一种多因素耦合刺激下锂电池热失控可视化综合实验方法技术

本发明专利技术公开了一种多因素耦合刺激下锂电池热失控可视化综合实验方法，基于多因素耦合刺激的锂电池热失控可视化综合实验装置，包括热失控封闭实验罐、高压配气系统、锂电池夹持装置、外部刺激施加装置、热施加装置、多阶段气体收集系统、数据采集系统和总控柜；锂电池夹持装置包括锂电池夹持仓，在锂电池夹持仓内嵌入安装有上、下、前、后四个虎钳夹，所述虎钳夹内穿设有电池短路及充放电连接线；外部刺激施加装置安装在热失控封闭实验罐内并正对锂电池夹持装置；热施加装置包括可旋转盘、热辐射盘、加热保温装置和柔性保温膜；其步骤包括步骤a—步骤j，共十步。该实验方法能用于研究多因素耦合作用下锂电池的热失控规律，提供的绝热实验环境能使实验结果更加真实有效。热实验环境能使实验结果更加真实有效。热实验环境能使实验结果更加真实有效。

【技术实现步骤摘要】
一种多因素耦合刺激下锂电池热失控可视化综合实验方法


[0001]本专利技术涉及汽车锂电池安全
，具体涉及一种多因素耦合刺激下锂电池热失控的可视化综合实验方法。

技术介绍

[0002]锂电池热失控，是指锂电池内部产热远高于散热速率，在锂电池的内部积攒了大量的热量，从而引起了锂电池的热反应失控的现象，热失控可能导致喷射火、火灾甚至爆炸的发生。
[0003]锂电池热失控的过程中，锂电池会产生一些可燃气体，甚至是一些有毒气体，像硫化氢、氟化氢，对人造成损伤和危害，严重可能会引发火灾爆炸，造成非常大的人员伤亡与财产损失。而在日常生活中，锂电池的热失控通常不是由单一因素引起的，而是由于多因素耦合刺激下造成的，因此进行锂电池多因素耦合刺激实验对了解电池热失控的机理，减少事故的发生具有十分重要的作用。
[0004]现有的实验装置多为单一刺激施加装置，且现有的加热装置大多不能实现绝热环境，同时气体分析只关注热失控之后的气体组分，而随着电池使用环境的复杂化，锂电池发生热失控时的条件更加多元。这使得多因素耦合刺激下的锂电池热失控特性研究、热失控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多因素耦合刺激下锂电池热失控可视化综合实验方法，其特征在于，基于一种多因素耦合刺激的锂电池热失控可视化综合实验装置，包括热失控封闭实验罐(11)、高压配气系统、锂电池夹持装置、外部刺激施加装置、热施加装置、多阶段气体收集系统、数据采集系统和总控柜(28)；所述热失控封闭实验罐是由五面304不锈钢板及一面高强度透明钢化玻璃板封闭连接而成的矩形腔，在高强度透明钢化玻璃上开设有平移门(9)；所述高压配气装置包括真空泵(3)、高压气瓶(1)，所述真空泵(3)、高压气瓶(1)分别通过管路与热失控封闭实验罐(11)相连，在高压气瓶的管路上设置有进气开关(4)和高压气表，在真空泵(3)的管路上设置有抽气开关(5)；所述锂电池夹持装置包括固定安装在热失控封闭实验罐(11)内的锂电池夹持仓(35)，所述锂电池夹持仓(35)内开有左右贯通的方孔，在锂电池夹持仓(35)内嵌入安装有上、下、前、后四个虎钳夹(29)，四个虎钳夹(29)共同用于夹持固定锂电池，所述虎钳夹(29)内穿设有电池短路及充放电连接线(27)；所述外部刺激施加装置安装在热失控封闭实验罐(11)内并正对锂电池夹持装置，包括从左到右依次水平相连的液压支柱(23)、衔接杆(24)和外接实验装置，所述外接实验装置包括挤压头(33)、针刺头(34)，所述外接实验装置采用择一方式与衔接杆(24)实现可拆卸连接，所述液压支柱(23)能推动外接实验装置水平移动从而对锂电池施加外部刺激；所述热施加装置包括可旋转盘(32)、热辐射盘(31)、加热保温装置(30)和柔性保温膜(26)，加热保温装置(30)安装于锂电池夹持仓(35)的方孔四周，柔性保温膜(26)紧密覆盖于锂电池夹持仓(35)左侧，可旋转盘(32)安装于锂电池夹持仓(35)右侧，热辐射盘(31)偏心设置在可旋转盘(32)上，所述可旋转盘(32)能转动使得热辐射盘(31)正对锂电池夹持仓(35)进行加热，或者热辐射盘(31)错开锂电池夹持仓(35)后可旋转盘(32)作为外部刺激施加锂电池时的刚性受力面；所述多阶段气体收集系统包括至少三个设置在热失控封闭实验罐(11)外的气体收集容器(10)，每个气体收集容器(10)通过管路与热失控封闭实验罐(11)相通，在该管路上单独配备有控制阀(22)；所述气体收集容器(10)共五个，从左到右依次间隔设置在热失控封闭实验罐(11)顶部，气体收集容器(10)配备的控制阀(22)为电磁阀；所述数据采集系统包括气体射流压力传感器(6)、电池表面温度传感器(7)和夹持仓温度传感器(14)，电池表面温度传感器(7)配备有柔性探头(25)用于贴附在锂电池表面；所述高压气瓶(1)的瓶口位置处安装有减压阀(2)，热失控封闭实验罐(11)的顶部安装有真空压力表(8)，所述外接实验装置与衔接杆(24)通过螺纹实现可拆卸连接；其步骤如下：步骤a、根据实验需求选择外接实验装置，提前准备好要进行实验的锂电池；步骤b、打开热失控封闭实验罐(11)的平移门(9)，将外接实验装置通过衔接杆(24)进行连接，将实验用锂电池用四个虎钳夹(29)固定在锂电池夹持仓(35)中；步骤c、将电池表面温度传感器(7)的柔性探头贴在实验用锂电池表面，并使用柔性保温膜(26)紧密覆盖在锂电池夹持仓(35)左侧，为锂电池热失控过程创造一个相对密闭的绝热环境，然后转动可旋转盘(32)，使热辐射盘(31)处于锂电池夹持仓(35)右侧，与锂电池形成紧密贴合，再推动平移门(9)对热失控封闭实验罐(11)进行密封；
步骤d、通电，打开真空压力表(8)，打开抽气开关(5)，打开真空泵(3)，将热失控封闭实验罐(11)内的气体抽真空，直至真空压力表(8)显示
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100kPa时关闭抽气开关(5)后再关闭真空泵(3)；打开高压气瓶(1)的减压阀(2)，再打开进气开关(4)向热失控封...

【专利技术属性】
技术研发人员：周刚，孔阳，张琦，李润之，陈旭，杨思琪，刘洋，李玉莹，马雨，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：