一种锂离子电池燃烧对环境污染的检测方法技术

一种锂离子电池燃烧对环境污染的检测方法，该检测方法包括如下步骤：1)备电池样品；2)燃烧器中燃烧所述样品；3)分析燃烧后的气体。本发明专利技术提供的检测方法通过对锂离子电池整体燃烧及其隔膜、电解质的完全燃烧所得产物的分析，确定了锂离子电池的燃烧产物毒性，可以由局部到整体对锂离子电池的各部分燃烧产物毒性进行有效地评估，操作简便，分析全面且检测结果准确可靠。

A detection method of environmental pollution caused by combustion of lithium-ion battery

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池燃烧对环境污染的检测方法
本专利技术涉及气体毒性评价领域，具体涉及一种锂离子电池燃烧对环境污染的检测方法。
技术介绍
随着电动汽车的广泛使用，出现了电动汽车火灾多发的现象，其燃烧特点为燃烧迅速、持续时间长、燃烧温度高、燃烧猛烈、并且燃烧过程中释放大量有毒有害气体。电动汽车起火多由其动力电池组引起，其动力电池组一般为锂离子电池。而锂离子电池用材料中的有机物等发生热失控等安全事故时，可能泄露较多有毒有害气体，这将会给人员和环境带来不可估量的危害。目前，锂离子电池燃烧产生的气体毒性和含量尚未明确，但与电池中的各种材料，尤其隔膜与电解液的材料密切相关，因此需提供一种对锂离子电池燃烧产物毒性的全面性检测方法，进而对锂离子电池使用的安全性进行有效的安全分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池燃烧对环境污染的检测方法。为了达到上述目的，本专利技术采用了下述技术方案：一种锂离子电池燃烧对环境污染的检测方法，所述检测方法包括：1)备电池样品；2)燃烧器中燃烧所述样品；3)分析燃烧后的气体。优选的，所述燃烧器包括：底座、燃烧室和控制室；所述控制室包括与所述燃烧室连接的烟密度测试仪、温度传感器、温度控制器、光学传感器和控制面板；所述燃烧室包括活动连接于前门的箱体、样品架、热辐射源和光学组件。优选的，所述前门上设有可视窗；所述箱体包括设于底部的防爆膜、排烟口，底部后侧的出风口，顶部的进风口和取样口；<br>所述样品架设有样品盒；所述热辐射源由热辐射源支架固定在防爆膜上。优选的，所述光学组件包括竖直方向上对齐设置的光源发射口和光源接收口；所述光源发射口位于所述测试箱的底部，所述光源发射口上安装有下光窗；所述下光窗的下方设置有不透光的下暗箱，所述下暗箱设置在所述底座内，所述下暗箱内由下到上依次设置有光源和透镜；所述光源接收口位于所述测试箱的顶部，所述光源接收口上设置有上光窗，所述上光窗的上方设置有不透光的上暗箱，所述上暗箱内设置有滤光片和光电探测器；所述下光窗与所述上光窗之间设置有连接光杆。优选的，所述检测方法包括记录烟密度测试仪所示的在辐射照度为25kw/m2的燃烧箱中燃烧规格为75×75mm的整体电池1.5min和4min时的烟密度。优选的，所述燃烧器包括管式水平燃烧炉和加热件；所述燃烧炉的一端塞有管堵，另一端为出气管，热电偶穿设在炉内并延伸至恒温区；所述加热件的两头从穿过燃烧炉引出。优选的，在预热至600℃的所述管式燃烧炉中燃烧质量为1g的带电解液的电池隔膜，用气袋收集燃烧10min的气体待测。优选的，用非分散红外仪检测CO和CO2含量。优选的，按照气袋-卤素管-SO2-HCN-抽气筒；气袋-NOx-抽气筒的顺序连接气体检测管检测气体组成。若HCN比色管由黄色变为桃红色，证明所测气体中含有HCN；若SO2比色管由粉色变为黄色，证明所测气体中含有SO2；若卤素的检测管的视数由白色变为浅红色，证明所测气体中含有卤素；若NOx比色管由白色变为浅紫色，证明所测气体中含有NOx。优选的，所述气袋包括袋体、袋嘴、密封塞和具有防拆封固定结构的袋嘴盖；所述袋嘴包括气孔、袋肩；袋体封接在袋肩上；带有防开封固定结构的袋嘴盖固定在袋嘴上。优选的，所述检测方法还包括如下步骤：①、所述管式炉中燃烧20min的气体用10mol/L的氢氧化钠溶液吸收；②、稀释吸收过燃烧产物的氢氧化钠溶液，在25℃下，用离子色谱仪检测各气体含量并记录。优选的，综合烟气密度、CO、CO2及其他气体的含量对锂离子电池的燃烧对环境的污染进行评价。与最接近的现有技术比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的检测方法通过对锂离子电池整体燃烧及其隔膜、电解质的完全燃烧所得产物的分析，确定了锂离子电池的燃烧产物毒性，可以由局部到整体对锂离子电池的各部分燃烧产物毒性进行有效地评估，操作简便，分析全面且检测结果准确可靠。本专利技术提供的检测方法所用燃烧炉底部设有防爆膜，箱顶设有泄压口，提高了操作安全性。本专利技术提供的检测方法所用管式水平燃烧炉体积小，成本低，升温快。本专利技术提供的检测方法使用了新型气袋，耐压不泄露，能更准确的检测出气体的成分和含量。附图说明图1为本专利技术实施例1锂离子电池整体燃烧的烟密度曲线；图2为本专利技术所用燃烧器的结构图图3为本专利技术所用燃烧器的俯视图图4为本专利技术所用管式燃烧器的结构示意图图5为本专利技术所用气袋的局部剖视图其中：1底座，2燃烧室，3箱体、4控制室、41控制面板、5热辐射源、51辐射源支架、6样品盒、61样品架、7光学组件、71下暗箱、72上暗箱、73连接光杆、8前门、81可视窗、9泄压口、10排烟口、11排烟管道、12取样口、13进风口、14防爆膜、15炉管、16炉膛、17加热件、18出气管、19接线柱、20热电偶、21管堵、22袋体、23袋嘴、24密封塞、25袋嘴盖。具体实施方式下面结合附图和具体实施例作进一步详细说明，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。一、本专利技术所用装置：1、如图2～3所示，该燃烧器包括：底座、燃烧室和控制室；所述控制室包括与所述燃烧室连接的烟密度测试仪、温度传感器、温度控制器、光学传感器和控制面板；所述燃烧室包括活动连接于前门的箱体、样品架、热辐射源和光学组件。所述前门上设有可视窗；所述箱体的内底部表面设有防爆膜，所述箱体内底部设有连接有贯穿所述底座的排烟通道的排烟口，所述箱体的后面底部开设有出风口，所述箱体的顶部开设有进风口，所述箱体的顶部安装有取样口；所述样品架上固定设有样品盒；所述热辐射源由热辐射源支架固定在防爆膜上；所述光学组件包括竖直方向上对齐设置的光源发射口和光源接收口；所述光源发射口位于所述测试箱的底部，所述光源发射口上安装有下光窗；所述下光窗的下方设置有不透光的下暗箱，所述下暗箱设置在所述底座内，所述下暗箱内由下到上依次设置有光源和透镜；所述光源接收口位于所述测试箱的顶部，所述光源接收口上设置有上光窗，所述上光窗的上方设置有不透光的上暗箱，所述上暗箱内设置有滤光片和光电探测器；所述下光窗与所述上光窗之间设置有连接光杆。2、如图4所示，本专利技术另一燃烧器包括炉膛、置于炉膛中的炉管和绕设在炉管上的加热件；所述炉管的一端塞有管堵，另一端为出气管，热电偶穿设在炉管内并延伸至炉管恒温区；所述加热件的两头从穿过炉膛引出，炉管的两头延伸出炉膛。3、如图5所示，本专利技术所用气袋包括铝箔袋体、袋嘴、密封塞和具有防拆封固定结构的袋嘴盖；所述袋嘴上部为中心设有气孔的腔室，并通过气孔与下部腔室相连，在围绕下部腔室的外侧设置袋肩，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池燃烧对环境污染的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：/n1)备电池样品；/n2)燃烧器中燃烧所述样品；/n3)分析燃烧后的气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池燃烧对环境污染的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
1)备电池样品；
2)燃烧器中燃烧所述样品；
3)分析燃烧后的气体。


2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述燃烧器包括：底座、燃烧室和控制室；
所述控制室包括与所述燃烧室连接的烟密度测试仪、温度传感器、温度控制器、光学传感器和控制面板；
所述燃烧室包括活动连接于前门的箱体、样品架、热辐射源和光学组件。


3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述前门上设有可视窗；
所述箱体包括设于底部的防爆膜、排烟口，底部后侧的出风口，顶部的进风口和取样口；
所述样品架设有样品盒；
所述热辐射源由热辐射源支架固定在防爆膜上。


4.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述光学组件包括竖直方向上对齐设置的光源发射口和光源接收口；
所述光源发射口位于所述测试箱的底部，所述光源发射口上安装有下光窗；所述下光窗的下方设置有不透光的下暗箱，所述下暗箱设置在所述底座内，所述下暗箱内由下到上依次设置有光源和透镜；
所述光源接收口位于所述测试箱的顶部，所述光源接收口上设置有上光窗，所述上光窗的上方设置有不透光的上暗箱，所述上暗箱内设置有滤光片和光电探测器；
所述下光窗与所述上光窗之间设置有连接光杆。


5.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括记录烟密度测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向梅，乔羽，高飞，杨荣杰，杨凯，王康康，
申请(专利权)人：北京理工大学，中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11