[實用新型]一種鋰離子電池熱失控實驗裝置及其監控系統

有效

• 申請號: 201920331090.0
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN209728136U
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 張志萍;曹熙;李遠宏;譚勇;陳輝;肖斌
• 申請（專利權）人: 深圳市比克動力電池有限公司
• 主分類號: G01R31/382
• 分類號: G01R31/382;G01K7/02
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 王瑋<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本實用新型公開了一種鋰離子電池熱失控實驗裝置，包括裝置本體和與之相連的溫度調控組件，所述溫度調控組件包括電磁感應加熱裝置和制冷除濕裝置。本實用新型提供了一種鋰離子電池熱失控實驗裝置，可有效的調節實驗裝置內部的溫度環境，從而實現電池在不同環境溫度下的熱失控實驗操作，真實模擬不同地域、季節對電池安全測試實驗的影響。本實用新型還提供了一種適用于該鋰離子電池熱失控實驗裝置的監控系統，可對實驗過程中電池的電壓和溫度變化、以及裝置內測試環境的溫度和氣壓進行實時、有效的監控。

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池熱安全技術領域，具體涉及一種鋰離子電池熱失控實驗裝置以及一種適用于該鋰離子電池熱失控實驗加熱裝置的監控系統。

背景技術

我國幅員遼闊， 季節、地域的差異會隨之引起熱失控測試環境溫度的明顯差異。由于電池在不同環境溫度下的活性、化學穩定性存在極大差別，熱失控實驗在不同環境溫度下的實驗可重復性、電池實際使用過程中的安全性均難以保障。

此外，國家標準推薦的電池熱失控實驗加熱方法為電阻絲纏繞加熱法和粘貼加熱片加熱法。電阻絲纏繞加熱法的纏繞準備工作耗費大量時間，纏繞密集的電阻絲熱失控瞬間對殼壁有一定的束縛力，且對該處殼壁的微觀及宏觀結構均會有一定影響，對熱失控結果的判定產生不必要干擾；加熱片加熱法對電池形狀要求嚴格，難以實現電池表面的均勻加熱，無法模擬出電池熱失控前更接近真實的受熱情況。

發明內容

為了解決所述現有技術的不足，本實用新型提供了一種鋰離子電池熱失控實驗裝置，裝置本體還連有溫度調控組件，可有效的調節實驗裝置內部的溫度環境，真實的模擬不同地域、季節對電池安全測試實驗的影響；而且本實驗裝置利用電磁感應加熱的原理，采用渦流加熱法對電池進行非接觸式的加熱，不僅提高了能量利用率，減小了熱失控時加熱電阻絲對電池殼壁的束縛，有效的實現了電池快速均勻加熱的目的。本實用新型還提供了一種適用于該鋰離子電池熱失控實驗裝置的監控系統，可對實驗過程中電池的電壓和溫度變化、以及裝置內測試環境的溫度和氣壓進行實時、有效的監控。

本實用新型所要達到的技術效果通過以下方案實現：

本實用新型中的鋰離子電池熱失控實驗裝置，包括裝置本體和與之相連的溫度調控組件，所述溫度調控組件包括電磁感應加熱裝置和制冷除濕裝置，用于調節實驗裝置內部的溫度環境，真實的模擬不同地域、季節對電池安全測試實驗的影響，從而采集電池不同電化學活性狀態下的熱安全實驗數據。

進一步地，所述裝置本體包括裝置殼體和與之相適配的裝置基座，所述裝置殼體和裝置基座密封連接，形成一個密閉的熱失控實驗環境，用于實現裝置的防爆和保證實驗過程中的安全性。

所述裝置殼體內腔側壁上設有線圈溝槽結構，用于電磁感應加熱線圈的固定支撐和保護；所述電磁感應加熱線圈鑲嵌于所述線圈溝槽結構內，且所述電磁感應加熱線圈與設于所述裝置殼體外部的電磁感應加熱控制器相連，當電磁感應加熱控制器對電磁感應加熱線圈通入中高頻交變電流時，電流通過鑲嵌于所述線圈溝槽結構內的電磁感應加熱線圈產生交變磁場，從而在電池內部及表面產生交變電流（渦流），渦流使材料內部原子高速無規則運動，摩擦產熱，對置于電池固定卡槽內的電池進行非接觸式的加熱，不僅加熱速度快、能量利用率高，而且電池受熱均勻，減小了熱失控時加熱電阻絲對電池殼壁的束縛。所述裝置殼體還連有制冷除濕裝置，用于與電磁感應加熱裝置相結合，調節實驗裝置內部的溫度環境，突破季節和地域的限制，實現測試環境溫度（-30℃—40℃）模式的自由調節，可調節恒溫范圍達70℃，從而采集電池不同電化學活性狀態下的熱安全實驗數據。

進一步地，所述裝置基座上設有電池固定卡槽，用于電池的固定和安裝。所述電池固定卡槽包括電池容置槽結構以及活動設于所述電池容置槽結構側壁上的電池推桿組件，電池容置槽結構用于電池整體的放置，電池推桿組件可用于對不同型號的電池進行固定。