CN112436201A - 一种电池热失控气体温度测试装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域,公开了一种电池热失控气体温度测试装置及方法,其中电池热失控气体温度测试装置包括:测试装置,测试装置包括电池夹具和温度测量机构,电池夹具形成夹持腔,待测电池夹持于夹持腔中,温度测量机构包括传感器支架,传感器支架连接于电池夹具上;数据采集装置,数据采集装置包括多个温度传感器,多个温度传感器呈矩形阵列布置于传感器支架上,多个温度传感器用于测量待测电池放出的气体的温度分布;热失控触发装置,热失控触发装置安装于电池夹具上,用于触发待测电池发生热失控而喷阀。

Description

一种电池热失控气体温度测试装置及方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池热失控气体温度测试装置及方法。
背景技术
目前,电动汽车市场已进入高速发展期,市场上的电动汽车的占比不断增加,同时对于动力电池的安全性能也提出了更高的要求。电池作为电动汽车的核心部件,其安全性至关重要。因此,对于电池热失控喷阀后的气体的行为以及抑制其蔓延的研究具有十分重要的实用价值。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种电池热失控气体温度测试装置,该电池热失控气体温度测试装置能够测量待测电池喷阀后的气体温度分布。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种电池热失控气体温度测试装置,包括:测试装置,所述测试装置包括电池夹具和温度测量机构,所述电池夹具形成夹持腔,待测电池夹持于所述夹持腔中,所述温度测量机构包括传感器支架,所述传感器支架连接于所述电池夹具上;数据采集装置,所述数据采集装置包括多个温度传感器,多个所述温度传感器呈矩形阵列布置于所述传感器支架上,多个所述温度传感器用于测量所述待测电池放出的气体的温度分布;热失控触发装置,所述热失控触发装置安装于所述电池夹具上,所述热失控触发装置用于触发所述待测电池发生热失控而喷阀。
作为一种电池热失控气体温度测试装置的优选方案,所述电池夹具包括锁紧螺栓、间隔设置的第一夹具和第二夹具,所述第一夹具和所述第二夹具之间形成所述夹持腔,所述第一夹具上设有第一锁紧孔,所述第二夹具上设有与所述第一锁紧孔正对的第二锁紧孔,所述锁紧螺栓穿设于所述第一锁紧孔和所述第二锁紧孔之间并将所述待测电池夹紧于所述夹持腔中。
作为一种电池热失控气体温度测试装置的优选方案,所述第一夹具或所述第二夹具上设有安装孔,所述传感器支架连接于所述安装孔中。
作为一种电池热失控气体温度测试装置的优选方案,所述热失控触发装置包括加热片,所述加热片夹设于所述待测电池和所述第二夹具之间。
作为一种电池热失控气体温度测试装置的优选方案,所述热失控触发装置还包括隔热棉,所述隔热棉夹设于所述加热片和所述第二夹具之间。
作为一种电池热失控气体温度测试装置的优选方案,所述热失控触发装置还包括针刺设备,所述第一夹具上开设有针刺孔,所述针刺设备能够通过所述针刺孔触发所述待测电池发生热失控。
作为一种电池热失控气体温度测试装置的优选方案,所述第一锁紧孔和所述第二锁紧孔均设有多个,所述第二锁紧孔与所述第一锁紧孔一一正对设置。
作为一种电池热失控气体温度测试装置的优选方案,该电池热失控气体温度测试装置还包括气体收集装置,所述气体收集装置包括密封箱,所述测试装置位于所述密封箱内。
作为一种电池热失控气体温度测试装置的优选方案,该电池热失控气体温度测试装置还包括气体成分分析***,所述气体收集装置还包括气罐,所述气体成分分析***安装于所述气罐中,所述气罐通过气管连通于所述密封箱,所述气管上设有输气泵,所述输气泵用于将所述密封箱中的气体输送至所述气罐中。
本发明的另一目的在于提供一种电池热失控气体温度测试方法,该方法便于对待测电池喷阀后的气体温度分布进行测量。
为达该目的,本发明采用以下技术方案:
一种电池热失控气体温度测试方法,利用利用上述任一技术方案所述的电池热失控气体温度测试装置对待测电池喷阀后的气体进行温度测量,其包括如下步骤:将待测电池夹持于测试装置的电池夹具中;将所述待测电池放置于真空环境中;开启数据采集装置中的温度传感器,对所述待测电池周围的温度进行持续测量;利用热失控触发装置触发所述待测电池发生热失控,使所述待测电池喷阀放出气体。
本发明的有益效果:
本发明提供一种电池热失控气体温度测试装置,该电池热失控气体温度测试装置包括测试装置、数据采集装置和热失控触发装置,测试装置包括电池夹具和温度测量机构,待测电池夹持于电池夹具的夹持腔中,温度测量机构的传感器支架连接于电池夹具上,数据采集装置中的多个温度传感器呈矩形阵列布置于传感器支架上用于测量待测电池放出的气体的温度分布。热失控触发装置安装于电池夹具上,用于触发待测电池发生热失控而喷阀放出气体。由于多个温度传感器呈矩形阵列布置于待测电池周围,能够对待测电池放出的气体的温度进行持续测量,使得数据采集装置不仅能够测量气体的扩散轨迹,还能测量气体的温度变化。通过上述结构,该电池热失控气体温度测试装置能够测量电池喷阀后的气体温度分布。
附图说明
图1是本发明具体实施方式所提供的电池热失控气体温度测试装置中的测试装置的立体结构示意图;
图2是本发明具体实施方式所提供的第一夹具的立体结构示意图;
图3是本发明具体实施方式所提供的第二夹具的立体结构示意图;
图4是本发明具体实施方式所提供的传感器支架的主视图;
图5是本发明具体实施方式所提供的电池热失控气体温度测试方法的流程图。
图中:
1、电池夹具;11、夹持腔;12、锁紧螺栓;13、第一夹具;131、针刺孔;132、第一锁紧孔;14、第二夹具;141、安装孔;142、第二锁紧孔;2、传感器支架;21、连接杆;22、支杆;31、加热片;32、隔热棉;100、待测电池。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明所提供的电池热失控气体温度测试装置及方法。
本发明提供一种电池热失控气体温度测试装置,该电池热失控气体温度测试装置用于对热失控后的电池放出的气体的温度进行测试,该电池热失控气体温度测试装置包括测试装置、数据采集装置和热失控触发装置,待测电池100被固定于测试装置中,数据采集装置包括多个温度传感器,多个温度传感器呈矩形阵列布置于测试装置上,温度传感器用于测量待测电池100放出的气体的温度分布。热失控触发装置安装于测试装置上,热失控触发装置用于触发待测电池100发生热失控而喷阀放出气体。由于多个温度传感器呈矩形阵列布置于待测电池100周围,能够对待测电池100放出的气体的温度进行持续测量,使得数据采集装置不仅能够测量气体的扩散轨迹,还能测量气体的温度变化。通过上述结构,该电池热失控气体温度测试装置能够测量电池喷阀后的气体温度分布。
在本实施例中,如图1所示,测试装置包括电池夹具1,电池夹具1形成夹持腔11,待测电池100夹持于夹持腔11中,实现对待测电池100的固定。具体地,电池夹具1包括锁紧螺栓12、间隔设置的第一夹具13和第二夹具14,第一夹具13和第二夹具14之间形成夹持腔11,如图2所示,第一夹具13上设有第一锁紧孔132,如图3所示,第二夹具14上设有与第一锁紧孔132正对的第二锁紧孔142,锁紧螺栓12穿设于第一锁紧孔132和第二锁紧孔142之间并将待测电池100夹紧于夹持腔11中,实现待测电池100的牢固固定。
优选地,第一锁紧孔132和第二锁紧孔142数量相等且均设有多个,第二锁紧孔142与第一锁紧孔132一一正对设置,使得锁紧螺栓12在第一夹具13和第二夹具14上的连接位置可以调整,从而使得电池夹具1能够匹配不同尺寸的待测电池100。
在本实施例中,测试装置还包括温度测量机构,如图1和图4所示,温度测量机构包括传感器支架2,传感器支架2连接于电池夹具1上。具体地,第一夹具13或第二夹具14上开设有安装孔141,传感器支架2连接于安装孔141中,从而安装于电池夹具1上。优选地,安装孔141设置为方形孔,传感器支架2的连接端为方形头,能够防止传感器支架2连接于安装孔141后发生转动。
优选地,如图4所示,传感器支架2上设有连接杆21和多个支杆22,多个支杆22平行间隔连接于连接杆21的对称两侧,多个温度传感器连接于支杆22上,使得多个温度传感器能够在传感器支架2上呈矩形阵列布置,数据采集装置不仅能够通过温度传感器测量的温度分布轨迹对待测电池100放出的气体的扩散轨迹进行测量,还能测量某一位置处的气体的温度变化情况。
在本实施例中,热失控触发装置包括加热片31,加热片31夹设于待测电池100和第二夹具14之间,能够通过加热片31对待测电池100进行加热,通过加热触发的方式使待测电池100发生热失控,以对电池热失控气体的温度进行测试。优选地,热失控触发装置还包括隔热棉32,隔热棉32夹设于加热片31和第二夹具14之间,能够防止加热片31产生的热量向第二夹具14扩散,有利于保证加热片31对待测电池100的加热效果。
优选地,热失控触发装置还包括针刺设备,第一夹具13上开设有针刺孔131,针刺孔131为通孔,针刺设备能够通过针刺孔131刺待测电池100,通过针刺触发的方式使待测电池100发生热失控,以对电池热失控气体的温度进行测试。
可以理解的是,在本实施例中还可以通过对待测电池100进行过充,通过过充触发的方式使待测电池100发生热失控,以对电池热失控气体的温度进行测试。本实施例提供的热失控触发装置能够适用于加热触发、过充触发、针刺触发等多种触发待测电池100热失控的方式,便于对多种热失控情况下待测电池100放出的气体进行温度测试。
优选地,该电池热失控气体温度测试装置还包括气体收集装置,气体收集装置包括密封箱,测试装置位于密封箱内,密封箱能够防止待测电池100放出的气体扩散,能够避免对环境造成污染。
在本实施例中,气体收集装置还包括气罐,气罐通过气管与密封箱连通,用于收集密封箱中的气体,便于对气机进行收集存放或进一步分析处理。优选地,气管上设有输气泵,输气泵能够将密封箱中的气体输送至气罐中,实现密封箱中的气体的收集。更为优选地,气管的外壁设有降温装置,能够防止气管内气体的温度过高发生***。
具体地,气罐设有上气阀、下气阀和压力表,压力表用于观察气罐内的压力,下气阀均为单向阀,下气阀通过气管与密封箱连接,用于使待测电池100热失控后的气体进入气罐,上气阀为泄压阀,其用于气罐达到极限压力后泄压。
优选地,该电池热失控气体温度测试装置还包括气体成分分析***,气体成分分析***安装于气罐中,气体成分分析***用于确定待测电池100热失控产生的气体成分。
在本实施例中,数据采集装置还包括摄像单元,摄像单元朝向待测电池100设置,摄像装置不仅能够对待测电池100热失控后产生的烟雾轨迹进行录制,还能记录待测电池100热失控过程。优选地,数据采集装置还包括电压采集单元,电压采集单元与待测电池100的电极相连接,能够对待测电池100的电压信号进行测量,便于记录待测电池100热失控后电压的变化情况。
本实施例还提供一种电池热失控气体温度测试方法,该测试方法利用上述技术方案提供的电池热失控气体温度测试装置对待测电池100喷阀后的气体进行温度测量,如图5所示,该测试方法包括如下步骤:
S1、将待测电池100夹持于测试装置的电池夹具1中。
即,将待测电池100夹持于电池夹具1形成的夹持腔11中,并将锁紧螺栓12锁紧以将待测电池100夹紧。
S2、将待测电池100放置于真空环境中。
即,将待测电池100放入气体收集装置的密封箱,并将密封箱抽成真空,能够避免密封箱中的气体对待测电池100失控后放出的气体的温度和成分进行影响。
S3、开启数据采集装置中的温度传感器,对待测电池100周围的温度进行持续测量;
即,开启数据采集装置中的温度传感器、摄像单元和电压采集单元等信号采集单元,对待测电池100的温度、电压以及烟雾等信号进行持续采集,并记录待测电池100热失控的过程。
S4、利用热失控触发装置触发待测电池100发生热失控,使待测电池100喷阀放出气体。
即,利用热失控触发装置采用加热触发、过充触发、针刺触发中的一种触发方式,使待测电池100发生热失控,进而喷阀放出气体。
S5、经过预设时间后,关闭数据采集装置,将密封箱中的气体输送至气罐中利用气体成分分析***确定待测电池100热失控产生的气体成分。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池热失控气体温度测试装置,其特征在于,包括:
测试装置,所述测试装置包括电池夹具(1)和温度测量机构,所述电池夹具(1)形成夹持腔(11),待测电池(100)夹持于所述夹持腔(11)中,所述温度测量机构包括传感器支架(2),所述传感器支架(2)连接于所述电池夹具(1)上;
数据采集装置,所述数据采集装置包括多个温度传感器,多个所述温度传感器呈矩形阵列布置于所述传感器支架(2)上,多个所述温度传感器用于测量所述待测电池(100)放出的气体的温度分布;
热失控触发装置,所述热失控触发装置安装于所述电池夹具(1)上,所述热失控触发装置用于触发所述待测电池(100)发生热失控而喷阀。
2.根据权利要求1所述的电池热失控气体温度测试装置,其特征在于,所述电池夹具(1)包括锁紧螺栓(12)、间隔设置的第一夹具(13)和第二夹具(14),所述第一夹具(13)和所述第二夹具(14)之间形成所述夹持腔(11),所述第一夹具(13)上设有第一锁紧孔(132),所述第二夹具(14)上设有与所述第一锁紧孔(132)正对的第二锁紧孔(142),所述锁紧螺栓(12)穿设于所述第一锁紧孔(132)和所述第二锁紧孔(142)之间并将所述待测电池(100)夹紧于所述夹持腔(11)中。
3.根据权利要求2所述的电池热失控气体温度测试装置,其特征在于,所述第一夹具(13)或所述第二夹具(14)上设有安装孔(14),所述传感器支架(2)连接于所述安装孔(14)中。
4.根据权利要求2所述的电池热失控气体温度测试装置,其特征在于,所述热失控触发装置包括加热片(31),所述加热片(31)夹设于所述待测电池(100)和所述第二夹具(14)之间。
5.根据权利要求4所述的电池热失控气体温度测试装置,其特征在于,所述热失控触发装置还包括隔热棉(32),所述隔热棉(32)夹设于所述加热片(31)和所述第二夹具(14)之间。
6.根据权利要求2所述的电池热失控气体温度测试装置,其特征在于,所述热失控触发装置还包括针刺设备,所述第一夹具(13)上开设有针刺孔(131),所述针刺设备能够通过所述针刺孔(131)触发所述待测电池(100)发生热失控。
7.根据权利要求2所述的电池热失控气体温度测试装置,其特征在于,所述第一锁紧孔(132)和所述第二锁紧孔(142)均设有多个,所述第二锁紧孔(142)与所述第一锁紧孔(132)一一正对设置。
8.根据权利要求1所述的电池热失控气体温度测试装置,其特征在于,还包括气体收集装置,所述气体收集装置包括密封箱,所述测试装置位于所述密封箱内。
9.根据权利要求8所述的电池热失控气体温度测试装置,其特征在于,还包括气体成分分析***,所述气体收集装置还包括气罐,所述气体成分分析***安装于所述气罐中,所述气罐通过气管连通于所述密封箱,所述气管上设有输气泵,所述输气泵用于将所述密封箱中的气体输送至所述气罐中。
10.一种电池热失控气体温度测试方法,其特征在于,利用如权利要求1-9任一项所述的电池热失控气体温度测试装置对待测电池(100)喷阀后的气体进行温度测量,其包括如下步骤:
将待测电池(100)夹持于测试装置的电池夹具(1)中;
将所述待测电池(100)放置于真空环境中;
开启数据采集装置中的温度传感器,对所述待测电池(100)周围的温度进行持续测量;
利用热失控触发装置触发所述待测电池(100)发生热失控,使所述待测电池(100)喷阀放出气体。
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