CN106842062A - 二次电池热失控测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二次电池热失控测试装置及其测试方法，所述二次电池热失控测试装置包括：测试箱体，所述测试箱体内设有用于放置二次电池样品的测试腔；配气***，所述配气***与所述测试腔连通，用于对所述测试腔内气体压力进行调节；温度控制***，所述温度控制***用于对所述测试腔进行温度调节；第一温度传感器，所述第一温度传感器用于放置在二次电池样品的待测位置，且用于与数据采集设备电性连接；及电池工作***。所述二次电池热失控测试装置及其测试方法，可提供压力、温度及其等可控耦合环境参数条件，以此，可供研究二次电池在可控复杂气压、温度及其耦合作用测试环境下进行充放电时的释热特性以及热失控规律。

Description

二次电池热失控测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及二次电池热安全领域，尤其涉及一种二次电池热失控测试装置及其测试方法。

背景技术

随着二次电池热失控而导致的灾难性事故逐年攀升，科学认识二次电池在复杂工作状态下的热失控特性，并在此基础上发展和优化二次电池热管理技术已经成为当今二次电池产业界的重要任务。二次电池自身热传递过程受多方面因素的影响，其中受外界环境的影响十分明显，例如较高的环境温度或高倍率充放电可直接导致二次电池热失控，造成自燃甚至***。传统的，用于研究二次电池的热安全性及热失控规律的测试装置所提供的可控环境参数较为单一，无法完成复杂环境影响下的二次电池热失控测试，导致对二次电池热失控特性的研究精确性不高。

发明内容

基于此，有必要提供一种二次电池热失控测试装置及其测试方法，该二次电池热失控测试装置及其测试方法能够提供可控耦合环境参数条件下的二次电池热失控测试，提高研究精确性。

其技术方案如下：

一种二次电池热失控测试装置，包括：

测试箱体，所述测试箱体内设有用于放置二次电池样品的测试腔；

配气***，所述配气***与所述测试腔连通，用于对所述测试腔内气体压力进行调节；

温度控制***，所述温度控制***用于对所述测试腔进行温度调节；

第一温度传感器，所述第一温度传感器用于放置在二次电池样品的待测位置，且用于与数据采集设备电性连接；及

电池工作***，所述电池工作***包括电池充放电箱、电压表、电流表、第一导线以及第二导线，所述电池充放电箱的两端口分别通过所述第一导线、第二导线与二次电池样品的正极、负极连接，所述电流表串联在所述第一导线上，所述电压表并联在所述第一导线与第二导线之间，所述电压表和电流表用于与数据采集设备电性连接。

在其中一个实施例中，所述测试箱体包括第一端盖、第二端盖以及两端开口的中空主体，所述中空主体的中空腔形成所述测试腔，所述第一端盖与所述中空主体的第一端密封连接，且所述第一端盖与所述中空主体的第一端可拆卸连接，所述第二端盖与所述中空主体的第二端密封连接，且所述第二端盖与所述中空主体的第二端可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述配气***包括压缩空气源、真空泵、第一气路、第二气路、主气路、测量气路以及气压计，所述测量气路的一端与所述测试腔连通，所述测量气路的另一端设有所述气压计，所述主气路的一端与所述测试腔连通，所述主气路靠近所述测试腔的一端设有进气阀门，所述主气路的另一端为排气口，所述主气路靠近所述排气口的一端设有排气阀门，所述压缩空气源通过所述第一气路与所述主气路连通，所述第一气路上设有空气阀门，所述真空泵通过所述第二气路与所述主气路连通，所述第二气路上设有真空泵阀门。

在其中一个实施例中，所述二次电池热失控测试装置还包括废气气路和废气收集盒，所述废气气路的一端与所述测试腔连通，所述废气气路的另一端设有所述废气收集盒，所述废气气路上设有废气阀门。

在其中一个实施例中，所述二次电池热失控测试装置还包括红外摄像机，所述测试箱体还包括设于所述中空主体外侧的观察筒体，所述观察筒体的第一端与所述测试腔连通，且所述观察筒体的第一端与二次电池样品的放置位对应，所述观察筒体的第二端密封设置有观察玻璃，所述红外摄像机设于所述观察玻璃远离所述中空主体的前方。

在其中一个实施例中，所述温度控制***包括腔体加热带以及第二温度传感器，所述中空主体为导热体，所述腔体加热带均匀缠绕在所述中空主体的外壁上，所述第二温度传感器设于所述测试腔内，所述第二温度传感器用于与数据采集设备电性连接。

在其中一个实施例中，所述二次电池热失控测试装置还包括密封接线插头，所述密封接线插头密封安装于所述中空柱体的侧壁上，所述密封接线插头具有多个导线连接头，所述导线连接头的两端分别位于所述测试腔内与测试腔外，所述第一温度传感器、第二温度传感器均通过所述导线连接头与数据采集设备有线连接，所述电池充放电箱、电流表、电压表设于所述测试腔的外侧，所述第一导线、第二导线通过所述导线连接头实现所述电池充放电箱与二次电池样品的连接。

在其中一个实施例中，所述二次电池热失控测试装置还包括支架、变频轴流风机、整流罩、风速传感器以及风道管，该二次电池热失控测试装置具备密闭测试模式和开放测试模式，

当所述第一端盖与所述中空主体的第一端密封连接，第二端盖与所述中空主体的第二端密封连接时，该二次电池热失控测试装置处于密闭测试模式；

当所述第一端盖与所述中空主体的第一端拆卸，第二端盖与所述中空主体的第二端拆卸时，该二次电池热失控测试装置处于开放测试模式，所述整流罩为两端开口的中空结构，所述整流罩的第一端设置在所述中空主体的第一端，且所述整流罩的中空腔与所述测试腔对接，所述风道管与所述整流罩远离所述中空主体的第二端对接，所述风道管内设有所述变频轴流风机，所述支架设于所述中空主体的第二端，所述支架用于支撑所述中空主体，所述风速传感器设于所述测试腔内，所述风速传感器用于与数据采集设备电性连接。

一种二次电池热失控测试装置的测试方法，采用所述的二次电池热失控测试装置，包括以下步骤：

将二次电池样品放置在测试箱体的测试腔内；

配气***启动对测试腔进行气压调节，根据需要将测试腔内调节为预设高气压值或预设低气压值；

温度控制***启动对测试腔进行温度调节，将测试腔内调节为预设温度值；

电池充放电箱开启提供预设充放电倍率值、预设电压值或预设电流值对二次电池样品进行充电测试或放电测试，电流表和电压表分别实时记录充放电的电流、电压并反馈至数据采集设备，第一温度传感器记录该二次电池样品的待测位置的温度变化并反馈至数据采集设备。

一种二次电池热失控测试装置的测试方法，采用所述的二次电池热失控测试装置，包括以下步骤：

将二次电池样品放置在测试箱体的测试腔内；

变频轴流风机开启，调节所述变频轴流风机的功率大小，使所述风速传感器的读数达到预设风速值或处于预设风速范围；

电池充放电箱开启提供预设充放电倍率值、预设电压值或预设电流值对二次电池样品进行充电测试或放电测试，电流表和电压表分别实时记录充放电的电流、电压并反馈至数据采集设备，第一温度传感器记录该二次电池样品的待测位置的温度变化并反馈至数据采集设备。

本发明的有益效果在于：

所述二次电池热失控测试装置进行测试时，将二次电池样品放置在测试箱体的测试腔内，配气***能够对测试腔进行气压调节，根据需要将测试腔内调节为预设高气压值或预设低气压值等，温度控制***能够对测试腔进行温度调节，将测试腔内调节为预设温度值，电池充放电箱能够提供预设充放电倍率值、预设电压值或预设电流值对二次电池样品进行充电测试或放电测试，电流表和电压表分别实时记录充放电的电流、电压并反馈至数据采集设备，第一温度传感器记录该二次电池样品的待测位置的温度变化并反馈至数据采集设备，便于后续对二次电池热失控的影响规律进行研究。所述二次电池热失控测试装置，可提供压力、温度及其可控耦合环境参数条件，以此，可供研究二次电池在可控复杂气压、温度及其耦合作用测试环境下进行不同倍率充放电时的释热特性以及热失控规律，更加接近实际复杂环境条件，提高研究的精确性。

所述二次电池热失控测试装置的测试方法，能够在压力、温度及其可控耦合环境参数条件下对二次电池样品进行测试，以此，可供研究二次电池在可控复杂气压、温度及其耦合作用测试环境下进行不同倍率充放电时的释热特性以及热失控规律，更加接近实际复杂环境条件，能够提高研究的精确性。

所述二次电池热失控测试装置的测试方法，能够在可控流场条件下对二次电池样品进行测试，以此，可供研究二次电池在可控流场测试环境下进行不同倍率充放电时的释热特性以及热失控规律，能够提高研究的精确性。

附图说明

图1为本发明实施例所述的二次电池热失控测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的测试箱体的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的二次电池热失控测试装置处于开放测试模式时的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的二次电池热失控测试装置处于开放测试模式时的局部结构示意图；

图5为本发明实施例所述的二次电池热失控测试装置的测试方法的流程结构示意图一；

图6为本发明实施例所述的二次电池热失控测试装置的测试方法的流程结构示意图二。

附图标记说明：

100、测试箱体，110、测试腔，120、电池夹具，130、夹具锁紧螺母，140、第一端盖，142、第一气路接线柱，144、第二气路接线柱，146、第三气路接线柱，150、第二端盖，160、中空主体，170、观察筒体，180、观察玻璃，200、配气***，210、压缩空气源，220、真空泵，230、第一气路，232、空气阀门，240、第二气路，242、真空泵阀门，250、主气路，252、进气阀门，254、排气口，256、排气阀门，260、测量气路，270、气压计，300、温度控制***，310、腔体加热带，320、第二温度传感器，400、第一温度传感器，500、电池工作***，510、电池充放电箱，520、电压表，530、电流表，540、第一导线，550、第二导线，600、废气气路，610、废气阀门，700、废气收集盒，800、红外摄像机，900、密封接线插头，1000、支架，1100、变频轴流风机，1200、整流罩，1300、风速传感器，1400、风道管，10、二次电池样品。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象，但这些对象不受这些术语限制。

图2中示意出了测试箱体100的结构及其测试腔110的透视图。如图1、图2所示，一种二次电池热失控测试装置，包括测试箱体100、配气***200、温度控制***300、第一温度传感器400及电池工作***500。所述测试箱体100内设有用于放置二次电池样品10的测试腔110。所述配气***200与所述测试腔110连通，用于对所述测试腔110内的气体压力进行调节。所述温度控制***300用于对所述测试腔110进行温度调节。所述第一温度传感器400用于放置在二次电池样品10的待测位置，且用于与数据采集设备电性连接。所述电池工作***500包括电池充放电箱510、电压表520、电流表530、第一导线540以及第二导线550。所述电池充放电箱510的两端口分别通过所述第一导线540、第二导线550与二次电池样品10的正极、负极连接。所述电流表530串联在所述第一导线540上。所述电压表520并联在所述第一导线540与第二导线550之间。所述电压表520和电流表530用于与数据采集设备电性连接。

所述二次电池热失控测试装置进行测试时，将二次电池样品10放置在测试箱体100的测试腔110内，配气***200能够对测试腔110进行气压调节，根据需要将测试腔110内调节为预设高气压值或预设低气压值等，温度控制***300能够对测试腔110进行温度调节，将测试腔110内调节为预设温度值，电池充放电箱510能够提供预设充放电倍率值、预设电压值或预设电流值对二次电池样品10进行充电测试或放电测试，电流表530和电压表520分别实时记录充放电的电流、电压并反馈至数据采集设备，第一温度传感器400记录该二次电池样品10的待测位置的温度变化并反馈至数据采集设备，便于后续对二次电池热失控的影响规律进行研究。所述二次电池热失控测试装置，可提供压力、温度及其可控耦合环境参数条件，以此，可供研究二次电池在可控复杂气压、温度及其耦合作用测试环境下进行不同倍率充放电时的释热特性以及热失控规律，更加接近实际复杂环境条件，提高研究的精确性。

本实施例中，第一温度传感器400的数量与二次电池样品10的待测位置数量相对应，当二次电池样品10的待测位置为多个时，第一温度传感器400对应为多个，且对应的第一温度传感器400安装在对应的待测位置。可选地，所述第一温度传感器400为热电偶，安装方便、耐压性能好、测量精度高。数据采集设备可以为数据采集卡，通过计算机实现在线记录和存储数据。

如图2所示，所述测试腔110的内壁上设有用于安装二次电池样品10的电池夹具120，所述电池夹具120上设有用于固定二次电池样品10的夹具锁紧螺母130。二次电池样品10可以通过夹具锁紧螺母130固定在电池夹具120上，进而二次电池样品10能够可靠安装放置于测试腔110内。本实施中，电池夹具120位于测试腔110的中部，便于安装与测试。

进一步地，所述测试箱体100包括第一端盖140、第二端盖150以及两端开口的中空主体160。所述中空主体160的中空腔形成所述测试腔110。所述第一端盖140与所述中空主体160的第一端密封连接，且所述第一端盖140与所述中空主体160的第一端可拆卸连接。所述第二端盖150与所述中空主体160的第二端密封连接，且所述第二端盖150与所述中空主体160的第二端可拆卸连接。采用上述结构，第一端盖140、第二端盖150与测试箱体100可拆卸连接，便于将二次电池放置入测试腔110中；而第一端盖140、第二端盖150与中空主体160连接时均为密封连接，能够保证测试腔110具有良好的气密性，保证进行气压、温度及其耦合作用测试时测试腔110内的压力、温度维持在测试所设定的数值，提高测试的精确性。

本实施例中，所述中空主体160的两端为法兰凸缘结构。所述第一端盖140为与中空主体160的第一端匹配的法兰盘结构，第一端盖140通过紧固螺栓与中空主体160的第一端密封连接。所述第二端盖150为与中空主体160的第二端匹配的法兰盘结构，第二端盖150通过紧固螺栓与中空主体160的第二端密封连接。进而，安装方便、密封效果好。可选地，所述中空主体160为筒状结构，便于制造，结构美观。

进一步地，如图1所示，所述配气***200包括压缩空气源210、真空泵220、第一气路230、第二气路240、主气路250、测量气路260以及气压计270。所述测量气路260的一端与所述测试腔110连通，所述测量气路260的另一端设有所述气压计270。所述主气路250的一端与所述测试腔110连通，所述主气路250靠近所述测试腔110的一端设有进气阀门252。所述主气路250的另一端为排气口254，所述主气路250靠近所述排气口254的一端设有排气阀门256。所述压缩空气源210通过所述第一气路230与所述主气路250连通。所述第一气路230上设有空气阀门232。所述真空泵220通过所述第二气路240与所述主气路250连通。所述第二气路240上设有真空泵阀门242。本实施例中，所述压缩空气源210可以为高压空气瓶。

采用上述结构，真空泵220用于提供二次电池样品10的低气压环境测试，压缩空气源210用于提供二次电池样品10的高气压环境测试，当要进行高气压测试时，在测试腔110内放置好二次电池样品10后，关闭真空泵阀门242及排气阀门256，打开空气阀门232和进气阀门252，使压缩空气源210中的高压空气流入测试腔110，待气压计270的读数达到预设高气压值时关闭空气阀门232和进气阀门252；当要进行低气压测试时，在测试腔110内放置好二次电池样品10后，关闭空气阀门232及排气阀门256，打开真空泵阀门242和进气阀门252，开启真空泵220，待气压计270读数达到预设低气压值时关闭进气阀门252和真空泵220。进而，可实现对测试腔110内的气压调节，且操作方便。此外，通过控制排气阀门256的开闭，一方面，可以起到微调气压的作用，当测试腔110内气压相比预设气压值略高或略低时，可打开进气阀门252与排气阀门256进行适当泄压使得气压计270读数重回预设气压值；另一方面，当进气阀门252关闭时，通过打开排气阀门256，排气口254能够将主气路250、第一气路230及第二气路240里多余的气体排出，保证设备的安全性。

可选地，所述第一气路230、第二气路240、主气路250均采用内径为5mm的不锈钢气管，具备一定可塑性和硬度。此外，在方便操作的前提下各气路的长度适中，可避免气体在气路管道中造成浪费。

进一步地，所述二次电池热失控测试装置还包括废气气路600和废气收集盒700。所述废气气路600的一端与所述测试腔110连通，所述废气气路600的另一端设有所述废气收集盒700。所述废气气路600上设有废气阀门610。进而，当测试结束后，可打开废气阀门610，使测试腔110中的废气排入废气收集盒700中，便于后续进行进一步的分析处理。

如图1、图2所示，所述二次电池热失控测试装置还包括红外摄像机800。所述测试箱体100还包括设于所述中空主体160外侧的观察筒体170。所述观察筒体170的第一端与所述测试腔110连通，且所述观察筒体170的第一端与二次电池样品10的放置位对应。所述观察筒体170的第二端密封设置有观察玻璃180。所述红外摄像机800设于所述观察玻璃180远离所述中空主体160的前方。采用上述结构，可以利用红外摄像机800透过观察玻璃180记录该二次电池样品10的表面温度场推演，以此，可进一步研究二次电池在复杂气压与温度环境下，以不同倍率进行充放电时的热量发展特性及热失控规律。此外，在后续研究时，红外摄像机800记录的数据、设置在二次电池特定待测位置的第一温度传感器400记录的数据，以及废气收集盒700中收集的废气数据之间可相互协同、相互印证，更加便于研究人员得出二次电池的热失控规律。本实施例中，所述观察玻璃180为耐高温、高压的防爆玻璃。

进一步地，所述温度控制***300包括腔体加热带310以及第二温度传感器320。所述中空主体160为导热体。所述腔体加热带310均匀缠绕在所述中空主体160的外壁上。所述第二温度传感器320设于所述测试腔110内，所述第二温度传感器320用于与数据采集设备电性连接。采用上述结构，腔体加热带310能够对中空主体160进行加热，进而对测试腔110内实现温度调节，第二温度传感器320能够对测试腔110内的温度进行监测并反馈至数据采集设备，进而与腔体加热带310一起联动进行测试腔110的温度调节，使得测试腔110内达到预设温度值，且温度调控精确；通过采用腔体加热带310，并将腔体加热带310均匀缠绕在中空主体160的外壁上，腔体加热带310对测试腔110加热均匀，可有效保证测试腔110内不同位置的温度保持一致，进一步提高测试的精确性。

本实施例中，所述腔体加热带310外层为绝热材料，可减少测试腔110的热量损失，维持测试腔110内处于预设温度值，并减少能耗。可选地，所述第二温度传感器320为热电偶，安装方便、耐压性能好、测量精度高。所述第二温度传感器320为三个，三个第二温度传感器320分别设于测试腔110的上部、中部和下部。进而，能够更好的测量测试腔110内的温度。具体地，判断是否达到预设温度值时，可取三个第二温度传感器320的平均值。

所述中空主体160、第一端盖140及第二端盖150均为不锈钢材质，导热性能好，强度较高，测试箱体100的密封性和耐压强度较好，可用于各种极端环境条件下的二次电池热失控性能测试。

本实施例中，所述二次电池热失控测试装置还包括密封接线插头900。所述密封接线插头900密封安装于所述中空柱体的侧壁上。所述密封接线插头900具有多个导线连接头。所述导线连接头的两端分别位于所述测试腔110内与测试腔110外。所述第一温度传感器400、第二温度传感器320均通过所述导线连接头与数据采集设备有线连接。所述电池充放电箱510、电流表530、电压表520设于所述测试腔110的外侧。所述第一导线540、第二导线550通过所述导线连接头实现所述电池充放电箱510与二次电池样品10的连接。通过设置密封接线插头900，便于位于测试腔110内的元件与位于测试腔110外的元件实现有线连接，且进行有线连接时为密封接连，可保证测试腔110具有好的气密性。

具体地，所述密封接线插头900包括非导体底座以及设于所述非导体底座上的多个导线连接头。可选地，非导体底座可以为陶瓷底座，导线连接头可以为具备导电功能的金属柱如铜棒等。非导体底座可以通过螺纹结构直接镶嵌于中空柱体的侧壁上。密封接线插头900的数量可根据需要设置为一个、两个或多个，便于实现较好的接线。本实施例中，所述密封接线插头900为两个，两个密封接线插头900分别设于测试腔110的上部、下部，进行接线时，各导线不易混乱打结，操作方便。

进一步地，如图3所示，所述二次电池热失控测试装置还包括支架1000、变频轴流风机1100、整流罩1200、风速传感器1300以及风道管1400。该二次电池热失控测试装置具备密闭测试模式和开放测试模式。如图1、图2所示，当所述第一端盖140与所述中空主体160的第一端密封连接，第二端盖150与所述中空主体160的第二端密封连接时，该二次电池热失控测试装置处于密闭测试模式，能够提供压力、温度及其等可控耦合环境参数条件，可供研究二次电池在可控复杂气压、温度及其耦合作用测试环境下进行不同倍率充放电时的释热特性以及热失控规律。

而当所述第一端盖140与所述中空主体160的第一端拆卸，第二端盖150与所述中空主体160的第二端拆卸时，该二次电池热失控测试装置处于开放测试模式。如图3、图4所示，所述整流罩1200为两端开口的中空结构，所述整流罩1200的第一端设置在所述中空主体160的第一端，且所述整流罩1200的中空腔与所述测试腔110对接，所述风道管1400与所述整流罩1200远离所述中空主体160的第二端对接。所述风道管1400内设有所述变频轴流风机1100。所述支架1000设于所述中空主体160的第二端，所述支架1000用于支撑所述中空主体160，将中空主体160抬离地面或桌面，使得中空主体160的第二端为流通状态。所述风速传感器1300设于所述测试腔110内，所述风速传感器1300用于与数据采集设备电性连接。

本实施例中，所述支架1000为可调支架1000，可根据需要调节中空主体160的高度。可选地，所述支架1000为多根可调螺杆，中空主体160的第二端设有多个螺纹孔，通过调节可调螺杆在螺纹孔中的高度，可实现对中空主体160高度的调节，结构简单，操作方便。所述风速传感器1300为风速仪，安装方便、测量精度高。所述风速传感器1300可以设置为多个，能够更加准确的测量测试腔110内的风速值。所述整流罩1200的第一端设于连接法兰凸缘，连接法兰凸缘可以与中空主体的法兰凸缘结构连接，进而使得整流罩1200通过紧固螺栓与中空主体160可靠连接。

当本实施例的二次电池热失控测试装置处于开放测试模式时，能够调节测试腔110内的流场变化，进而实现研究二次电池在可控流场环境下进行充放电时的释热特性以及热失控规律。进行开放测试模式的工作原理为：将二次电池样品10放置在测试箱体100的测试腔110内，开启变频轴流风机1100并调节变频轴流风机1100的功率大小，使风速传感器1300的读数达到预设风速值范围，保持变频轴流风机1100的功率，电池充放电箱510开启提供预设充放电倍率值、预设电压值或预设电流值对二次电池样品10进行充电测试或放电测试，电流表530和电压表520分别实时记录充放电的电流、电压并反馈至数据采集设备，第一温度传感器400记录该二次电池样品10的待测位置的温度变化并反馈至数据采集设备，即可实现对二次电池样品10的测试。

如图1、图2所示，所述第一端盖140或第二端盖150上设有贯穿其自身的第一气路接线柱142、第二气路接线柱144以及第三气路接线柱146。所述主气路250的一端通过所述第一气路接线柱142与所述测试腔110连通。所述测量气路260的一端通过所述第二气路接线柱144与所述测试腔110连通。所述废气气路600的一端通过所述第三气路接线柱146与所述测试腔110连通。本实施例的附图中示意出了各接线柱位于第一端盖140上的情形。采用上述结构，一方面，各气路与测试腔110连通方便、可靠；另一方面，当需要拆卸第一端盖140、第二端盖150以进行开放测试模式时，通过拆卸第一端盖140、第二端盖150，配气***200以及废气气路600也对应拆卸下来，操作方便。

本实施例所述的二次电池热失控测试装置，具有密闭测试模式和开放测试模式两种模式。进行密闭测试模式时，可调节测试腔110内的压力及温度，提供压力、温度及其等可控耦合环境参数条件，以此，可供研究二次电池在可控复杂气压、温度及其耦合作用测试环境下进行充放电时的释热特性以及热失控规律；进行开放测试模式时，可调节测试腔110内的流场流速，能够提供压力可控耦合环境参数条件，进而可供研究二次电池在可控流场环境下进行充放电时的释热特性以及热失控规律。所述二次电池热失控测试装置，可提供不同气压、不同温度、不同流场作用下的测试环境，可实现研究二次电池在可控复杂气压、温度、流场及其耦合作用下进行充放电时的释热特性以及热失控规律，尤其可适用于进行非常规极端复杂环境条件下的锂离子电池的热失控测试；测试箱体100各部件组合便捷，可以快速完成测试模式的切换，操作方便。

如图1、图5所示，一种二次电池热失控测试装置的测试方法，采用所述的二次电池热失控测试装置，包括以下步骤：

S11：将二次电池样品10放置在测试箱体100的测试腔110内；

S12：配气***200启动对测试腔110进行气压调节，根据需要将测试腔110内调节为预设高气压值或预设低气压值；

S13：温度控制***300启动对测试腔110进行温度调节，将测试腔110内调节为预设温度值；

S14：电池充放电箱510开启提供预设充放电倍率值、预设电压值或预设电流值对二次电池样品10进行充电测试或放电测试，电流表530和电压表520分别实时记录充放电的电流、电压并反馈至数据采集设备，第一温度传感器400记录该二次电池样品10的待测位置的温度变化并反馈至数据采集设备。

所述二次电池热失控测试装置的测试方法，能够在压力、温度及其可控耦合环境参数条件下对二次电池样品10进行测试，以此，可供研究二次电池在可控复杂气压、温度及其耦合作用测试环境下进行充放电时的释热特性以及热失控规律，更加接近实际复杂环境条件，能够提高研究的精确性。

进一步地，上述步骤S12与S13的顺序不受限制。可选地，当步骤S12在前，步骤S13在后时，步骤S13与步骤S14之间还包括步骤：

S131：当配气***200将测试腔110内调节为高气压状态时，开启进气阀门252和排气阀门256，进行泄压调节使测试腔110内气压为预设高气压值；当配气***200将测试腔110内调节为低气压状态时，开启真空泵220和进气阀门252，进行泄压调节时测试腔110内气压为预设低气压值。当先进行步骤S12再进行步骤S13时，测试腔110内的气压会因受热而导致气压略有上升，通过采用步骤S131，可使得测试腔110内气压重新回归至预设值，可进一步提高测试的精确性。

如图3、图6所示，一种二次电池热失控测试装置的测试方法，采用所述的二次电池热失控测试装置，包括以下步骤：

S21：将二次电池样品10放置在测试箱体100的测试腔110内；

S22：变频轴流风机1100开启，调节所述变频轴流风机1100的功率大小，使所述风速传感器1300的读数达到预设风速值或处于预设风速范围，并保持该预设风速值或预设风速范围；

S23：电池充放电箱510开启提供预设充放电倍率值、预设电压值或预设电流值对二次电池样品10进行充电测试或放电测试，电流表530和电压表520分别实时记录充放电的电流、电压并反馈至数据采集设备，第一温度传感器400记录该二次电池样品10的待测位置的温度变化并反馈至数据采集设备。

所述二次电池热失控测试装置的测试方法，能够在可控流场环境参数条件下对二次电池样品10进行测试，以此，可供研究二次电池在可控流场测试环境下进行充放电时的释热特性以及热失控规律，能够提高研究的精确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种二次电池热失控测试装置，其特征在于，包括：

测试箱体，所述测试箱体内设有用于放置二次电池样品的测试腔；

配气***，所述配气***与所述测试腔连通，用于对所述测试腔内气体压力进行调节；

温度控制***，所述温度控制***用于对所述测试腔进行温度调节；

第一温度传感器，所述第一温度传感器用于放置在二次电池样品的待测位置，且用于与数据采集设备电性连接；及

电池工作***，所述电池工作***包括电池充放电箱、电压表、电流表、第一导线以及第二导线，所述电池充放电箱的两端口分别通过所述第一导线、第二导线与二次电池样品的正极、负极连接，所述电流表串联在所述第一导线上，所述电压表并联在所述第一导线与第二导线之间，所述电压表和电流表用于与数据采集设备电性连接。

2.根据权利要求1所述的二次电池热失控测试装置，其特征在于，所述测试箱体包括第一端盖、第二端盖以及两端开口的中空主体，所述中空主体的中空腔形成所述测试腔，所述第一端盖与所述中空主体的第一端密封连接，且所述第一端盖与所述中空主体的第一端可拆卸连接，所述第二端盖与所述中空主体的第二端密封连接，且所述第二端盖与所述中空主体的第二端可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的二次电池热失控测试装置，其特征在于，所述配气***包括压缩空气源、真空泵、第一气路、第二气路、主气路、测量气路以及气压计，所述测量气路的一端与所述测试腔连通，所述测量气路的另一端设有所述气压计，所述主气路的一端与所述测试腔连通，所述主气路靠近所述测试腔的一端设有进气阀门，所述主气路的另一端为排气口，所述主气路靠近所述排气口的一端设有排气阀门，所述压缩空气源通过所述第一气路与所述主气路连通，所述第一气路上设有空气阀门，所述真空泵通过所述第二气路与所述主气路连通，所述第二气路上设有真空泵阀门。

4.根据权利要求1所述的二次电池热失控测试装置，其特征在于，还包括废气气路和废气收集盒，所述废气气路的一端与所述测试腔连通，所述废气气路的另一端设有所述废气收集盒，所述废气气路上设有废气阀门。

5.根据权利要求2所述的二次电池热失控测试装置，其特征在于，还包括红外摄像机，所述测试箱体还包括设于所述中空主体外侧的观察筒体，所述观察筒体的第一端与所述测试腔连通，且所述观察筒体的第一端与二次电池样品的放置位对应，所述观察筒体的第二端密封设置有观察玻璃，所述红外摄像机设于所述观察玻璃远离所述中空主体的前方。

6.根据权利要求1-5任一项所述的二次电池热失控测试装置，其特征在于，所述温度控制***包括腔体加热带以及第二温度传感器，所述中空主体为导热体，所述腔体加热带均匀缠绕在所述中空主体的外壁上，所述第二温度传感器设于所述测试腔内，所述第二温度传感器用于与数据采集设备电性连接。

7.根据权利要求6所述的二次电池热失控测试装置，其特征在于，还包括密封接线插头，所述密封接线插头密封安装于所述中空柱体的侧壁上，所述密封接线插头具有多个导线连接头，所述导线连接头的两端分别位于所述测试腔内与测试腔外，所述第一温度传感器、第二温度传感器均通过所述导线连接头与数据采集设备有线连接，所述电池充放电箱、电流表、电压表设于所述测试腔的外侧，所述第一导线、第二导线通过所述导线连接头实现所述电池充放电箱与二次电池样品的连接。

8.根据权利要求2-5任一项所述的二次电池热失控测试装置，其特征在于，还包括支架、变频轴流风机、整流罩、风速传感器以及风道管，该二次电池热失控测试装置具备密闭测试模式和开放测试模式，

当所述第一端盖与所述中空主体的第一端密封连接，第二端盖与所述中空主体的第二端密封连接时，该二次电池热失控测试装置处于密闭测试模式；

当所述第一端盖与所述中空主体的第一端拆卸，第二端盖与所述中空主体的第二端拆卸时，该二次电池热失控测试装置处于开放测试模式，所述整流罩为两端开口的中空结构，所述整流罩的第一端设置在所述中空主体的第一端，且所述整流罩的中空腔与所述测试腔对接，所述风道管与所述整流罩远离所述中空主体的第二端对接，所述风道管内设有所述变频轴流风机，所述支架设于所述中空主体的第二端，所述支架用于支撑所述中空主体，所述风速传感器设于所述测试腔内，所述风速传感器用于与数据采集设备电性连接。

9.一种二次电池热失控测试装置的测试方法，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的二次电池热失控测试装置，包括以下步骤：

将二次电池样品放置在测试箱体的测试腔内；

配气***启动对测试腔进行气压调节，根据需要将测试腔内调节为预设高气压值或预设低气压值；

温度控制***启动对测试腔进行温度调节，将测试腔内调节为预设温度值；

电池充放电箱开启提供预设充放电倍率值、预设电压值或预设电流值对二次电池样品进行充电测试或放电测试，电流表和电压表分别实时记录充放电的电流、电压并反馈至数据采集设备，第一温度传感器记录该二次电池样品的待测位置的温度变化并反馈至数据采集设备。

10.一种二次电池热失控测试装置的测试方法，其特征在于，采用如权利要求8所述的二次电池热失控测试装置，包括以下步骤：

将二次电池样品放置在测试箱体的测试腔内；

变频轴流风机开启，调节所述变频轴流风机的功率大小，使所述风速传感器的读数达到预设风速值或处于预设风速范围；

电池充放电箱开启提供预设充放电倍率值、预设电压值或预设电流值对二次电池样品进行充电测试或放电测试，电流表和电压表分别实时记录充放电的电流、电压并反馈至数据采集设备，第一温度传感器记录该二次电池样品的待测位置的温度变化并反馈至数据采集设备。