[發明專利]鋰離子電池熱失控非均相噴發物質的燃爆特性檢測裝置

在審

• 申請號: 202210673759.0
• 申請日: 2022-06-15
• 公開（公告）號: CN115184405A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 邱文澤;易明友;靳凱福;郎勇;張秀堂;王夏;楊偉華;李松
• 申請（專利權）人: 浙江浙儀應用研究院有限公司
• 主分類號: G01N25/54
• 分類號: G01N25/54;G01N25/22
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 沈淵琪

本發明屬于鋰離子電池檢測領域，具體涉及鋰離子電池熱失控非均相噴發物質的燃爆特性檢測裝置，包括爆炸容器，爆炸容器上配合設置傳感器組件、點火器、液體進樣口、氣體進樣口和固體進樣口，傳感器組件用以檢測爆炸容器內的氣壓和溫度，點火器用以點燃爆炸容器內的介質，液體進樣口用以朝爆炸容器內傳輸液體介質，氣體進樣口用以朝爆炸容器內傳輸氣體介質，固體進樣口用以朝爆炸容器內傳輸固體介質。本發明設置了爆炸容器、傳感器組件、點火器、液體進樣口、氣體進樣口、固體進樣口等結構，利用本發明可測定非均相鋰電池噴閥產物的爆炸特性，測定爆炸極限、極限氧濃度、最大爆炸壓力、爆炸指數、最小點火能等參數，拓展了常規燃爆檢測裝置的功能。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池檢測領域，具體涉及一種鋰離子電池熱失控非均相噴發物質的燃爆特性檢測裝置。

背景技術

鋰離子電池在使用過程中，由于受到熱沖擊、過充過放、內外部短路和機械破壞等因素影響，可能誘發電池發生熱失控。熱失控過程中，電池內部材料持續發生分解反應，產生大量氣體，當電池內部壓力達到安全閥設定閾值時發生噴閥，噴發大量氫氣、一氧化碳、甲烷等可燃性氣體以及電解液蒸氣、石墨微塵等多組分、非均相可燃性混合物。這些物質在靜電、高溫等條件刺激下發生燃爆是造成鋰電池燃燒爆炸事故的主要原因。

鋰電池熱失控噴射物質的火災危險性是當前鋰電池相關企業和高校的重點研究課題。但現有爆炸極限測試儀、粉塵爆炸測試儀等常規燃爆檢測裝置在功能方面存在限制，僅能夠支持單一氣相或粉體樣品的測試，無法全面分析電池真實噴閥情況下多相態物質的爆炸特性。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明提供一種鋰離子電池熱失控非均相噴發物質的燃爆特性檢測裝置技術方案。

本發明以球形或柱形金屬容器作為爆炸容器，同時集成氣體、液體和固體三種進樣系統，通過合理的進樣流程設計，能夠使電池熱失控產氣、電解液蒸氣和負極材料粉體在爆炸容器內均勻分散，隨后利用可調能量的高壓電點火等方式點燃混合物，記錄爆炸過程中倉內溫度、壓力變化。

鋰離子電池熱失控非均相噴發物質的燃爆特性檢測裝置，包括爆炸容器，所述爆炸容器上配合設置傳感器組件、點火器、液體進樣口、氣體進樣口和固體進樣口，所述傳感器組件用以檢測爆炸容器內的氣壓和溫度，所述點火器用以點燃爆炸容器內的介質，所述液體進樣口用以朝爆炸容器內傳輸液體介質，所述氣體進樣口用以朝爆炸容器內傳輸氣體介質，所述固體進樣口用以朝爆炸容器內傳輸固體介質。

進一步地，所述爆炸容器上配合設置爆破閥和/或安全閥。

進一步地，所述爆炸容器上設置攪拌機構。

進一步地，所述爆炸容器上設置觀察窗；所述爆炸容器上設置排氣口，所述排氣口上設置閥門。

進一步地，所述傳感器組件包括爆炸壓力傳感器、配氣壓力傳感器、溫度傳感器其中至少一者。

進一步地，所述爆炸容器為球形結構或柱形結構，爆炸容器內部容積包括但不限于4L、5L、12L或20L。

進一步地，所述液體進樣口和氣體進樣口上均設置閥門。

進一步地，所述固體進樣口上設置分散噴嘴，所述分散噴嘴配合連接進粉組件。

進一步地，所述進粉組件包括儲粉室、儲氣室和穩壓氣源，所述分散噴嘴、儲粉室、儲氣室和穩壓氣源依次通過管路連接。

進一步地，所述分散噴嘴與儲粉室之間的管路上設置氣粉閥，所述儲粉室與儲氣室之間的管路上設置第一電磁閥，所述儲氣室與穩壓氣源之間的管路上設置第二電磁閥。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：