电池热失控实验装置、系统及其方法制造方法及图纸

本申请涉及一种电池热失控实验装置，包括箱体、加热装置、第一气体通道和气泵。所述加热装置设置于所述箱体内，用于产生热量。所述第一气体通道与所述箱体连通，用于气体的流通。所述气泵通过所述第一气体通道与所述箱体连接，用于向所述箱体充入气体或从所述箱体中抽出气体。本申请提供的所述电池热失控实验装置增加了压力变化的模拟，因此，提高了对所述待测电池热失控实际场景模拟的准确性，从而进一步提高了实验的准确性。利用本申请提供的所述电池热失控实验装置进行实验的实验结果对电池安全设计具有较大的指导意义。

Experimental device, system and method for thermal runaway of batteries

The present application relates to a battery thermal runaway experimental device, including a box, a heating device, a first gas passage and an air pump. The heating device is arranged in the box body for generating heat. The first gas channel is connected with the box body for gas flow. The air pump is connected with the box body through the first gas passage for filling the box body with gas or extracting gas from the box body. The battery thermal runaway experimental device provided in this application increases the simulation of pressure change, thereby improving the accuracy of the simulation of the actual scene of the battery thermal runaway to be measured, thereby further improving the accuracy of the experiment. The experimental results of the thermal runaway battery experimental device provided in this application are of great guiding significance to the safety design of the battery.

【技术实现步骤摘要】
电池热失控实验装置、系统及其方法
本申请涉及电池安全领域，特别是涉及一种电池热失控实验装置、系统及其方法。
技术介绍
随着科技的发展，动力电池已成为人们日常生活和生产中常用的物品。动力电池在某些诱导因素下容易引发热失控，从而引起安全性事故。因此，研究动力电池的热失控过程已成为一项重要的课题。目前人们对电池热失控过程的研究，主要是通过加速量热仪(AcceleratingRateCalorimetry，ARC)、绝热反应热能量测定仪(VentSizingPackage2，VSP2)、差示扫描量热仪(DifferentialScanningCalorimetry，DSC)、锥形量热仪等仪器，模拟动力电池热失控场景，并对动力电池的在热失控过程中的产热、喷气、燃烧等特性进行研究。但是，这些实验仪器和实验方法与实际场景相差比较大，存在对动力电池热失控的场景模拟准确性差的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对以上问题，提供一种电池热失控实验装置、系统及其方法。一种电池热失控实验装置，包括：箱体；加热装置，设置于所述箱体内，用于产生热量；第一气体通道，与所述箱体连通，用于气体的流通；以及气泵，通过所述第一气体通道与所述箱体连接，用于向所述箱体充入气体或从所述箱体中抽出气体。在其中一个实施例中，所述电池热失控实验装置还包括：第二气体通道，与所述箱体连通，用于气体的流通。在其中一个实施例中，所述第二气体通道包括阀门，设置于所述第二气体通道，用于控制所述第二气体通道的开启和关闭。在其中一个实施例中，所述电池热失控实验装置还包括安全阀，设置于所述箱体，用于泄压。在其中一个实施例中，所述加热装置包括：均匀加热器，设置于所述箱体内；空气循环装置，设置于所述箱体内，与所述均匀加热器间隔相对设置，用于改变所述箱体内的空气流向，使得所述箱体内热量均匀。在其中一个实施例中，所述均匀加热器为面状结构。在其中一个实施例中，所述电池热失控实验装置还包括局部加热装置，与所述均匀加热器间隔相对设置，所述均匀加热器设置于所述空气循环装置和所述局部加热装置之间。在其中一个实施例中，所述局部加热装置包括：局部加热器；导热体，与所述局部加热器贴合设置，所述导热体与所述均匀加热器间隔相对设置。在其中一个实施例中，所述导热体远离所述均匀加热器的表面为弧形结构。本申请实施例提供的所述电池热失控实验装置包括所述箱体、所述加热装置、所述第一气体通道和所述气泵。所述第一气体通道与所述箱体连通，用于气体的流通。所述气泵通过所述第一气体通道与所述箱体连接，用于向所述箱体充入气体或从所述箱体中抽出气体。通过所述第一气体通道和所述气泵配合完成所述箱体内的压力变化。通过所述加热装置对所述待测试电池进行加热，从而模拟电池在不同海拔，不同压力下所述待测试电池的热失控行为特征。与传统技术相比，本申请实施例提供的所述电池热失控实验装置增加了压力变化的模拟，因此，提高了对所述待测电池热失控实际场景模拟的准确性，从而进一步提高了实验的准确性。利用本申请提供的所述电池热失控实验装置进行实验的实验结果对电池安全设计具有较大的指导意义。一种电池热失控实验系统，包括：所述电池热失控实验装置；测量装置，与所述电池热失控实验装置连接，用于测量数据；数据分析装置，与所述测量装置连接，用于获取所述测量装置测量的数据，并进行分析处理。在其中一个实施例中，所述测量装置包括：第一温度测量装置，设置于所述第一气体通道，用于测量所述第一气体通道处的温度；第二温度测量装置，设置于所述第二气体通道，用于测量所述第二气体通道处的温度；第一压力测量装置，设置于所述第一气体通道，用于测量所述第一气体通道处的压力；第二压力测量装置设置于所述第一气体通道，用于测量所述第一气体通道处的压力。在其中一个实施例中，所述电池热失控实验系统还包括显示装置，与所述数据分析装置连接，用于显示数据分析处理结果。本申请实施例提供的所述电池热失控实验系统包括所述电池热失控实验装置、所述测量装置和所述数据分析装置。所述电池热失控实验装置能够提高对电池热失控实际场景模拟的准确性，从而提高了实验的准确性。本申请实施例提供的所述电池热失控实验系统的实验结果对电池安全设计具有较大指导意义。一种电池热失控实验方法，包括：通过所述第一温度测量装置测量所述第一气体通道处的温度，得到第一温度；通过所述第二温度测量装置测量所述第二气体通道处的温度，得到第二温度；通过第一压力测量装置测量所述第一气体通道处的压力，得到第一压力；通过第二压力测量装置测量所述第一气体通道处的压力，得到第二压力；所述数据分析装置根据所述第一温度、所述第二温度、所述第一压力和所述第二压力计算电池热失控过程的放热率。本申请实施例提供的所述电池热失控实验方法，通过所述第一温度测量装置、所述第二温度测量装置、所述第一压力测量装置和所述第二压力测量装置分别对所述第一气体通道气体流入处和所述第二气体通道气体流出处的温度和压力进行测量，得到所述第一温度、所述第二温度、所述第一压力和所述第二压力。根据所述第一温度、所述第二温度、所述第一压力和所述第二压力计算得出所述待测试电池在热失控过程中的放热率。与传统技术中通过氧耗法计算放热率相比，本申请实施例提供的所述电池热失控实验方法对电池热失控过程中放热率的计算更加准确。附图说明图1为本申请一个实施例提供的电池热失控测试实验装置示意图；图2为本申请一个实施例提供的电池热失控测试实验装置剖视图；图3为本申请一个实施例提供的电池热失控测试实验装置剖视图；图4为本申请一个实施例提供的电池热失控测试实验装置俯视图；图5为本申请一个实施例提供的电池热失控测试实验装置剖视图；图6为本申请一个实施例提供的电池热失控测试实验装置局部剖视图；图7本申请一个实施例提供的电池热失控测试实验装置示意图；图8为本申请一个实施例提供的电池热失控测试实验系统结构示意图。附图标记说明电池热失控实验系统1电池热失控实验装置10箱体100密封门110观察窗111加热装置200均匀加热器210空气循环装置220第一气体通道300气泵400第二气体通道500阀门510安全阀600局部加热装置700局部加热器710导热体720导轨730连接杆740压力调节装置800测量装置20第一温度测试装置21第二温度测试装置22第一压力测试装置23第二压力测试装置24数据分析装置30显示装置40待测试电池50电池支架51盛放盘52防护罩53图像采集装置60具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的太阳能芯片电池检测设备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用以解释本申请，并不用于限定本申请。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池热失控实验装置(10)，其特征在于，包括：箱体(100)；加热装置(200)，设置于所述箱体(100)内，用于产生热量；第一气体通道(300)，与所述箱体(100)连通，用于气体的流通；以及气泵(400)，通过所述第一气体通道(300)与所述箱体(100)连接，用于向所述箱体(100)充入气体或从所述箱体(100)中抽出气体。

【技术特征摘要】
1.一种电池热失控实验装置(10)，其特征在于，包括：箱体(100)；加热装置(200)，设置于所述箱体(100)内，用于产生热量；第一气体通道(300)，与所述箱体(100)连通，用于气体的流通；以及气泵(400)，通过所述第一气体通道(300)与所述箱体(100)连接，用于向所述箱体(100)充入气体或从所述箱体(100)中抽出气体。2.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置(10)，其特征在于，还包括：第二气体通道(500)，与所述箱体(100)连通，用于气体的流通。3.根据权利要求2所述的电池热失控实验装置(10)，其特征在于，所述第二气体通道(500)包括阀门(510)，设置于所述第二气体通道(500)，用于控制所述第二气体通道(500)的开启和关闭。4.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置(10)，其特征在于，还包括安全阀(600)，设置于所述箱体(100)，用于泄压。5.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置(10)，其特征在于，所述加热装置(200)包括：均匀加热器(210)，设置于所述箱体(100)内；空气循环装置(220)，设置于所述箱体(100)内，与所述均匀加热器(210)间隔相对设置，用于改变所述箱体(100)内的空气流向，使得所述箱体(100)内热量均匀。6.根据权利要求5所述的电池热失控实验装置(10)，其特征在于，所述均匀加热器(210)为面状结构。7.根据权利要求6所述的电池热失控实验装置(10)，其特征在于，还包括局部加热装置(700)，与所述均匀加热器(210)间隔相对设置，所述均匀加热器(210)设置于所述空气循环装置(220)和所述局部加热装置(700)之间。8.根据权利要求7所述的电池热失控实验装置(10)，其特征在于，所述局部加热装置(700)包括：局部加热器(710)；导热体(720)，与所述局部加热器(710)贴合设置，所述导热体(720)与所述均匀加热器(210)间隔相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚军，王贺武，欧阳明高，李伟峰，李成，李建秋，卢兰光，韩雪冰，杜玖玉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11