一种防短接电池夹具的制作方法与流程

1.本发明属于电池测试技术领域，尤其涉及一种防短接电池夹具的制作方法。


背景技术：

2.圆柱形电池是最早成熟工业化的电池产品，经过二十多年的发展，现如今圆柱形电池生产工艺成熟，生产效率较高，成本也相对较低，电池成品率较方形电池和软包电池要高，其一致性与安全性较为优秀。
3.圆柱形电池一般采用金属外壳封装，封装后在金属外壳上包覆塑料膜以保护作为负极的电池外壳。圆柱电池进行塑料封装前需要进行测试，包括但不限于对电池电压、电流以及内阻的测试，测试时需要使用到夹具。传统的夹具使用弹片固定，未封装圆柱电池装入夹具的过程中，在电池正极一端，弹片与电池端部边缘的负极以及电池端部中心的正极依次接触，极易导致电池正负极短接，出现火花、电池温度急剧升高等危险情况。
4.如何解决圆柱电池测试时夹具弹性导致电池短接的问题，现有技术没有提供相应的解决方案。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的在于提供一种防短接电池夹具的制作方法，旨在解决现有技术中提供的夹具装入电池时容易导致电池短路的问题。
6.本发明实施例是这样实现的，一种防短接电池夹具的制作方法，所述防短接电池夹具的制作方法包括：
7.制作基板，在基板上开设第一开孔以及第二开孔；
8.制作放置槽，放置槽的一端设置有第一卡位，另一端设置有第二卡位；
9.将放置槽与基板正面连接固定，使第一卡位与第一开孔正对，第二卡位与第二开孔正对；
10.制作正极端子，将正极端子插接固定于第一卡位并使正极端子的第一微型线路板穿过第一开孔延伸到基板底面；
11.制作负极端子，将负极端子插接固定于第二卡位并使负极端子的第二微型线路板穿过第二开孔延伸到基板底面。
12.本发明实施例提供的防短接电池夹具的制作方法通过在基板上设置放置槽、正极端子以及负极端子得到，其中，正极端子上设置有弹性柱以及极片；通过设置弹性柱，使电池装入过程中电池正极一端的正极触点与负极触点无法同时与弹性柱接触，从而保证防止了电池短路；在此基础上，通过设置极片，在弹性柱的配合下，电池正极一端的正极触点与负极触点无法同时与极片接触，保证了电池装入过程中的安全；同时，弹性柱与极片配合，可以实现电池的四线检测，提高检测检测精度；使用本发明提供的制作方法制作电池夹具，可以保证电池夹具的一致性，替代弹片式接触，使夹具与电池的导电接触更为稳定，有减小接触电阻。
附图说明
13.图1为本发明实施例提供的防短接电池夹具上侧的立体结构图一；
14.图2为本发明实施例提供的防短接电池夹具上侧的立体结构图二；
15.图3为本发明实施例提供的防短接电池夹具下侧的立体结构图；
16.图4为正极端子的立体结构图；
17.图5为负极端子的立体结构图；
18.图6为本发明实施例提供的放置槽的立体结构图。
19.附图中：1、正极端子；11、绝缘固定部；12、弹性柱；13、极片；14、第一微型线路板；2、负极端子；21、固定座；22、伸缩柱；23、第二微型线路板；3、放置槽；4、基板；5、卡座；6、第一卡位；7、第二卡位。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
22.本发明实施例提供了一种防短接电池夹具的制作方法，所述防短接电池夹具的制作方法包括：
23.制作基板，在基板上开设第一开孔以及第二开孔；
24.制作放置槽，放置槽的一端设置有第一卡位，另一端设置有第二卡位；
25.将放置槽与基板正面连接固定，使第一卡位与第一开孔正对，第二卡位与第二开孔正对；
26.制作正极端子，将正极端子插接固定于第一卡位并使正极端子的第一微型线路板穿过第一开孔延伸到基板底面；
27.制作负极端子，将负极端子插接固定于第二卡位并使负极端子的第二微型线路板穿过第二开孔延伸到基板底面。
28.在本实施例中，在基板上开设开孔可以采用冲裁、激光切割等方式实现，这里的开孔可以设置为腰形孔或者条形孔，第一开孔与第二开孔形状大小相同且并排设置，孔的长度方向平行；当基板设置为矩形时，第一开孔、第二开孔的长度方向与基板的宽度方向平行。基板整体可以设置为矩形薄板状结构，基板的质是一线路板。
29.在本实施例中，放置槽是用于放置被测试电池的槽状结构，其基本形式可以参考使用圆柱形电池的现有电子产品中的电池安装位，与一般现有圆柱电池用放置槽不同的是，本发明提供的方法制作的放置槽的两端顶部设置各设置有一个卡位，卡位的结构可以参考说明书附图所示，卡位本质是一插槽，正极端子与负极端子插接上卡位内并通过锡焊固定。
30.在本实施例中，第一卡位的底部与第一开孔正对，第二卡位的底部与第二开孔正对，正极端子或者负极端子插入对应的卡位后，正极端子或者负极端子的底部从卡位伸出并穿入对应的开孔并延伸到基本底面，延伸到基板底面后使用焊锡将正极端子或者负极端子与基板固定。
31.本发明实施例提供的防短接电池夹具的制作方法通过在基板上设置放置槽、正极端子以及负极端子得到，其中，正极端子上设置有弹性柱以及极片；通过设置弹性柱，使电池装入过程中电池正极一端的正极触点与负极触点无法同时与弹性柱接触，从而保证防止了电池短路；在此基础上，通过设置极片，在弹性柱的配合下，电池正极一端的正极触点与负极触点无法同时与极片接触，保证了电池装入过程中的安全；同时，弹性柱与极片配合，可以实现电池的四线检测，提高检测检测精度；使用本发明提供的制作方法制作电池夹具，可以保证电池夹具的一致性，替代弹片式接触，使夹具与电池的导电接触更为稳定，有减小接触电阻。
32.作为本发明的一个优选实施例，所述制作基板，包括：
33.使用绝缘材料制作基板底层；
34.在所述基板底层上制作导电层，所述导电层至少被分割为两个独立区域；
35.使用绝缘材料在所述导电层上制作基板顶层；
36.其中，所述第一开孔以及第二开孔分别穿过一个导电层。
37.在本实施例中，这里的绝缘材料与一般制作线路板所使用的绝缘材料无异，底层与顶层使用相同的绝缘材料，而导电层使用导电材料例如铜等导电金属制作，在线路板生产中，在两个绝缘层之间设置导电层并设置导电层的形状从而使导电层连接不同的无器件(正极端子、负极端子)属于现有技术，本发明对此不做具体限定。
38.在本实施例中，开孔穿过导电层，故正极端子或者负极端子穿过开孔时会与导电层导电接触，从而实现导电连接。
39.在本实施例中，导电层至少被分割为两个独立区域，一个独立区别连接正极端子，另一独立区域连接负极端子；当需要使弹性柱与极片之间，或者负极端子的各个伸缩柱之间彼此不导电时，还可以将每个独立区域再划分为若干个独立的小区域，每个小区域单独与弹性柱、极片或者伸缩柱导电连接。
40.作为本发明的一个优选实施例，所述制作放置槽，包括：
41.采用注塑工艺一体成型所述放置槽，所述放置槽的中部横截面为凵形或者u形。
42.在本实施例中，图6中示出了放置槽的立体结构图，放置槽的基本结构可以参考现有技术中使用圆柱形电子的常见电子产品，而卡位本质为一插槽，在图6中可以清晰地看到插槽的形状以及结构，实际上，任何能够使微型线路板插入并使线路板的底部露出的结构均可用作本发明的卡位。
43.作为本发明的一个优选实施例，所述制作正极端子，包括：
44.制作第一微型线路板；
45.在所述第一微型线路板上设置弹性柱，使弹性柱与第一微型线路板的一个电极导电连接；
46.制作绝缘固定部；
47.将所述绝缘固定部套设在所述弹性柱外围使弹性柱穿出所述绝缘固定部的容置位，并将所述绝缘固定部与所述第一微型线路板固定，使绝缘固定部上的极片与第一微型线路板的另一个电极导电连接。
48.在本实施例中，微型线路板的制作过程可以参考现有线路板的制作。在本实施例中，微型线路板内设置有至少两个电极，两个电极起到导线的作用，用于为弹性柱、极片与
测试设备的导电连接提供连接点。对于微型线路板内导电层的形状以及尺寸本发明不作具体限定，只需要能够实现上述导电连接的要求即可满足本发明的要求。
49.作为本发明的一个优选实施例，所述制作绝缘固定部，包括：
50.从绝缘板材上冲裁得到绝缘固定部；
51.在绝缘固定部的中心处开设圆形通孔；
52.在绝缘固定部的一侧设置导电铜片作为所述极片，在圆形通孔的内壁上设置连接层，连接层在绝缘固定部的一侧与极片导电连接并从所述圆形通过延伸到所述绝缘固定部的另一侧。
53.在本实施例中，绝缘板材可以选取厚度在2-8毫米的绝缘板使用冲裁的方式得到绝缘固定部的主体，绝缘固定部的主体可以设计为矩形、三角形等，优选为具有一定厚度的正方形块状结构。
54.在本实施例中，绝缘固定部中心处的圆形通孔(即容置位)的直径大于弹性柱的最大直径，从而容许弹性柱在该圆形通孔内伸缩。
55.在本实施例中，导电铜片可以设置为凹字形结构或者凸字形结构，设置为凹字形结构时，圆形通孔开设于凹字形下凹处的中心，则圆形通孔被极片部分包围；设置为凸字形结构时，圆形通孔设置于凸字形结构凸起处的中心，则圆形通过被极片全部包围，但是极片在圆形通孔边缘不均匀形成缺口形状。
56.作为本发明的一个优选实施例，所述制作第一微型线路板，包括：
57.使用绝缘材料制作第一微型线路板底层；
58.在所述第一微型线路板底层上制作导电层，所述导电层至少被分割为两个独立区域；
59.使用绝缘材料在所述导电层上制作第一微型线路板顶层。
60.在本实施例中，第一微型线路板与第二微型线路板均可以设置为凸字形结构，凸字形结构的凸起部分设置有两片用于与基板或者卡座连接的铜片，铜片与微型线路板内的导电层连接。
61.作为本发明的一个优选实施例，所述制作负极端子，包括：
62.制作第二微型线路板；
63.在所述第二微型线路板上设置伸缩柱，使伸缩柱与第二微型线路板的电极导电连接。
64.在本实施例中，伸缩柱的底部通过固定座固定在第二微型线路板上。
65.作为本发明的一个优选实施例，所述制作第二微型线路板，包括：
66.使用绝缘材料制作第二微型线路板底层；
67.在所述第二微型线路板底层上制作导电层，所述导电层至少被分割为两个独立区域；
68.使用绝缘材料在所述导电层上制作第二微型线路板顶层。
69.在本实施例中，作用第二微型线路板的过程可以参考关于制作第一微型线路板的说明，本发明实施例对此不作赘述。
70.作为本发明的一个优选实施例，所述防短接电池夹具的制作方法还包括：
71.在所述基板的背面设置第一卡座以及第二卡座，第一卡座与所述正极端子导电连
接，所述第二卡座与所述负极端子导电连接。
72.在本实施例中，卡座是用于与卡口连接的结构，卡座内设置有导电金属片或者金属导柱，卡座与卡口连接后，导电金属片与金属导柱接触，实现导电连接。卡座具体可以选用任意一种插拨式的结构，本发明实施例对于卡座以及卡口的具体结构不作限定；当不选用卡座时，通过导线连接同样可以进行检测。
73.如图1-6所示，本发明实施例提供了一种防短接电池夹具，所述防短接电池夹具包括夹具本体，所述夹具本体设置有正极端子1以及负极端子2；
74.所述正极端子1包括一个绝缘固定部11，所述绝缘固定部11朝向电池的一侧设置有容置位，所述容置位的中心设置有弹性柱12，未受力状态下，所述弹性柱12的顶部高于所述绝缘固定部11的表面，受力状态下，弹性柱12被压入所述容置位内，所述弹性柱12的直径小于所使用的电池正负极之间沟槽的间距；
75.所述绝缘固定部11朝向电池的一侧表面设置有极片13，测试状态下，极片13与电池的正极接触；
76.测试时，所述弹性柱12与电流测试端连接，所述极片13与电压测试端连接。
77.在本实施例中，正极端子1、负极端子2是分别用于与电池的正端、负极接触以对电池进行检测的结构。在本技术中，对于圆柱电池，通常将包括电池底部在内的电池金属外皮作为负极，故负极延伸到电池正极端，电池的正极与负极之间通过电池顶部的一沟槽分隔开，电池完成外部塑料封装后，除电池底部外，电池的负极不外露，故即便采用弹片式触点，电池装入夹具过程中也不会导致短路的问题。但是电池的检测往往是在电池未进行塑料封装之前进行的，此时在电池的顶部，正极触点与负极触点均外露且仅靠沟槽间隔，测试前将电池装入夹具过程中极易导致电池的短接。本发明将正极端子1设计为弹性柱12的形式，使得弹性柱12无法连接电池的正极与负极，解决了电池装入测试夹具过程中发生短接的问题。
78.在本实施例中，绝缘固定部11朝向电池的一侧表面还设置有极片13，在夹具上，极片13与弹性柱12之间彼此绝缘，弹性柱12用于对电池进行电流检测，而极片13用于对电池进行电压检测。由于极片13与电池正极之间具有更大的接触面积，可以显著降低接触电阻，从而提高检测精度。采用本发明的防短接电池夹具，对一般家用电池的检测精度可以达到万分之一。
79.在本实施例中，绝缘固定部11可以设置为具有一定厚度的方形或者矩形结构，采用如塑料、硅片、纤维板等常见绝缘材料制作；容置位可以设置为一圆形的通孔，弹性柱12与该圆形通过同心布置。而弹性柱12以及极片13采用导电良好的金属材料制作。在本实施例中，导性柱可以包括一固定段以及一伸缩段，固定段中空设置，伸缩段部分套接在固定段内，伸缩段的底部设置有弹簧，用于使伸缩段保持弹出的状态，其中，伸缩段的长度大于或者等于固定段中空部分的长度；固定段的长度小于等于绝缘固定部11的厚度。在本实施例中，弹性柱12的直径小于所使用的电池正负极之间沟槽的间距，这里指的是伸缩段的直径小于所使用的电池的正负极之间的沟槽的间距，而间距的大小视不同电池而不同。
80.本发明实施例提供的防短接电池夹具通过设置弹性柱12，使电池装入过程中电池正极一端的正极触点与负极触点无法同时与弹性柱12接触，从而保证防止了电池短路；在此基础上，通过设置极片13，在弹性柱12的配合下，电池正极一端的正极触点与负极触点无
法同时与极片13接触，保证了电池装入过程中的安全；同时，弹性柱12与极片13配合，可以实现电池的四线检测，提高检测检测精度。
81.作为本发明的一个优选实施例，所述绝缘固定部11背向电池的一侧设置有第一微型线路板14，所述弹性柱12的底部固定在所述第一微型线路板14上，所述极片13从所述容置位的内壁延伸到所述第一微型线路板14上。
82.在本实施例中，绝缘固定部11固定设置于第一微型线路板14上，弹性柱12以及极片13分别与第一微型线路板14导电连接，第一微型线路板14用于与测试设备连接。
83.作为本发明的一个优选实施例，所述夹具本体包括放置槽3，放置槽3的一端设置有第一卡位，所述第一微型线路板14卡设在所述第一卡位上。
84.在本实施例中，第一微型线路板14卡设于第一卡位上。作为进一步的优选方案，极片13的上方设置有缺口。当电池由上而下卡入放置槽3时，由于极片13上方的缺口，极片13无法同时与电池的正极、负极连接，从而避免了短接；而在其它方向，由于电池无法从这些方向滑入放置槽3，故增加极片13的面积也不会使极片13同时与电池的正、负极接触，避免了短接，并且增加极片13面积可以显著减小接触电阻。
85.作为本发明的一个优选实施例，所述夹具还包括基板4，所述放置槽3设置于所述基板4上；
86.所述基板4上设置有第一开孔，所述第一微型线路板14卡设于所述第一卡位上之后，所述第一微型线路板14的连接端穿过所述第一开孔延伸到所述基板4底面，并与基板4的底部焊接固定。
87.在本实施例中，基板4可以采用绝缘材料制作，包括但不限于硅板、塑料板、纤维板等，为了便于后期的连接，可以采用一般线路板的基材制作。第一微型线路板14的连接端设置有两个铜片，一个铜片与弹性柱12导电连接，另一个铜片与极片13导电连接。
88.作为本发明的一个优选实施例，所述负极端子2包括第二微型线路板23、固定座21以及伸缩柱22；
89.所述固定座21设置于第二微型线路板23朝向电池的一侧，固定座21上设置有若干伸缩柱22，伸缩柱22的一端穿过所述固定座21后与第二微型线路板23连接固定，伸缩柱22的另一端伸向电池。
90.在本实施例中，伸缩柱22的结构可以参考弹性柱12的结构说明，不同仅在于两者的尺寸，本实施例在些不作进一步限定。
91.作为本发明的一个优选实施例，所述放置槽3的另一端设置有第二卡位，所述第二微型线路板23卡设在所述第二卡位上；
92.所述基板4上设置有第二开孔，所述第二微型线路板23卡设于所述第二卡位上之后，所述第二微型线路板23的连接端穿过所述第二开孔延伸到所述基板4底面，并与基板4的底部焊接固定。
93.在本实施例中，第二卡位与第一卡位的作用相当，第二卡位用于第二微型线路板23的固定，第二微型线路板23与第一微型线路板14在整体结构上可以相同或者相近，不同主要在于内部的导电金属的布置。
94.作为本发明的一个优选实施例，所述伸缩柱22设置有四根。
95.在本实施例中，四根伸缩柱22经过第二微型电路板后引出两个连接端子，每个连
接端子分别与两根伸缩柱22导电连接，此可以增加每个连接端子与电池负极的接触面积以及稳定性使电池负极与伸缩柱22的接触更可靠，同时减少接触电阻。
96.作为本发明的一个优选实施例，所述基板4底面设置有卡座5，所述卡座5设置有两个，一个卡座5与所述正极端子1导电连接，另一个卡座5与所述负极端子2导电连接。
97.在本实施例中，在基板4上设置卡座5，便于夹具的安装固定，且可以利用卡座5实现插接连接。
98.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种防短接电池夹具的制作方法，其特征在于，所述防短接电池夹具的制作方法包括：制作基板，在基板上开设第一开孔以及第二开孔；制作放置槽，放置槽的一端设置有第一卡位，另一端设置有第二卡位；将放置槽与基板正面连接固定，使第一卡位与第一开孔正对，第二卡位与第二开孔正对；制作正极端子，将正极端子插接固定于第一卡位并使正极端子的第一微型线路板穿过第一开孔延伸到基板底面；制作负极端子，将负极端子插接固定于第二卡位并使负极端子的第二微型线路板穿过第二开孔延伸到基板底面。2.根据权利要求1所述的防短接电池夹具的制作方法，其特征在于，所述制作基板，包括：使用绝缘材料制作基板底层；在所述基板底层上制作导电层，所述导电层至少被分割为两个独立区域；使用绝缘材料在所述导电层上制作基板顶层；其中，所述第一开孔以及第二开孔分别穿过一个导电层。3.根据权利要求1所述的防短接电池夹具的制作方法，其特征在于，所述制作放置槽，包括：采用注塑工艺一体成型所述放置槽，所述放置槽的中部横截面为凵形或者u形。4.根据权利要求1所述的防短接电池夹具的制作方法，其特征在于，所述制作正极端子，包括：制作第一微型线路板；在所述第一微型线路板上设置弹性柱，使弹性柱与第一微型线路板的一个电极导电连接；制作绝缘固定部；将所述绝缘固定部套设在所述弹性柱外围使弹性柱穿出所述绝缘固定部的容置位，并将所述绝缘固定部与所述第一微型线路板固定，使绝缘固定部上的极片与第一微型线路板的另一个电极导电连接。5.根据权利要求4所述的防短接电池夹具的制作方法，其特征在于，所述制作绝缘固定部，包括：从绝缘板材上冲裁得到绝缘固定部；在绝缘固定部的中心处开设圆形通孔；在绝缘固定部的一侧设置导电铜片作为所述极片，在圆形通孔的内壁上设置连接层，连接层在绝缘固定部的一侧与极片导电连接并从所述圆形通过延伸到所述绝缘固定部的另一侧。6.根据权利要求4所述的防短接电池夹具的制作方法，其特征在于，所述制作第一微型线路板，包括：使用绝缘材料制作第一微型线路板底层；在所述第一微型线路板底层上制作导电层，所述导电层至少被分割为两个独立区域；
使用绝缘材料在所述导电层上制作第一微型线路板顶层。7.根据权利要求1所述的防短接电池夹具的制作方法，其特征在于，所述制作负极端子，包括：制作第二微型线路板；在所述第二微型线路板上设置伸缩柱，使伸缩柱与第二微型线路板的电极导电连接。8.根据权利要求7所述的防短接电池夹具的制作方法，其特征在于，所述制作第二微型线路板，包括：使用绝缘材料制作第二微型线路板底层；在所述第二微型线路板底层上制作导电层，所述导电层至少被分割为两个独立区域；使用绝缘材料在所述导电层上制作第二微型线路板顶层。9.根据权利要求1所述的防短接电池夹具的制作方法，其特征在于，所述防短接电池夹具的制作方法还包括：在所述基板的背面设置第一卡座以及第二卡座，第一卡座与所述正极端子导电连接，所述第二卡座与所述负极端子导电连接。

技术总结
本发明属于电池测试技术领域，尤其涉及一种防短接电池夹具的制作方法，方法包括：制作基板，在基板上开设第一开孔以及第二开孔；制作放置槽，放置槽的一端设置有第一卡位，另一端设置有第二卡位；将放置槽与基板正面连接固定，使第一卡位与第一开孔正对，第二卡位与第二开孔正对；制作正极端子，将正极端子插接固定于第一卡位并使正极端子的第一微型线路板穿过第一开孔延伸到基板底面；制作负极端子，将负极端子插接固定于第二卡位并使负极端子的第二微型线路板穿过第二开孔延伸到基板底面。本发明提供的制作方法能够得到具有正极端子以及负极端子的夹具，其中正极端子包括弹性柱与极片，可以有效防止电池安装过程中发生短接，保证测试安全。保证测试安全。保证测试安全。


技术研发人员：江军 胡亚洲 罗勇
受保护的技术使用者：深圳信瑞新能源科技有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/4