电芯循环测试工装设计方法、测试工装及测试方法与流程

本申请涉及电池，尤其涉及电芯循环测试工装设计方法、测试工装及测试方法。

背景技术：

1、随着新能源汽车行业的发展，对于其重要组成部分电池的性能也日益受到关注，电池性能的研究往往通过测试的手段实现，对于整个电池包的测试需要耗费一定数量的电芯，测试成本较高，为了降低测试成本，电池厂商通过对单体电芯的性能测试预估其在电池包中的性能，保证单体电芯的循环测试受力状态与其在电池包中的受力状态一致是单体电芯测试结果能够表征其在电池包内性能的重要前提。

2、单体电芯的循环测试受力大小与循环测试工装夹具的刚度紧密联系，工装夹具的刚度越大，电芯循环受力越大，设计合适的工装夹具，以还原电芯在电池包中的受力十分关键。目前，现有的技术方案没有对电芯循环测试刚度进行设计和选择，采用统一结构型式的钢制或铝制工装作为不同单体电芯的循环测试工装，工装仅考虑工装尺寸是否能放下待测电芯。因此，采用现有的电芯循环测试工装夹具对单体电芯进行循环测试过程中，电芯往往存在受约束力过大的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种电芯循环测试工装设计方法、测试工装及测试方法，用以解决现有技术中单体电芯循环测试工装无法准确模拟电芯在电池包中的受力状态的问题。

2、一方面，本申请提供一种电芯循环测试工装设计方法，包括：

3、对电池包进行循环测试，获取电池包内的电芯在循环过程中的约束刚度；

4、根据约束刚度确定电芯的循环测试工装的等效刚度；

5、根据等效刚度设计循环测试工装。

6、在其中一种可能的设计中，对电池包进行循环测试，获取电池包内的电芯在循环过程中的约束刚度，包括：

7、对电池包进行预设时间的循环测试；

8、确定电池包内的单个电芯在循环前后的压力变化值；

9、确定电池包内的单个电芯在循环前后的厚度变化值；

10、根据压力变化值、厚度变化值确定约束刚度。

11、在其中一种可能的设计中，确定电池包内的单个电芯在循环前后的压力变化值，包括：

12、测量电池包内位于中心位置的电芯在循环前的初始压力；

13、测量电池包内位于中心位置的电芯在循环后的当前压力；

14、根据初始压力、当前压力确定压力变化值。

15、在其中一种可能的设计中，确定电池包内的单个电芯在循环前后的厚度变化值，包括：

16、测量电池包内的电芯在循环前的初始平均厚度；

17、测量电池包内的电芯在循环后的当前平均厚度；

18、根据初始平均厚度、当前平均厚度确定厚度变化值。

19、在其中一种可能的设计中，根据等效刚度设计循环测试工装，包括：根据等效刚度确定循环测试工装的弹性系数。

20、在其中一种可能的设计中，根据等效刚度设计循环测试工装，还包括：根据初始压力确定循环测试工装的初始位置。

21、在其中一种可能的设计中，根据等效刚度设计循环测试工装，还包括：根据当前压力确定循环测试工装的弹性限度。

22、另一方面，本申请还提供一种电芯循环测试工装，工装通过如上所述的电芯循环测试工装设计方法制得，工装包括：

23、压板，用于与待测电芯的表面相抵接；

24、弹簧，一端与压板连接，能够通过伸缩形变使压板与待测电芯之间的挤压力发生改变，弹簧的弹性系数为工装的等效刚度。

25、在其中一种可能的设计中，工装还包括：

26、支撑座，用于放置待测电芯；

27、导向杆，设置于支撑座上，导向杆与压板滑动连接；

28、基板，基板可拆卸安装于导向杆上，基板与弹簧的另一端连接。

29、再一方面，本申请还提供一种电芯循环测试方法，采用如上所述的电芯循环测试工装对电芯进行循环测试。

30、本申请的有益效果如下：

31、本申请的电芯循环测试工装设计方法，通过获取电池包内的电芯在循环过程中的约束刚度，根据约束刚度确定电芯的循环测试工装的等效刚度，再根据等效刚度设计循环测试工装，如此，设计出的循环测试工装能够在循环测试过程中为待测电芯提供与在电池包中相同变化的挤压力，模拟电芯在电池包内进行循环测试的状态，从而保持单体电芯的循环测试受力状态与其在电池包中的受力状态一致，有利于使单体电芯测试结果更准确地表征其在电池包内的循环性能。

32、本申请提供的电芯循环测试工装，由于通过本申请中的电芯循环测试工装设计方法制得，因此同时包含了电芯循环测试工装设计方法的上述所有优点。

33、本申请提供的电芯循环测试方法，由于采用本申请的电芯循环测试工装对电芯进行循环测试，因此同时包含了电芯循环测试工装的上述所有优点。

技术特征：

1.一种电芯循环测试工装设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电芯循环测试工装设计方法，其特征在于，所述对电池包进行循环测试，获取所述电池包内的电芯在循环过程中的约束刚度，包括：

3.根据权利要求2所述的电芯循环测试工装设计方法，其特征在于，所述确定所述电池包内的单个电芯在循环前后的压力变化值，包括：

4.根据权利要求3所述的电芯循环测试工装设计方法，其特征在于，所述确定所述电池包内的单个电芯在循环前后的厚度变化值，包括：

5.根据权利3或4所述的电芯循环测试工装设计方法，其特征在于，所述根据所述等效刚度设计所述循环测试工装，包括：根据所述等效刚度确定所述循环测试工装的弹性系数。

6.根据权利要求5所述的电芯循环测试工装设计方法，其特征在于，所述根据所述等效刚度设计所述循环测试工装，还包括：根据所述初始压力确定所述循环测试工装的初始位置。

7.根据权利要求6所述的电芯循环测试工装设计方法，其特征在于，所述根据所述等效刚度设计所述循环测试工装，还包括：根据所述当前压力确定所述循环测试工装的弹性限度。

8.一种电芯循环测试工装，其特征在于，所述工装通过权利要求1-7任一项所述的电芯循环测试工装设计方法制得，所述工装包括：

9.根据权利要求8所述的电芯循环测试工装，其特征在于，所述工装还包括：

10.一种电芯循环测试方法，其特征在于：采用权利要求8或9所述的电芯循环测试工装对所述电芯进行循环测试。

技术总结
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及电芯循环测试工装设计方法、测试工装及测试方法，电芯循环测试工装设计方法包括以下步骤：对电池包进行循环测试，获取电池包内的电芯在循环过程中的约束刚度；根据约束刚度确定电芯的循环测试工装的等效刚度；根据等效刚度设计循环测试工装。如此，设计出的循环测试工装能够在循环测试过程中为待测电芯提供与在电池包中相同变化的挤压力，模拟电芯在电池包内进行循环测试的状态，从而保持单体电芯的循环测试受力状态与其在电池包中的受力状态一致，有利于使单体电芯测试结果更准确地表征其在电池包内的循环性能。

技术研发人员：祝茂宇,刘飞,何见超
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技（上饶）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/6