，可控的施加給極片。作為優(yōu)選，所述的絕緣環(huán)呈楔形，所述的絕緣環(huán)是由具有彈性的聚氨酯材料制作而成的。絕緣環(huán)的形狀和制作的材料能夠有效的避免極片除與上壓頭和下壓頭接觸面外的其他構(gòu)件導(dǎo)電。作為優(yōu)選，所述的上壓頭的邊沿和下壓頭的邊沿均設(shè)有探針安裝孔。方便阻抗測(cè)試儀與上壓頭與下壓頭的連接，方便操作。作為優(yōu)選，所述的壓塊是由具有彈性的聚氨酯材料制作而成的。間接的施壓于極片，同時(shí)具有一定的彈性，起到緩沖作用，避免上壓頭因受壓過(guò)大而受損。作為優(yōu)選，所述的支腳包括上支腳和下支腳，所述的上支腳的一端與底板下端面固定連接，所述的上支腳另一端與下支腳連接，所述的下支腳是由具有彈性的聚氨酯材料制作而成的。下支腳能夠起到防滑作用。作為優(yōu)選，所述的氣缸與連接桿連接處設(shè)有螺母。此螺母可以防止因?yàn)闅飧最l繁施力，活塞頻繁活動(dòng)而使活塞和連接桿發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，避免安全隱患，同時(shí)也有助于活塞均勻施力。作為優(yōu)選，所述的連接桿上設(shè)有通孔，所述連接桿的下端設(shè)有緊定螺釘孔。壓塊是由具有彈性的聚氨酯材料制作而成的，和連接桿連接是通過(guò)壓塊彈性收縮塞入連接桿內(nèi)， 但是這樣依然不夠牢固，需要緊定螺釘加以鞏固。因此，本發(fā)明的一種電池阻抗測(cè)試方法和裝置具備下述優(yōu)點(diǎn)1、借助于此方法和裝置，操作人員可方便快速的完成測(cè)試工作，測(cè)試結(jié)果不會(huì)受到人為因素的影響。2、測(cè)試的數(shù)據(jù)具有很好的一致性，方面得出正確的測(cè)量值。3、測(cè)試精度高，測(cè)量值與實(shí)際測(cè)量值誤差小。4、操作簡(jiǎn)單，安全可靠，工作效率高。


圖1為本發(fā)明的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的裝置下半部分剖面圖。圖3為圖1的局部剖面圖。圖4為圖1上壓頭的俯視圖。圖5為圖1下壓頭的俯視圖。圖6為圖1絕緣環(huán)的剖面圖。圖7為圖1墊板的俯視圖。圖8為圖1連接桿的剖面圖。圖9為本發(fā)明的一種電池極片阻抗測(cè)試方法的測(cè)試框圖。1-底板，2-支柱，3-墊板，4-頂板，5-上支腳，6_下支腳，7_氣缸，8_連接桿，9_壓塊，10"下壓頭，11-上壓頭，12-絕緣環(huán)，13-緊定螺釘孔，14-螺母，15-凸起，16-壓頭， 17-定位槽，18-探針安裝孔。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例，結(jié)合附圖，對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例一種電池極片阻抗測(cè)試方法，阻抗測(cè)試儀提供測(cè)試用直流恒壓源，外接負(fù)載后，可自動(dòng)檢測(cè)回路電流(如圖9)，從而得出外部負(fù)載的總阻值。通過(guò)阻抗測(cè)試儀的探針短接測(cè)量?jī)x器自身的內(nèi)阻，然后將探針分別與上壓頭和下壓頭的探針安裝孔連接，而上壓頭和下壓頭均是由黃銅材料制作而成的，具有很好的導(dǎo)電性并且擁有電阻阻值，因此需要測(cè)量上壓頭和下壓頭的電阻，將上壓頭和下壓頭相互接觸與阻抗測(cè)試儀形成回路，測(cè)得上壓頭和下壓頭的總阻值。上述測(cè)試完成后就可進(jìn)行極片的測(cè)試，將極片安放于定位槽內(nèi)，氣缸施加穩(wěn)定的壓力于上壓頭，使上壓頭擠壓極片，同時(shí)測(cè)試此時(shí)極片的阻值，極片的阻值等于測(cè)得的總阻值減去阻抗測(cè)試儀的內(nèi)阻和上下壓頭的阻值，取得一個(gè)阻值后，改變氣缸壓力，再次測(cè)試極片的阻值，阻值會(huì)因?yàn)榻佑|壓力的變化而產(chǎn)生變化，如此多次改變氣缸壓力測(cè)得多組阻值，最后取其平均值為最接近實(shí)際值的阻值。如圖1、圖2、圖3所示，一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，包括機(jī)架和固定機(jī)構(gòu)，機(jī)架包括頂板4、支柱2、底板1和支腳，頂板4和底板1通過(guò)支柱2連接，支柱2與頂板4和底板 1均通過(guò)螺紋固定連接，頂板4與底板1均呈正四邊形，支柱2均勻分布于正四邊形的四個(gè)角，使底板1和頂板4之間留出足夠的空間用來(lái)安裝固定機(jī)構(gòu)，在底板1的下端面的四個(gè)角分別安裝有四個(gè)支腳，支腳又包括上支腳5和下支腳6，上支腳5通過(guò)螺釘與底板1固定連接，下支腳6是由具有一定彈性的聚氨酯材料制作而成的，可以起到防滑的作用，上支腳5 下端設(shè)有圓形凹槽，下支腳6設(shè)有與上支腳5凹槽配合的凸臺(tái)，凸臺(tái)彈性收縮塞入凹槽內(nèi)， 下支腳6的下端面同樣設(shè)有一個(gè)凹槽，在下支腳6的凹槽的底面中心處設(shè)有通至底板1的通孔。固定機(jī)構(gòu)包括加壓機(jī)構(gòu)、上壓頭11、下壓頭10 (圖5所示)和墊板3，上壓頭11包括壓頭16和絕緣環(huán)12，壓頭16下端設(shè)有一個(gè)凸起15 (圖4所示)，凸起15呈圓柱形，在凸起 15上套設(shè)有與凸起15相配合的絕緣環(huán)12，絕緣環(huán)12呈楔形(圖6所示)，而絕緣環(huán)12是由具有一定彈性的聚氨酯材料制作而成的，在測(cè)試電池極片阻抗時(shí)可以使極片除與上壓頭11和下壓頭10接觸面導(dǎo)電外不與其它器件導(dǎo)電，以免影響測(cè)試結(jié)果，下壓頭10上端面設(shè)有定位槽17，定位槽17與上壓頭11的下端凸起16和絕緣環(huán)12相配合，在上壓頭11的邊沿和下壓頭10的邊沿均設(shè)有一個(gè)探針安裝孔18，探針安裝孔18通過(guò)螺紋可以與阻抗測(cè)試儀的探針連接。墊板3通過(guò)螺釘安裝于底板1上端面，且位于底板中心，在墊板3的上端面中間處設(shè)有一個(gè)滑槽，滑槽末端位于墊板1中心，滑槽起始端位于墊板1邊沿(圖7所示)，同時(shí)下壓頭10的下端與滑槽配合且置于滑槽內(nèi)，可以在滑槽內(nèi)滑動(dòng)，下壓頭10在位于滑槽末端時(shí)與加壓機(jī)構(gòu)處于同一條直線上，壓頭16、凸起15和下壓頭10均是由黃銅材料制作而成的，保證了其與極片接觸面的平面度和粗糙度。加壓機(jī)構(gòu)包括依次相連的氣缸7、連接桿8 (如圖8所示)和壓塊9，氣缸7安裝于頂板4上端，氣缸7位于頂板4的中心，氣缸7的活塞軸通過(guò)頂板4中間的孔向下延伸，氣缸7的活塞軸末端通過(guò)螺紋與連接桿8固定連接，在氣缸7活塞軸與連接桿8連接處安裝有一個(gè)螺母14，它可以防止活塞軸與連接桿8的相對(duì)移動(dòng)，也能夠使活塞軸施力更加均勻，在連接桿8上設(shè)有兩個(gè)十字交叉的通孔，可以在通孔內(nèi)塞入一個(gè)桿，一端露出通孔，便于在與活塞軸螺紋連接時(shí)施力，連接桿8下端面設(shè)有一個(gè)圓形凹槽，且槽口設(shè)有倒角，壓塊9的上端面設(shè)有凸臺(tái)與連接桿8凹槽配合，壓塊9是由具有一定彈性的聚氨酯材料制作而成的，壓塊9通過(guò)彈性收縮塞入連接桿8凹槽內(nèi)，同時(shí)，在連接桿8上下端設(shè)有一個(gè)緊定螺釘孔13用于加固連接桿8與壓塊9的連接，壓塊8的下端面與上壓頭11的上端面均為水平面且相互配合，具有彈性的壓塊9起到了緩沖的作用，避免氣缸施力過(guò)大而使上壓頭11受損。 本發(fā)明的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，待測(cè)極片是從生產(chǎn)線取得并且修剪成指定的形狀和尺寸，極片修剪好后，將阻抗測(cè)試儀的探針安裝于探針螺釘孔18，開啟氣缸7工作，使壓塊9上行，將下壓頭10退離滑槽末端，將待測(cè)極片安放與定位槽底面，然后將上壓頭11安放與下壓頭10和待測(cè)極片上，滑動(dòng)下壓頭10至滑槽末端，氣缸7加壓使壓塊9下行，然后與上壓頭11接觸施壓，當(dāng)壓力達(dá)到指定值時(shí)停止加壓，然后測(cè)量極片的電阻值。
權(quán)利要求
1.一種電池極片阻抗測(cè)試方法，其特征是，采用阻抗測(cè)試儀測(cè)試，分別測(cè)試阻抗測(cè)試儀的內(nèi)阻和上壓頭和下壓頭的總電阻，然后改變極片上的壓力多次測(cè)量極片電阻，極片阻抗測(cè)試步驟如下(1)將阻抗測(cè)試儀的探針短接，測(cè)量阻抗測(cè)試儀的自身內(nèi)阻，表示為Rl，(2)將阻抗測(cè)試儀的探針分別與上壓頭和下壓頭連接，上壓頭和下壓頭之間不安放極片，上壓頭與下壓頭接觸導(dǎo)通，測(cè)量上壓頭和下壓頭的總的電阻，表示為R2，(3)將極片修剪成指定尺寸和形狀，極片安放于上壓頭和下壓頭之間，上壓頭受到穩(wěn)定壓力擠壓極片，讀取阻抗測(cè)試儀的阻值，極片的電阻為測(cè)得電阻減去阻抗測(cè)試儀的內(nèi)阻和上壓頭與下壓頭的總電阻，即R3=U/I-(R1+R2)，R3為極片電阻，(4)改變上壓頭上的壓力，持續(xù)檢測(cè)極片的電阻，測(cè)得每次改變壓力的極片阻值，取平均值。
2.—種電池極片阻抗測(cè)試裝置，包括機(jī)架和固定機(jī)構(gòu)，固定機(jī)構(gòu)位于機(jī)架內(nèi)，其特征是，所述的固定機(jī)構(gòu)包括加壓機(jī)構(gòu)、上壓頭(11)、下壓頭(10)和墊板(3)，所述的上壓頭 (11)包括壓頭(16)和絕緣環(huán)(12)，所述的壓頭(16)—端設(shè)有凸起(15)，所述的凸起(15) 上套設(shè)有與凸起(15)相配合的絕緣環(huán)(12)，所述的下壓頭(10)—端設(shè)有與上壓頭(11)相配合的定位槽(17)，所述的墊板(3)固定于機(jī)架上，所述的墊板(3)上設(shè)有滑槽，所述的與滑槽相配合的下壓頭(10)的另一端設(shè)于滑槽內(nèi)，所述的下壓頭(10)在滑至滑槽末端時(shí)與加壓機(jī)構(gòu)處于一條直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，其特征是，所述的機(jī)架包括頂板(4)、支柱(2)、底板(1)和支腳，所述的頂板(4)和底板(1)通過(guò)支柱(2)連接，所述的支腳固定于底板(1)下端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，其特征是，所述的加壓機(jī)構(gòu)包括依次相連的氣缸(7)、連接桿(8)和壓塊(9)，所述的氣缸(7)固定于頂板(4)上端面，所述的墊板(3)固定于底板(1)上端面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，其特征是，所述的絕緣環(huán)(12)呈楔形，所述的絕緣環(huán)(12)是由具有彈性的聚氨酯材料制作而成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，其特征是，所述的上壓頭(11)的邊沿和下壓頭(10)的邊沿均設(shè)有探針安裝孔(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，其特征是，所述的壓塊(9)是由具有彈性的聚氨酯材料制作而成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，其特征是，所述的支腳包括上支腳(5)和下支腳(6)，所述的上支腳(5)的一端與底板(1)下端面固定連接，所述的上支腳(5)另一端與下支腳(6)連接，所述的下支腳是由具有彈性的聚氨酯材料制作而成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，其特征是，所述的氣缸與連接桿(8)連接處設(shè)有螺母。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，其特征是，所述的連接桿上設(shè)有通孔，所述連接桿的下端設(shè)有緊定螺釘孔(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種阻抗測(cè)試方法和裝置的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池極片阻抗測(cè)試方法和裝置。一種電池極片阻抗測(cè)試方法，采用阻抗測(cè)試儀測(cè)試，分別測(cè)試阻抗測(cè)試儀的內(nèi)阻和上壓頭和下壓頭的總電阻，然后改變極片上的壓力多次測(cè)量極片電阻。一種電池極片阻抗測(cè)試裝置，包括機(jī)架和固定機(jī)構(gòu)，固定機(jī)構(gòu)包括加壓機(jī)構(gòu)、上壓頭、下壓頭和墊板，上壓頭包括壓頭和絕緣環(huán)，壓頭一端設(shè)有凸起，凸起上套設(shè)有與凸起相配合的絕緣環(huán)，下壓頭一端設(shè)有與上壓頭相配合的定位槽，墊板固定于機(jī)架上，墊板上設(shè)有滑槽，與滑槽相配合的下壓頭的另一端設(shè)于滑槽內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試精度高，測(cè)試數(shù)據(jù)一致性好，操作簡(jiǎn)單，可靠性高，避免人為因素的干擾。
文檔編號(hào)G01R27/02GK102200551SQ20101027740
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者龐金凱, 張景國(guó), 王巖青 申請(qǐng)人:萬(wàn)向電動(dòng)汽車有限公司, 萬(wàn)向集團(tuán)公司