[實用新型]二次電池熱失控傳播測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720733323.0
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN207281256U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 牛慧昌;涂然;李釗;周學進;姜羲
• 申請（專利權）人: 廣州中國科學院工業(yè)技術研究院
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 劉培培

技術領域

本實用新型涉及電池安全測試技術領域，特別是涉及一種二次電池熱失控傳播測試裝置。

背景技術

鋰離子電池熱失控是當前新能源利用及安全領域中的前沿研究課題，也是制約新能源汽車發(fā)展的瓶頸。世界范圍內(nèi)因鋰電池熱失控而導致的災難性事故逐年攀升，科學認識鋰離子電池的熱失控與傳播特性，并在此基礎上制定和優(yōu)化鋰離子電池熱管理技術和策略已經(jīng)成為鋰電池安全技術領域的重要任務。鋰離子電池在熱濫用、電濫用和機械濫用條件下均可能誘發(fā)熱失控，在電池模塊或者電池系統(tǒng)中，熱失控會在一定條件下在電池之間傳播，熱失控的傳播是導致電動汽車熱災害事故的直接原因。

圍繞鋰離子電池的熱失控傳播規(guī)律的測試裝置，已經(jīng)有一些文獻進行了相關報道，例如中國民航大學張青松等人在專利《一種18650型鋰電池熱失控連鎖反應測試方法》中提到一種裝置，利用加熱棒模擬實現(xiàn)飛機貨艙中的高溫環(huán)境，以此測試18650型鋰電池的熱失控發(fā)生溫度和發(fā)生熱失控的電池數(shù)量，實現(xiàn)不同18650型鋰電池熱失控傳播安全性比較。該裝置的局限性在于所提供的熱失控誘發(fā)條件較為單一，無法完成機械濫用誘發(fā)的鋰離子電池熱失控傳播測試，而且對于熱失控傳播的測試分析僅限于觀察現(xiàn)象，無法對電池電壓、表面溫度等數(shù)據(jù)進行采集從而對傳播機制或規(guī)律進行較為深入地分析。

實用新型內(nèi)容

基于此，本實用新型有必要提供一種二次電池熱失控傳播測試裝置，能夠對機械濫用(擠壓)誘發(fā)的電池熱失控傳播過程中的電壓、表面溫度等數(shù)據(jù)進行采集分析，從而實現(xiàn)對電池的熱失控傳播機制或規(guī)律進行研究分析。

其技術方案如下：

一種二次電池熱失控傳播測試裝置，包括：

測試箱，所述測試箱設有相對的第一窗口和第二窗口；

夾具機構，所述夾具機構安設于所述測試箱的內(nèi)壁上、用于裝夾電池樣品；

數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括用于設置于所述電池樣品上的傳感器、及與所述傳感器電性連接的數(shù)據(jù)記錄儀；及

機械濫用誘發(fā)裝置，所述機械濫用誘發(fā)裝置包括用于支撐所述測試箱的底座、設置于所述底座上并貫穿所述第一窗口的固定夾持機構、設置于所述底座上的驅動控制器、及與所述驅動控制器驅動連接并可貫穿所述第二窗口的伸縮夾持機構，所述固定夾持機構與所述伸縮夾持機構可相互靠近用于擠壓所述電池樣品。

上述二次電池熱失控傳播測試裝置使用時，通過將夾具機構安裝到測試箱的內(nèi)壁上，并將電池樣品裝夾到夾具機構上；之后將數(shù)據(jù)采集裝置的傳感器設置到電池樣品上、并使傳感器與數(shù)據(jù)記錄儀電性連接良好；最后將機械濫用誘發(fā)裝置的固定夾持機構貫穿第一窗口伸入測試箱內(nèi)，在驅動控制器的驅動作用下，使伸縮夾持機構相固定夾持機構移動靠近從而對電池樣品進行擠壓。如此能夠對機械濫用(擠壓)誘發(fā)的電池熱失控傳播過程中的電壓、表面溫度等數(shù)據(jù)進行采集分析，從而可以通過重要參數(shù)的分析對電池的熱失控傳播機制或規(guī)律進行研究分析。

下面對技術方案作進一步地說明：

在其中一個實施例中，所述固定夾持機構包括設置于所述底座上的基座、及與所述基座連接的并伸入所述測試箱內(nèi)部的第一擠壓板，所述伸縮夾持機構包括與所述驅動控制器連接的伸縮桿組、及與所述伸縮桿組連接的第二擠壓板，所述第一擠壓板與所述第二擠壓板相對。如此可確保電池樣品承受對中的擠壓力，從而使測量結果更加科學、可靠。

在其中一個實施例中，所述機械濫用誘發(fā)裝置還包括至少三個可調(diào)水平支腳，至少三個所述可調(diào)水平支腳間隔設置于所述底座背離所述測試箱的一側。如此可通過調(diào)節(jié)可調(diào)水平支腳保證底座的水平性，提高擠壓測試可靠性和準確性。

在其中一個實施例中，所述夾具機構包括固定支架和至少兩個夾具本體，所述電池樣品的數(shù)量為至少兩個，所述電池樣品一一對應地設置于所述夾具本體上；所述固定支架包括設有扣位的滑槽，所述夾具本體包括可滑動設置于所述滑槽內(nèi)并與所述扣位卡扣配合的固定桿、及與所述固定桿連接的夾板，所述夾板設有裝配孔、及穿設于所述裝配孔并用于固定所述電池樣品的緊固件。如此不僅可通過夾具本體實現(xiàn)電池樣品的穩(wěn)固裝夾固定，同時通過改變相鄰夾具本體之間的距離來調(diào)節(jié)電池樣品的相對位置，使系統(tǒng)可以應用于不同設計結構的電池模組，擴大了測試范圍。

在其中一個實施例中，所述傳感器為熱電偶，且所述熱電偶的數(shù)量為多個，多個所述熱電偶呈矩陣設置于所述電池樣品表面并均與所述數(shù)據(jù)記錄儀電性連接。如此能夠對電池樣品表面的各個位置實現(xiàn)電壓和溫度數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集，能夠增加判斷依據(jù)，提升后續(xù)數(shù)據(jù)分析與計算的科學性和精確性。