方壳电芯测试效率提升研究.pdf
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1、测试设备/Test equipment80-AutoelectricpartsNo.08,2023方壳电芯测试效率提升研究陆伸瑞,韦明朗,覃富华(上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,广西新能源汽车实验室,广西汽车新四化重点实验室,广西柳州5450 0 7)【摘要】本文主要以解决方壳电芯在测试过程中测试线束与测试样件方壳电芯极耳无法稳固连接的问题为思考方向,提出设计一种测试工装,以便能提高方壳电芯的测试效率。【关键词】方壳电芯;电芯极耳;工装;测试效率中图分类号:U469.72(SAIC GM Wuling Automobile Co.,Ltd.,Guangxi Laboratory of N
2、ew Energy Automobile,Guangxi Key Laboratory of Automobile Four New Features,Liuzhou 545007,China)Abstract This paper focuses on solving the problem that the test harness cannot be firmly connected with thelug of the test sample square shell core during the test of square shell cores.The research dir
3、ection is designing atest fixture to improve the test efficiency of square shell core.Key words square shell electric core;core lug;fixture;test efficiency作者简介陆伸瑞(1991一),男,高级技师,研究方向为汽车新能源研发。在中国,随着国家环保政策的实施,以及人们环保意识的不断增强,电动汽车的销售量呈现逐年增长的趋势。电动汽车最重要的零部件是电池,其安全性是人们选择电动车最关心的选项,而电池的核心部分是电芯,因此在开发过程中,会对电芯进行各
4、种测试,如GB/T38031一2 0 2 0中规定的电芯过冲、过放等测试,以保证电池的安全性。在测试过程中,其测试效率的高低直接影响测试成本,故所有对电芯测试效率提高的研究都尤为重要。方壳电芯作为行业内应用较为广泛的一种工艺形式,已经历过各种测试及实际使用的考验。随着测试时间的不断增长,测试过程的问题也不断暴露,其中问题点之一就是在方壳电芯测试中往往因为电芯极耳无法与测试线束稳固连接,而被迫暂停测试,严重影响测试效率。本文通过设计一种使得测试线束与测试样件方壳电芯极耳稳固连接的工装,提高电芯测试效率。1测试线束与电芯极耳之间连接方案分析1.1设定目标根据问题点测试线束与测试电芯无法稳固连接,确
5、定目标为设计一个连接器,连接器要求如下:连接器设计可快速拆装;连接器需满足高温6 0、低温-30 的使用环境要求;适用于多个尺寸,满足最大长宽高2 50 mmx140mm80mm的尺寸要求;由于测试会有高低温间断测收稿日期:2 0 2 2-12-2 0文献标志码:A文章编号:10 0 3-8 6 39(2 0 2 3)0 8-0 0 8 0-0 2Research on Improving Test Efficiency of Square Shell CellLU Shen-rui,WEI Ming-lang,QIN Fu-hua大尺寸元部件或者振动较强的环境。这种连接形式的优点在于使用可靠
6、性强,其通过螺母齿轮的摩擦力来固定电缆,上防松垫片达到很好的效果3。螺纹连接电芯极耳处丝锥螺纹如图1所示,缺点是拆卸速度比较慢,要花费时间退去螺纹,很耗时间,与主题目标不一致,且螺栓经热胀冷缩的环境,间隙变大,容易因为接触面减少导致发热量增大烧蚀螺纹的现象出现,且在电芯极耳处增加螺纹,需在极耳打孔,极耳高度在几毫米,工艺要求高,试验室不具备高精度打孔机器,因此否定了这个方式。2)卡扣连接。卡扣连接是一种能快速连接和分离的连接形式,常用于对2 个简单电气元件的连接及连接2 个固定薄板类零件。卡扣连接因具有结构简单、使用方便、连接可靠、方便拆卸、成本低廉等特点,获得了广泛使用4。若采用此方法,可以
7、在连接器螺母侧面的小孔观察卡扣是否安装完毕。卡口连接,优势明显提高了拆卸速度,但由于电芯极耳材料硬度低且极耳高度低,无法设计卡口,所以试,连接器会热胀冷缩,因此要求非刚性连接;由于是电芯测试,连接处与电芯极耳接触面应尽可能的最大化。1.2提出方案并分析确定最佳连接方案根据目标设定分析连接器的连接方式,关于连接器的设计,提出以下几种连接器的连接方式。1)螺纹连接。螺纹连接属于传统的连接方式,常用于图1螺纹连接电芯极耳处丝锥螺纹81Testequipment/测试设备汽车电器2 0 2 3年第8 期大家一致否定了这个方式。综上两种连接方式的分析,改变电芯极耳达到稳固连接的方式是不可行的,所以从不改
8、变极耳的前提下寻找最佳的方式,进一步调整方向进行方案分析论证。3)点焊连接。点焊是指焊接时利用柱状电极,在两块搭接工件接触面之间形成焊点的焊接方法。点焊时,先加压使工件紧密接触,随后接通电流,在电阻热的作用下工件接触处熔化,冷却后形成焊点。点焊主要用于厚度4mm以下的薄板构件冲压件焊接,单体测试线束端铜片的厚度在4mm以上5,如图2 所示,虽测试线束端铜片厚度过厚,但依然可点焊于电芯极耳上。单体测试线束对应的不只是一类尺寸的电芯,若直接点焊于电芯极耳处只能解决单次测试,反而导致下一个测试无法运行。在观察测试线束铜片后,铜片有可上螺栓螺母的孔,可设计吊耳,点焊于极耳处,再使用螺栓螺母进行紧固,如
9、图3所示。因为不同尺寸的电芯所需的吊耳尺寸也不同,根据电芯尺寸设计吊耳至加工到最后的点焊,整个过程,加长了测试的准备时长,降低了测试效率,与提高测试效率的初衷相违背,因此否定了这个方式。cm图2 测试线束端铜片厚度综上所述,3种连接方式无论是改变极耳,还是改变测试线束端的铜片,都被否定了,故只能从以不改变电池极耳与测试线束端铜片考虑,进一步提出了粘连连接的方式。4)粘连连接。粘连连接方式是在温度、湿度和压力影响下粘在一起。因为在测试过程中,温度湿度不断地变化,因此不考虑温湿度连接,单从压力这个方面进行考虑。给予一个压力,这个压力不能是刚性的,因为材料热胀冷缩存在间隙,导致两者接触不良。最终选择
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