本发明专利技术公开了锂电池针刺试验设备技术领域的一种锂电池针刺测试试验装置，旨在解决现有技术中不便于在封闭环境中对锂电池进行爆炸测试研究的问题。其包括反应箱、驱动装置和控制单元，所述反应箱内滑动设置有密封壳，所述密封壳用于在爆炸发生时克服弹簧弹力做功并推送测尺移动相应的距离，所述反应箱上设有用于泄压的出气孔，出气孔用于维持反应空腔在爆炸发生前维持一定的气压，所述反应箱上还设有用于检测气压的高频动态压力传感器。本发明专利技术用于探究锂电池在穿刺爆炸发生时的爆炸特性，装置可以便捷测算爆炸发生时所产生的瞬时数据，无需高压容器支撑即可以在相对封闭的环境中发生反应，装置产生的废气便于及时处理，具有良好的应用前景。有良好的应用前景。有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种锂电池针刺测试试验装置
[0001]本专利技术涉及一种锂电池针刺测试试验装置，属于锂电池针刺试验设备
技术介绍
[0002]锂电池针刺测试，是将充满电的电池放在一个平面上，用直径3
‑
8mm的钢针沿径向将电池刺穿。测试电池不起火、不爆炸。因为动力电池在实际应用场合，存在异物刺入电池包内部导致电池发生短路的可能，而针刺测试能够很好的反应电池短路的发生情况，当钢针刺入时，钢针提供了电池内部短路的通路，电池内部形成很对短路通路，它实际上同时模拟了内短路和外短路两种过程，此时电池的电能转化为热能，并存储在电池内部，短路造成短时间内能量的集中爆发和释放，有可能产生冒烟、漏夜，甚至起火爆炸，因此针刺测试相较于其他类别的安全测试，更容易发生起火和爆炸。开展锂电池的燃烧和爆炸过程理论和实验研究，对于研究锂电池因短路产生的危险性具有重要意义。
[0003]常规的爆炸特性的研究中，一般将锂电池置于开放的场地进行试验，此方式下爆炸产生的危害性气体直接向环境周围发散，危害性较大，且难以在空间内对于此次爆炸的相关特性进行研究与测量，为此，公开号CN109813755A提出的一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，其主要通过利用温度传感器以及压力传感器对爆炸前后的数据进行测量，来实现对爆炸时产生数据的探究，为锂电池爆炸特性的测量提供了可靠的封闭空间，然而此装置缺陷有三：
[0004]其一，高压储罐的使用成本较高，不仅使用复杂具有一定的危险性，在不采用抗压透明材质而通过在内侧安置摄像头的方式进行观测，容易对摄像头造成损伤且燃烧产生的黑烟容易遮蔽摄像头的视野，因此若想要解决上述问题，装置难以在低成本和高安全性之间兼顾；
[0005]其二，装置通过加热的方式引爆锂电池，在没有对照组的情况下难以区分爆炸以及短路燃烧所产生的热量，且在试验发生前，可能会存在锂电池先漏气的情况，此时储罐内压力以及温度在试验中呈一直上升状态，对于爆炸瞬间所产生的能量以及特性难以进行有效数据的截取与区分；
[0006]其三，装置在封闭容器中进行爆炸反应试验，试验过程中产生的高浓度危害性气体将积聚在高压容器的内部，在实验结束后高浓度危害性气体无法有效灭除，不利于实验人员的人身安全。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种锂电池针刺测试试验装置，用于探究锂电池在穿刺爆炸发生时的爆炸特性，装置可以便捷测算爆炸发生时所产生的瞬时数据，无需高压容器支撑即可以在相对封闭的环境中发生反应，装置产生的废气便于及时处理，具有良好的应用前景。
[0008]为实现上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0009]本专利技术提供的一种锂电池针刺测试试验装置，包括反应箱、驱动装置和控制单元，所述反应箱内部划分为反应空腔和滑动空腔，所述反应空腔内安装有用于对锂电池进行固定的定位装置，所述滑动空腔内滑动设置有紧密配合滑动空腔内壁的密封壳；
[0010]所述反应箱腔体的内部设置有用于安装测针的安装板，所述驱动装置用于驱动安装板带动测针实现对锂电池的穿刺动作；
[0011]所述滑动空腔远离反应空腔的一端设置有定位板，所述密封壳上安装有若干个滑动贯穿定位板的滑杆，每个所述滑杆上均套设有两端分别抵触在定位板和密封壳之间的弹簧，所述定位板上还紧密滑动配合有测尺，所述测尺的一端用于抵触在密封壳上；
[0012]所述反应箱位于滑动空腔所在的箱壁上开设有出气孔，所述出气孔位置处接设有尾气处理管，所述尾气处理管上安装有限流阀，所述密封壳朝向反应空腔的一侧安装有可与滑动空腔内壁紧密贴合的配板，所述配板上开设有可与出气孔相对应的配合孔；
[0013]用于形成所述反应空腔的壁面相互之间构成保温保压结构层，所述反应箱上安装有与反应空腔相连通的高频动态压力传感器，所述高频动态压力传感器与控制单元电性连接。
[0014]具体的，所述测尺的一端安装有用于抵触在密封壳上的连接板，所述连接板上安装有滑动贯穿定位板的导向杆。
[0015]具体的，还包括密封水箱和灶台，所述尾气处理管的出气端接设在密封水箱的底部，所述密封水箱的上方连通设置有排气管，所述灶台上安装有点火装置，所述排气管的出气端连接设置有指向点火装置的气嘴。
[0016]具体的，还包括燃气罐，所述点火装置的燃料为燃气罐向点火装置输送的燃气。
[0017]具体的，所述排气管上安装有泄压阀和压力计，所述泄压阀和压力计均与控制单元电性连接。
[0018]具体的，所述定位板上安装有用于与测尺相接处的摩擦片。
[0019]具体的，所述反应箱包括主箱体和拼接设置在主箱体上的延展臂，所述延展臂用于加长滑动空腔的长度。
[0020]具体的，所述驱动装置设置于反应箱的外侧，所述驱动装置的驱动杆贯穿反应箱与安装板进行连接，所述反应箱反应空腔的内部安装有活塞壁，所述活塞壁用于配合反应箱反应空腔的内壁对安装板的壁面实现紧密配合。
[0021]具体的，所述反应箱反应空腔上开设有操作口，所述操作口的两侧均设置有滑槽，两个所述滑槽之间滑动设置有用于密封操作口的密封板。
[0022]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0023]1、本专利技术通过在反应箱的内部设置反应空腔和活动空腔，利用密封壳的弹性作用对出气孔进行封闭，使得爆炸发生前反应空腔内的气压可以维持在恒定值，此时利用高频动态压力传感器即可以便捷测量出爆炸发生时与发生前的压差；爆炸发生时，由于气流流速瞬时剧增，限流阀可以自动关闭，此时冲击作用集中于密封壳上，冲击能量做功转化为克服弹簧的做功，通过测尺可以便捷测出弹簧位移量的最大值从而估算此时冲击作用所产生的能量，对于锂电池针刺测试试验爆炸特性的研究提供了更优且更为宽泛的依据；
[0024]2、本装置内部反应发生时，急剧增大的压强转化为反应空腔容积的变化，因此无需特制高压容器即可以满足试验要求，可以有效提升试验的安全性并缩减装置的使用成
本；
[0025]3、本装置通过利用密封水箱和点火装置，可以对实验过程中产生的CH4、CO、C2H4、H2S、HF、HCL、SO2以及HCN等气体进行处理，可以有效降低试验过程中产生的污染，同时有利于保障周围实验人员的人身安全。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例提供的一种试验装置的整体结构示意图；
[0027]图2是本专利技术实施例提供的一种试验装置的侧视图；
[0028]图3是本专利技术图2实施例提供的一种试验装置的A
‑
A方向剖视图；
[0029]附图标记：1、反应箱；101、主箱体；102、延展臂；2、安装板；3、驱动装置；4、定位装置；5、测针；6、出气孔；7、密封壳；8、配板；9、配合孔；10、限流阀；11、定位板；12、滑杆；13、弹簧；14、连接板；15、测尺；16、导向杆；18、摩擦片；19、活塞壁；20、高频动态压力传感器；21、尾气处理管；22、密封水箱；23、灶台；24、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂电池针刺测试试验装置，其特征在于，包括反应箱(1)、驱动装置(3)和控制单元(32)，所述反应箱(1)内部划分为反应空腔和滑动空腔，所述反应空腔内安装有用于对锂电池进行固定的定位装置(4)，所述滑动空腔内滑动设置有紧密配合滑动空腔内壁的密封壳(7)；所述反应箱(1)腔体的内部设置有用于安装测针(5)的安装板(2)，所述驱动装置(3)用于驱动安装板(2)带动测针(5)实现对锂电池的穿刺动作；所述滑动空腔远离反应空腔的一端设置有定位板(11)，所述密封壳(7)上安装有若干个滑动贯穿定位板(11)的滑杆(12)，每个所述滑杆(12)上均套设有两端分别抵触在定位板(11)和密封壳(7)之间的弹簧(13)，所述定位板(11)上还紧密滑动配合有测尺(15)，所述测尺(15)的一端用于抵触在密封壳(7)上；所述反应箱(1)位于滑动空腔所在的箱壁上开设有出气孔(6)，所述出气孔(6)位置处接设有尾气处理管(21)，所述尾气处理管(21)上安装有限流阀(10)，所述密封壳(7)朝向反应空腔的一侧安装有可与滑动空腔内壁紧密贴合的配板(8)，所述配板(8)上开设有可与出气孔(6)相对应的配合孔(9)；用于形成所述反应空腔的壁面相互之间构成保温保压结构层，所述反应箱(1)上安装有与反应空腔相连通的高频动态压力传感器(20)，所述高频动态压力传感器(20)与控制单元(32)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种锂电池针刺测试试验装置，其特征在于，所述测尺(15)的一端安装有用于抵触在密封壳(7)上的连接板(14)，所述连接板(14)上安装有滑动贯穿定位板(11)的导向杆(16)。3.根据权利要求1所述的一种锂电池针刺测试试验装置，其特征在于，还包括密封水箱(...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗飞，赵振东，刘柏男，徐翊竣，陆浩，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。