一种锂离子电池组热失控测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种锂离子电池组热失控测试装置，包括实验装置、测试装置、充放电装置、数据采集及处理系统；实验装置包括实验箱，实验箱由底板、顶板、后壁、左壁、右壁以及与左壁铰链连接的前门组成，底板上设有托盘，在托盘上设有锂离子电池组支撑槽，锂离子电池组支撑槽由多个锂离子电池支撑槽构成，在每个锂离子电池支撑槽的顶端设有温度传感器安装孔；在顶板的中心设有通风口，通风口连接有排气管道，在顶板两侧分别设有1个压力变送器固定杆，在右壁设有气体浓度传感器固定杆；测试装置包括温度传感器、压力变送器和气体浓度传感器。使用本实用新型专利技术测试装置能够同时实现不同充放电倍率等因素对锂离子电池组热效应的影响测试。

A thermal runaway test device for lithium ion batteries

The utility model discloses a lithium ion battery thermal runaway test device, including test equipments, test data acquisition and processing system, device, charging and discharging device; experimental device including the experimental box, the experimental box consists of a bottom plate, top plate, rear wall, the left wall and the right wall and connected with the left wall of the front door hinge. The bottom plate is provided with a tray, a lithium ion battery support slot is arranged on the tray, lithium ion battery support groove is composed of a plurality of lithium ion battery supporting groove, at the top of each lithium ion battery supporting groove is provided with a temperature sensor mounting hole; a vent in the roof of the center vent connected with the exhaust pipe, in the roof on both sides has 1 pressure transducer fixed rod, fixed rod is provided with a gas concentration sensor in the right wall; the test device comprises a temperature sensor, pressure transmitter and gas concentration sensor For. The test device of the utility model can simultaneously realize the influence of various factors such as charge discharge ratio and other factors on the thermal effect of lithium ion battery group.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池组热失控测试装置
本技术涉及一种锂离子电池组热失控测试装置。
技术介绍
在实际情况下，锂离子电池往往是以电池组的形式投入使用，锂离子电池组如果发生火灾爆炸，其造成的危害和损失后果比锂离子电池单体严重得多。近几年来，国内外报道锂离子电池组起火爆炸的事件，多数是由于锂离子电池组充放电过程管理不当，造成过充和过放现象，最终导致灾难性后果。因此，获取锂离子电池组热效应的温度，研究锂离子电池组热效应的危险特性，对于预防锂离子电池组事故具有重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的旨在完善锂离子电池组的研究，提供一种锂离子电池组热失控测试装置，该测试装置操作简便，制造成本低，使用该测试装置能够研究充放电倍率等因素对于锂离子电池组热效应的单方面影响以及综合影响，并能够同时得到锂离子电池组热效应的危险特性。本技术的技术方案如下：一种锂离子电池组热失控测试装置，包括实验装置、测试装置、充放电装置、数据采集及处理系统；所述的实验装置包括实验箱，所述的实验箱由底板、顶板、后壁、左壁、右壁以及与左壁铰链连接的前门组成；在所述的底板上设有托盘，所述的托盘由立柱与底板连接；在所述的托盘上设有锂离子电池组支撑槽，所述的锂离子电池组支撑槽由多个锂离子电池支撑槽构成，在每个锂离子电池支撑槽的顶端设有温度传感器安装孔用于安装温度传感器，在所述的锂离子电池支撑槽外壁缠绕电阻丝；在所述的顶板的中心设有圆形的可开关的通风口，关闭通风口后实验箱具有气密性，所述的通风口连接有排气管道，在所述的顶板两侧分别设有1个压力变送器固定杆，所述的压力变送器固定杆的底端用于固定压力变送器；在所述的右壁的中心设有气体浓度传感器固定杆，所述的气体浓度传感器固定杆的左端用于固定气体浓度传感器；所述的测试装置包括温度传感器、压力变送器和气体浓度传感器，所述的温度传感器安装在实验装置的温度传感器安装孔中，所述的压力变送器固定在压力变送器固定杆的底端，所述的气体浓度传感器固定在气体浓度传感器固定杆的左端；所述的充放电装置为电池组综合参数自动测试设备，电池组综合参数自动测试设备经电导线与待测锂离子电池组的正负极连接，可实现电池组充放电实验。优选的，所述的实验箱为正六面体实验箱。所述的前门为有机玻璃门，在所述的前门右侧设有开关把手。所述的底板、顶板、后壁、左壁、右壁均采用不锈钢板；实验箱的各个面与其他面的连接处均做气密性处理，使实验箱处于全闭合状态时具有气密性。所述的右壁上设有6个可关闭的圆孔，分别为：充气孔、排风孔、气体采样孔、抽气孔、送风孔、引线穿孔，圆孔关闭后箱体具有气密性。优选的，6个圆孔分为上下2排分布，上排的3个圆孔依次为充气孔、排风孔、气体采样孔，下排的3个圆孔依次为抽气孔、送风孔、引线穿孔。本技术中实验箱顶板上的通风口以及右壁上的6个圆孔实现开关的方式是本领域公知常识：在所述的通风口和圆孔上分别设有相应的密封门，密封门由旋转轴固定，密封门以旋转轴为中心进行圆周运动，实现通风口或圆孔的开关。实验过程中，经充气孔向实验箱内部充入气体；如实验箱内部的气体浓度超过实验需要的浓度，通过抽气孔抽出气体。在实验过程中，利用外部吹风装置经送风口向实验箱内部送去风，从排风口中排出，在实验箱的内部形成气流。实验过程中，经气体采样孔抽出实验箱内部气体样本。用于连接电池组综合参数自动测试设备与实验装置的电导线穿过引线穿孔。优选的，所述的立柱为不锈钢支柱。所述的锂离子电池组支撑槽由呈多行多列排布的锂离子电池支撑槽构成；具体的，共9行，每行排布30个锂离子电池支撑槽。所述的锂离子电池支撑槽配备有导电片用于将安装于相邻锂离子电池支撑槽的锂离子电池的正负极相连构成锂离子电池组。优选的，所述的锂离子电池支撑槽的内腔底部设有勾角，锂离子电池支撑槽内腔的纵切面呈倒凸型，通过勾角防止锂离子电池的滑落。具体的，所述的锂离子电池支撑槽内径为18mm，外径为26mm，高为68mm。所述的勾角的长为1mm、高为3mm。优选的，所述的锂离子电池支撑槽为铜管；优选的，在所述的电阻丝外设有电阻丝固定装置，电阻丝固定装置由均匀缠绕在电阻丝外的耐高温胶布制成，耐高温胶布为电子工业领域技术人员公知的高温作业环境下使用的胶粘带，耐温性能通常在600-850℃之间。所述的电阻丝在锂离子电池支撑槽上端设有电阻丝接入点，在锂离子电池支撑槽下端设有电阻丝接出点。所述的温度传感器安装孔的孔径为2mm，便于温度传感器直接插入温度传感器安装孔中。优选的，所述的温度传感器为热电偶，优选为OMEGA-K型热电偶，其响应时间0.01s，用于采集待测锂离子电池温度。所述的压力变送器为CYG1401MF型压力变送器，用于采集锂离子电池热效应爆炸压力。所述的气体浓度传感器为PYS3228TC型红外气体浓度传感器，用于采集锂离子电池热效应后的各气体浓度。优选的，所述的电导线为鳄鱼夹电导线。所述的充放电装置可以选用BTS-M150A/120V电池组综合参数自动测试设备。电池组综合参数自动测试设备可完成多阶段恒流充电、恒压限流充电、恒流放电、恒功率放电、恒电阻放电、动态内阻测试等功能，可以完成多个循环体以及嵌套的循环实验，循环体内的参数、阶段可自由设置。设备充电电流设置范围：0A-150A，放电电流设置范围：0-150A，充电电压范围：6V-120V，放电电压范围：6V-120V，在该范围内连续可调；设备时间显示分辨率：10毫秒，每阶段时间设定范围：1秒-1000小时，记录间隔设置范围：50毫秒-1000小时。优选的，所述的数据采集及处理系统包括多通道数据采集仪和数据分析软件；所述的多通道数据采集仪与温度传感器、压力变送器和气体浓度传感器连接来采集数据，并将数据传输给数据分析软件进行分析和处理，实现锂离子电池热效应危险特性的采集研究实验。所述的多通道数据采集仪为Hydra2620A多通道数据采集仪，分辨率为0.1℃，准确度为±0.45℃；所述的数据分析软件为Hydra系列通用信号分析软件，用于对数据和信号进行分析和处理。本技术锂离子电池组热失控测试装置中，温度传感器、压力变送器、气体浓度传感器与多通道数据采集仪的连接是本领域技术人员的公知常识。根据锂离子电池组热效应的影响因素，本技术锂离子电池组热失控测试装置可以进行不同充放电条件下锂离子电池组热效应实验。实验前，将本技术锂离子电池组热效应实验装置与测试装置、数据采集及处理系统连接，根据实验条件与充放电装置连接，检查各种部件的线路，并确保连接良好。实验时，将待测锂离子电池组嵌入到锂离子电池组支撑槽中，温度传感器与电池组连接，打开温度、气体浓度、压力采集软件，查看各通道是否处于工作状态，等待信号；然后，根据实验条件，相应地设定充放电装置的充放电倍率；最后，打开数据采集软件开始采集数据，由温度传感器测量温度信号，气体浓度传感器测量气体浓度信号、压力变送器测量锂离子组热效应爆炸压力信号，并将信号传递给数据采集仪，进行数据的采集、处理和分析。本技术的有益效果是：本技术的锂离子电池组热阻效应测装置统结构合理，操作方便，功能多。采用电池组综合参数自动测试设备，改变了以往单独使用充放电装置、放电装置导致使用设备进行测试时操作繁琐的问题。使用该测试装置能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池组热失控测试装置，其特征在于包括实验装置、测试装置、充放电装置、数据采集及处理系统；所述的实验装置包括实验箱，所述的实验箱由底板、顶板、后壁、左壁、右壁以及与左壁铰链连接的前门组成；在所述的底板上设有托盘，所述的托盘由立柱与底板连接；在所述的托盘上设有锂离子电池组支撑槽，所述的锂离子电池组支撑槽由多个锂离子电池支撑槽构成，在每个锂离子电池支撑槽的顶端设有温度传感器安装孔用于安装温度传感器，在所述的锂离子电池支撑槽外壁缠绕电阻丝；在所述的顶板的中心设有圆形的可开关的通风口，所述的通风口连接有排气管道，在所述的顶板两侧分别设有1个压力变送器固定杆，所述的压力变送器固定杆的底端用于固定压力变送器；在所述的右壁的中心设有气体浓度传感器固定杆，所述的气体浓度传感器固定杆的左端用于固定气体浓度传感器；所述的测试装置包括温度传感器、压力变送器和气体浓度传感器，所述的温度传感器安装在实验装置的温度传感器安装孔中，所述的压力变送器固定在压力变送器固定杆的底端，所述的气体浓度传感器固定在气体浓度传感器固定杆的左端；所述的充放电装置为电池组综合参数自动测试设备，电池组综合参数自动测试设备经电导线与待测锂离子电池组的正负极连接。...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池组热失控测试装置，其特征在于包括实验装置、测试装置、充放电装置、数据采集及处理系统；所述的实验装置包括实验箱，所述的实验箱由底板、顶板、后壁、左壁、右壁以及与左壁铰链连接的前门组成；在所述的底板上设有托盘，所述的托盘由立柱与底板连接；在所述的托盘上设有锂离子电池组支撑槽，所述的锂离子电池组支撑槽由多个锂离子电池支撑槽构成，在每个锂离子电池支撑槽的顶端设有温度传感器安装孔用于安装温度传感器，在所述的锂离子电池支撑槽外壁缠绕电阻丝；在所述的顶板的中心设有圆形的可开关的通风口，所述的通风口连接有排气管道，在所述的顶板两侧分别设有1个压力变送器固定杆，所述的压力变送器固定杆的底端用于固定压力变送器；在所述的右壁的中心设有气体浓度传感器固定杆，所述的气体浓度传感器固定杆的左端用于固定气体浓度传感器；所述的测试装置包括温度传感器、压力变送器和气体浓度传感器，所述的温度传感器安装在实验装置的温度传感器安装孔中，所述的压力变送器固定在压力变送器固定杆的底端，所述的气体浓度传感器固定在气体浓度传感器固定杆的左端；所述的充放电装置为电池组综合参数自动测试设备，电池组综合参数自动测试设备经电导线与待测锂离子电池组的正负极连接。2.根据权利要求1所述的锂离子电池组热失控测试装置，其特征在于所述的实验箱为正六面体实验箱；所述的前门为有机玻璃门，在所述的前门右侧设有开关把...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑杨艳，许建芹，俞燕萍，郑凯，
申请(专利权)人：江苏省特种设备安全监督检验研究院，
类型：新型
国别省市：江苏,32