CN113933724A - 一种金属空气电池安全性的试验*** - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种金属空气电池安全性的试验***，该***包括：电池支架，用于支撑电池夹具；电池样品作为试验对象，通过电池夹具进行固定；撞击物出射装置，放置在距离电池样品第一设定距离处，用于向垂直于电池极板的方向发射撞击物；撞击物测速仪用于监测撞击物在从撞击物出射***出后的发射过程中的速度；第一相机，放置在距离电池样品第二设定距离处，用于记录撞击物侵彻电池样品后电池样品出现的现象，该现象用于评价该电池样品在遭受撞击物击射时的安全性等级。通过采用上述技术方案，能够真实模拟撞击物先穿透防护钢板再镶嵌于电池内部的试验工况，并且产生的试验结果具有良好的区分性和重复性。

Description

一种金属空气电池安全性的试验***

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种金属空气电池安全性的试验***。

背景技术

金属空气电池是绿色二次电池的代表之一，具有无毒无污染、比能量高和性能稳定等优点，在通讯电源、大功率储备电源等诸多领域具有很好的发展潜力。对于地面作战部队，如若将金属空气电池应用于部队装备上，相较于传统的柴油发电机而言，其工作时间会显著提高，红外特性会有显著的下降。由于金属空气电池属于新型技术，所以其安全性和可靠性需要通过更严格的试验来进行进一步的评估。目前，通过物理毁伤形式检验电池安全性的试验方法，现行的国家标准当中主要有短路、跌落、加热、放电，盐雾和振动试验等。这四种试验方法在各自的应用领域发挥了重要的作用，但无法有效地模拟电池在遭受击射时高速撞击或摧毁的试验工况，从而不能完全准确地评价电池在遭受击射时的安全性。

发明内容

本发明实施例公开一种金属空气电池安全性的试验***，能够真实模拟撞击物先穿透防护钢板再镶嵌于电池内部的试验工况，准确地评价金属空气电池的安全性。

本发明实施例公开了一种金属空气电池安全性的试验***，该***包括：

被射单元、击射单元和监测单元；其中，所述被射单元，包括：电池支架、电池夹具和电池样品；所述击射单元，包括：撞击物出射装置、支撑所述撞击物出射装置的支架和撞击物；所述监测单元，包括：第一相机和撞击物测速仪；其中，

所述电池支架，用于支撑所述电池夹具；

所述电池样品作为试验对象，通过所述电池夹具进行固定；

所述撞击物出射装置，放置在距离所述电池样品第一设定距离处，用于向垂直于电池极板的方向发射撞击物；所述撞击物测速仪用于监测撞击物在从撞击物出射***出后的发射过程中的速度；

所述第一相机，放置在距离所述电池样品第二设定距离处，用于记录撞击物侵彻所述电池样品后所述电池样品出现的现象，所述现象用于评价该电池样品在遭受撞击物击射时的安全性等级；

其中，所述电池样品在撞击物击射后出现的现象包括如下一种或多种：

电池表面出现撞击物穿孔、内部结构发生改变、电池泄漏气体或液体、所述气体或液体有毒性、出现明火和出现明火后发生***；

其中，所述电池夹具包括第一挡板、第二挡板、固定块和可伸缩底梁；其中，

所述固定块有4个，其中两个固定在第一挡板底部，用于支撑第一挡板；另外两个固定块固定在第二挡板底部，用于支撑第二挡板；

在沿着撞击物出射方向，第一挡板和第二挡板前后相对放置，并通过所述可伸缩底梁连接，所述第一挡板的面积大于第二挡板的面积。

可选的，所述试验***还包括：

第二相机，放置在距离所述电池样品第三设定距离处，用于记录试验起点到试验结束的全过程中电池的变化现象；

其中，所述变化现象包括如下一种或多种：包括被撞击物击中、电池跌落、漏液、冒烟、燃烧、***、漏出液体颜色、液体与支架接触后二者的变化、烟雾的颜色、扩散范围、火焰的颜色、火焰的形态、火球直径、火焰长度和***后碎片的数量。

可选的，所述试验***还包括：

温度传感器，包括六个温度探头，用于检测所述电池样品在遭受撞击物击射后不同时刻温度的变化情况；

其中，第一探头的测点布置在撞击物入射面上，距离电池几何中心3厘米处；第二探头的测点布置在撞击物出射面上，距离电池几何中心3厘米处；第三探头的测点布置在电池漏气阀处；第四探头的测点布置在电池正上方12厘米处；第五探头的测点布置在电池正上方18厘米处；第六探头的测点布置在电池的前偏左30°，距电池14厘米处。

可选的，所述试验***还包括：

红外成像仪，布置在距离所述电池样品3米处，所述红外成像仪与所述电池样品两点连线，和撞击物出射口与所述电池样品两点连线所构成的夹角为45°。

可选的，所述撞击物测速仪的个数为两个，分别为沿着撞击物发射方向前后设置的第一撞击物测速仪和第二撞击物测速仪；

其中，第一撞击物测速仪与第二撞击物测速仪之间的间距为1米；

第二撞击物测速仪与撞击物出射口的间距为1米；

所述撞击物出射口与电池入射表面的距离为20米。

可选的，所述试验***还包括：

烟度测试仪，布置在距离电池样品第四设定距离处，所述烟度测试仪与电池样品两点连线，和撞击物出射口与电池样品两点连线所构成的夹角为45°，所述烟度测试仪用于检测所述电池样品在遭受撞击物击射时是否产生冒烟现象，以确定该电池样品在遭受撞击物击射时的安全性等级。

可选的，所述烟度测试仪，还用于在所述电池样品产生冒烟现象后，通过烟对光强度的衰减作用测定光束在烟中的透过率，根据光线透过率的大小来评价烟的浓度等级，以确定所述电池样品的损伤程度。

可选的，所述第一挡板和所述第二挡板均为钨钢合金磨砂材质。

可选的，所述第一相机与电池两点连线，和撞击物出射口与电池两点连线所构成的夹角为70°。

本发明实施例提供的技术方案，提供了一种电池安全性的试验***，该试验***包括被射单元、击射单元和监测单元；其中，被射单元包括：电池支架、电池夹具和电池样品；击射单元包括：撞击物出射装置、支撑撞击物出射装置的支架和撞击物；监测单元包括第一相机和撞击物测速仪。其中，电池支架，用于支撑电池夹具；电池样品作为试验对象，通过电池夹具进行固定；撞击物出射装置，放置在距离电池样品第一设定距离处，用于向垂直于电池极板的方向发射撞击物；撞击物测速仪用于监测撞击物在发射过程中的速度；第一相机，放置在距离电池样品第二设定距离处，用于记录撞击物侵彻电池样品后电池样品出现的现象。该***能够真实地模拟撞击物先穿透用于保护电池的钢板再镶嵌于电池的情况。通过记录撞击物侵彻电池样品后电池样品出现的现象，可用该现象来评价该电池样品在遭受撞击物击射时的安全性等级，使得产生的试验结果具有良好的重复性和区分性。

本发明的发明点包括：

1、构建一种电池安全性的试验***，该试验***包括被射单元、击射单元和监测单元，其中，被射单元包括：电池支架、电池夹具和电池样品；击射单元包括：撞击物出射装置、支撑撞击物出射装置的支架和撞击物；监测单元包括：第一相机和撞击物测速仪；其中，电池支架，用于支撑电池夹具；电池样品作为试验对象，通过电池夹具进行固定；撞击物出射装置，放置在距离电池样品第一设定距离处，用于向垂直于电池极板的方向发射撞击物；撞击物测速仪用于监测撞击物在发射过程中的速度；第一相机，放置在距离电池样品第二设定距离处，用于记录撞击物侵彻电池样品后电池样品出现的现象，该现象用于评价该电池样品在遭受撞击物击射时的安全性等级。上述试验***能够真实地模拟撞击物先穿透用于保护电池的钢板再镶嵌于电池的情况，有效地模拟电池在遭受撞击物击射时高速撞击或摧毁的试验工况，根据试验结果，可准确的评价电池在遭受撞击物击射时的安全性，是本发明的发明点之一。

2、本发明实施例提供了一种电池夹具，该夹具主要由前挡板、后挡板、固定块和伸缩底梁组成。其中，前挡板和后挡板之间具有间隔，用于容纳电池样品；可伸缩底梁用于控制前挡板和后挡板间距，以夹紧电池样品。通过采用该夹具，可保证电池在遭受射击时不会掉落，同时也为了夹具对不同外形的电池具有良好的通用性，以有助于真实地模拟撞击物先穿透用于保护电池的钢板再镶嵌于电池的情况，是本发明的发明点之一。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明实施例提供的一种电池夹具的结构图；

图1b为本发明实施例提供的一种电池夹具支撑装置示意图；

图2a为本发明实施例提供的场地整体布局示意图；

图2b为本发明实施例提供的防爆洞内部电池摆放示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电池安全性的试验***示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电池安全性试验方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种温度传感器的温度测点布局图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。

需要说明的是，本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供的技术方案主要是通过对电池在遭受到撞击物击射后所表现出来的现象进行分析，从而来评价电池的安全性。由于电池在遭受到撞击物击射时可能会出现明火、***等现象，因此，本发明实施例提供的技术方案需提前布置好安全可靠的试验场地。

请参阅图2a。图2a为本发明实施例提供的场地整体布局示意图。如图2a所示，该场地被划分为安全区、非安全区、危险区和试验区。安全区人员可以进行观察、拍摄，也可以进行隐蔽或操纵监测仪器触发开关等；非安全区是出射撞击物的位置，区域内除击射人员以外，不得有其他人员走动；危险区是指电池所在区域的周围，电池在被撞击物击中之后自身的碎片和撞击物碎片会向周围迸溅，不能有设备在此区域内摆放，不能有人员滞留；试验区是对金属空气电池进行撞击物击射的区域，主要用于摆放试验监测单元(红外成像仪、温度传感器、高速相机、数码摄像机，子弹测速仪，红外测距仪)、被射单元(电池支架、电池夹具、电池样品)和击射单元(撞击物、撞击物出射装置和支撑该撞击物出射装置的支架)。

另外，在场地的***设有安全防火防弹墙壁，防止撞击物飞出场地外增加安全隐患。在被射电池的后面，设置有安全洞口，一是用于撞击物出射装置校准时撞击物飞入洞口内，增加环境安全性；二是将试验完毕的电池放置于洞内，防止二次燃烧或***。在危险区域内设有蓄水池，主要用来给铁质电池支架降温以提升试验的效率。在安全区设有灭火器材，主要对电池及其***碎片的火源进行灭火。图2b为本发明实施例提供的防爆洞内部电池摆放示意图。如图2b所示，在防爆洞内，金属空气电池通过夹具固定在支撑架上。

在场地布置完成后，可完成对电池安全性的试验***的建立。该试验***能够真实地模拟金属空气电池遭受撞击物击中的过程，特别是可模拟出撞击物先穿透防护钢板再镶嵌于电池内部的试验工况。具体请参阅图3。

图3为本发明实施例提供的一种电池安全性的试验***示意图。如图3所示，本实施例提供的试验***具体包括：被射单元、击射单元和监测单元；其中，被射单元，包括：电池支架(图中未示出)、电池夹具(图中未示出)和电池样品3；击射单元，包括：撞击物出射装置8、支撑撞击物出射装置的支架和撞击物(图中未示出)；监测单元包括第一相机5和撞击物测速仪7；其中，

电池支架，用于支撑电池夹具；

电池样品3作为试验对象，通过电池夹具进行固定，电池夹具设置于防爆洞2内。本实施例中，电池样品为金属空气电池；

撞击物出射装置8，放置在距离电池样品3第一设定距离处，用于向垂直于电池极板的方向发射撞击物；撞击物测速仪7用于监测撞击物从撞击物出射装置8的出射***出后，在发射过程中的速度；

第一相机5，放置在距离电池样品3第二设定距离处，用于记录撞击物侵彻电池样品3后电池样品2出现的现象，该现象用于评价该电池样品3在遭受撞击物击射时的安全性等级。

本实施例中，各单元摆放的位置优选为：撞击物出射装置的撞击物出射口与电池入射表面的距离为20米；撞击物出射口与撞击物测速仪的间距为1米；两个测距仪间距为1米；第一相机与电池的距离为2.5米，第一相机5与电池样本3两点连线，和撞击物出射口与电池两点连线所构成的夹角约为70°。烟度测试仪9，布置在距离电池样品第四设定距离处，该烟度测试仪与电池样品两点连线，和，撞击物出射口与电池样品两点连线所构成的夹角为45°。温度传感器1的探针监测线由地下穿入，同时布置在防爆洞内侧墙体以及电池的内部，固定牢靠。此外，本发明实施例提供的试验***还包括：红外线测距仪4，用于测试各个单元之间的距离。此外，本发明实施例提供的试验***还包括第二相机6，放置在距离电池样品第三设定距离处，用于记录试验起点到试验结束的全过程中电池的变化现象。

需要说明的是，本实施例提供的试验***中各单元的摆放位置还可根据经验值进行任意设置，本实施例对此不做具体限定。上述试验***能够真实地模拟撞击物先穿透用于保护电池的钢板再镶嵌于电池的情况，有效地模拟电池在遭受撞击物击射时高速撞击或摧毁的试验工况，根据试验结果，可准确的评价电池在遭受撞击物击射时的安全性，是本发明的发明点之一。

本实施例中，第一相机为高速相机。相对于普通相机，高速相机连拍速度更快，每秒可以达到数十帧，甚至数千帧，且每帧的分辨率要高于摄像机。本实施例中，进行电池安全等级的评价的基本条件是撞击物贯穿电池或嵌入电池，而高速相机的主要作用就是证明撞击物确实射入电池或嵌入电池中。此外，在试验过程中，有些电池可能会产生微型火焰，这个现象只通过普通摄像机进行查看是不够的，因此就需要借助高速相机判断微型火焰究竟是电池产生的，还是撞击物产生的。

本实施例中，电池样品，即击射试验对象，为金属空气电池，该金属空气电池可以为锌空气电池、镁空气电池、铝空气电池和锂空气电池。在容量上，规定每种金属材料的空气电池能量为500Wh，便于金属空气电池安全性能的横向评价。在荷电状态上，单体电池和模组电池的电量为100％、50％、0％，便于评价同一电池不同电量条件下安全性能的纵向评价。

为了保证电池在遭受击射时不会掉落，同时也为了夹具对不同外形的电池具有良好的通用性，本实施例提供了一种电池夹具，该电池夹具包括第一挡板、第二挡板、固定块和可伸缩底梁；其中，

所述固定块有4个，其中两个固定在第一挡板底部，用于支撑第一挡板；另外两个固定块固定在第二挡板底部，用于支撑第二挡板；

第一挡板和第二挡板相对放置，并通过所述可伸缩底梁连接，所述第一挡板的面积大于第二挡板的面积。

具体的，图1a为本发明实施例提供的一种电池夹具的结构图，图1b为本发明实施例提供的一种电池夹具支撑装置示意图。如图1b所示，电池夹具的支撑装置包括垂直于地面相对放置的支撑件，这两个支撑件的顶部设置有凹型滑槽。如图1a所示，该电池夹具主要由沿着撞击物出射方向先后放置的第一挡板(图1a中为前挡板)、第二挡板(图1a中为后挡板)、以及伸缩底梁和固定块组成。前挡板面积稍大，用于遮挡住金属空气电池以模拟其防护层。在试验过程中，撞击物先会穿过前挡板。后挡板面积稍小，用于抵住电池后部，使其固定在夹具上。前后挡板底部分别焊有两个固定块，便于嵌入图1b所示的支撑装置的滑槽内，前后挡板下侧有两根可伸缩底梁连接，针对不同型号的金属空气电池，伸缩底梁可作出相应调整。电池在夹具上的安装过程为：将电池试样放置于前挡板和后挡板之间的底梁上，利用固定块在滑槽中的滑动以及底梁的伸缩使前后挡板夹牢电池试样。

具体的，底梁框采用耐高温材质；前后挡板采用钨钢合金磨砂材质以增加其与金属空气电池的摩擦力，使电池放置牢固。

在场地和试验***都布置完成后，可开始电池的击射试验。本实施例提供了一种试验方法，该试验方法的可操作性强，便于评价不同的金属空气电池遭受击射后的安全性，且产生的试验结果具有良好的重复性和区分性。具体请参阅图4。

图4本发明实施例提供的一种电池安全性试验方法的流程图，如图4所示，在试验正是开始之前，可将电池按照试验规定进行充电，并进行撞击物和撞击物出射装置的选配。在选配工作完成后，需判断天气情况，如果遇到雨雪或大风天气，则试验结束。当天气状况良好时，可继续进行试验。

在试验前，还需检验各仪器的完好性，并将验证完好的仪器摆放到位并加装防撞击物玻璃。然后在电池夹具上安装电池，挡板以及文段传感器探头。在安装完成后，如果判断出电池出现了自然或***等异常现象，则需重新更换电池样品，即重新执行电池的安装操作。如果安全完成后未出现异常现象，则打开温度传感器接收器、高速相机、摄像机、红外热像仪等监测仪器的开关进行监测。击射人员隐蔽后开始击射操作。具体击射过程可以为：瞄准电池的几何中心进行击射(使撞击物从垂直于电池极板的方向贯穿、撞击物击射速度不低于750m/s)。如果未击中电池，则重新进行击射操作；如果击中了电池，则记录试验现象，并在各监测仪器内数据都不再变动后，导出监测仪器中的数据，并关闭仪器开关。通过分析试验现象和试验数据，例如，电池鼓胀尺寸、入射和出射孔直径等，得出试验结论。

本实施例中，为了便于评价电池的安全性，可利用电池遭受撞击物侵彻后可能会产生的试验现象，将安全等级从轻到重分为五个级别：二级安全、一级安全、一级危险、二级危险、三级危险。不同的安全等级所对应的试验现象如下表1所示。结合表1，可通过试验现象得到金属空气电池的安全等级。

表1 安全等级与试验现象对照表

其中，试验现象的判别方法如下：(1)电池出现撞击物穿孔，采用肉眼观察的方式进行判断。(2)电池内部结构有致或扭曲，可采用γ射线切割工具，顺着撞击物击射的方向将电池切开，观察电池内部结构的损伤特性；(3)气体和液体泄漏，可采用试验前后称重法、烟度测试仪法；(4)明火和***，采用高速相机进行拍照识别。

具体的，对于金属空气电池，可通过采用如下安全性检验方法确定安全性等级：

如果检测出撞击物未射入电池内，且电池未发生漏液现象，且电池内部结构未发生改变，则确定电池电堆的安全性等级为二级安全；

如果检测出电池表面出现撞击物穿孔，且电池的漏液容量达到第一预设阈值，且电池内容结构改变，则确定电池的安全性等级为一级安全；

如果检测出电池表面出现撞击物穿孔，且电池电堆的漏液容量达到第二预设阈值，则确定电池电堆的安全性等级为一级危险；其中，第一预设阈值小于第二预设阈值；

如果检测出电池表面出现撞击物穿孔，且检测出电池出现冒烟现象，则确定电池的安全性等级为二级危险；

如果检测出电池表面出现撞击物穿孔，且检测到电池出现明火并发生***现象，则确定电池的安全性等级为三级危险。

在上述实施例的基础上，在评价金属空气电池在击射试验的安全性时，还可采用试验现象测试方法、电池温度测试方法和烟度测试方法，下面分别对各个方法进行详细介绍。

其中，关于试验现象测试方法，具体是采用第二相机，即数码摄像机，记录试验现象，通过分析试验现象来确定电池的安全性等级。如图3所示，本发明实施例提供的试验***还包括第二相机，放置在距离电池样品第三设定距离处，用于记录试验起点到试验结束的全过程中电池的变化现象。其中，该第二相机可以为数码摄像机，第三设定距离可以为2.5米。数码摄像机主要记录击射试验的全流程，可包括被撞击物击中、电池表面是否出现撞击物穿孔、电池跌落、漏液、冒烟、燃烧、***、漏出液体颜色、液体与支架接触后二者的变化、烟雾的颜色、扩散范围、火焰的颜色、火焰的形态、火球直径、火焰长度、***威力和***后碎片的数量等。

其中，关于电池温度测试方法，本实施例采用的是利用K型温度传感器，进行测试。在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的温度传感器可以为K型温度传感器，该传感器包括六个温度探头，用于检测电池样品在遭受撞击物击射后不同时刻温度的变化情况。利用温度传感器检测到的温度指标与上述试验现象均可作为评价电池安全性的标准。具体的，利用检测到的温度指标，可对同一安全等级内的电池进行更进一步的细致分类，即，按照试验现象可对电池的安全性等级进行粗略划分，再按温度指标可对电池的安全性等级进行精细划分，温度指标和试验现象二者相互依存，互相印证，使得试验结果具有良好的区分性，是本发明的发明点之一。其中，本实施例提供的温度传感器可优选为K行温度传感器，该温度传感器的探测点的布局图请参阅图5。

如图5所示，K型温度传感器第一探头的测点a布置在撞击物入射面上，距离电池几何中心3厘米处；第二探头的测点b布置在撞击物出射面上，距离电池几何中心3厘米处；第三探头的测点c布置在电池漏气阀处；第四探头的测点d布置在电池正上方12厘米处，这样设置，是因为根据试验数据可知12厘米处是大型电池火焰喷射的焰心处，小型电池火焰喷射的外焰处。第五探头的测点e布置在电池正上方18厘米处，这样设置，是因为根据试验数据可知18厘米处是大型电池火焰喷射的外焰处；第六探头的测点f布置在电池的前偏左30°，距电池14厘米处，这样设置，是因为由试验数据可知14厘米处是大部分电池弹孔喷射火焰的外焰处。

本实施例中，通过K型温度传感器可分析的内容包括：温度曲线趋势、射入点温度、起火点温度、温度上升期、温度平稳期、温度下降期、不同温度阶段持续时间、最高温度、最低温度和平均温度。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的试验***还包括：红外成像仪(图中为示出)，布置在距离电池样品3米处，与电池样品两点连线和撞击物出射口与电池样品两点连线所构成的夹角为45°，用于进行温度数据的测量。

其中，关于烟度测试方法，可在电池产生冒烟、喷烟现象后，通过烟对光强度的衰减作用测定光束在烟中的透过率，根据光线透过率的大小来评价烟的浓度等级。具体的，可将撞击物射入电池时刻作为测试零点，透过率的数值由最小开始升高时记录为测试终点，烟度测试仪的采集频率为1次/秒，即可对上述四个指标绘制曲线，通过对比不同电池的四个指标曲线的最高点、最低点、曲线走势、曲线升高与降低速率等得出电池的损伤程度。特别指出的是，为保证烟度测试仪器数值的精确性，试验必须在无雨雪无风且天气晴朗的条件下进行。

在上述实施例的基础上，为了增加击射试验对象参数的完整性，本发明实施例还提供了一种尺寸测量方法，主要包括如下三个方面：

(1)利用直尺测量电池的长宽高等外观尺寸。

(2)利用红外测距仪测量现场测试仪器导出图像的尺寸，再根据比例尺对应关系加以计算。具体的，该红外测距仪可通过测量视频影像中火焰尺寸和烟雾扩散范围，并按照比例尺计算出火焰长度和烟雾扩散范围等参数的理论值。

(3)对电池的子弹射入孔和射出孔的尺寸测量采用间接测量法，先在弹孔口外沿涂抹甲基红和鞣酸试剂，再用宣纸进行拓印，待宣纸上的印文干燥之后，利用游标卡尺测量印文最大外边缘的尺寸。

本实施例这样设置，可得到安全等级下更细的指标，例如烟雾扩散范围和火焰长度等，利用这些指标，可对同一安全等级的电池进行危险性程度的排序，从而满足不同应用场景的适应性的需求，是本发明的发明点之一。例如：有两块电池进行了击射试验，对于A用户而言，他只需要知道电池的安全等级，那么他无需再测量火焰长度等细微参数，只观察现象来判断等级即可；对于B用户而言，他更想知道那种电池更加安全，因此就需要比对烟雾扩散范围和火焰长度等细微参数。

在上述实施例的基础上，为了便于对试验现象进行分析，可将试验过程中的数据进行记录。具体可记录如下数据：电池的基本参数(电池编号、电池类型、电池容量、电池电量和电池厂家)、测试条件(电池序号、侵彻挡板厚度、钨钢板厚度、击射距离、撞击物类型、撞击物速度)、气象条件(大气温度、相对湿度、大气压力、风速、风向和天气情况)、试验过程中的试验现象、电池表面温度、电池表面最高温度和平均温度、电池弹孔尺寸以及试验结论等。

本实施例提供的技术方案，提供了一种金属空气电池安全性的试验***，该试验***包括被射单元、击射单元和监测单元；其中，被射单元包括：电池支架、电池夹具和电池样品；击射单元包括：撞击物出射装置、支撑撞击物出射装置的支架和撞击物；监测单元包括第一相机和撞击物测速仪。其中，电池支架，用于支撑电池夹具；电池样品作为试验对象，通过电池夹具进行固定；撞击物出射装置，放置在距离电池样品第一设定距离处，用于向垂直于电池极板的方向发射撞击物；撞击物测速仪用于监测撞击物在发射过程中的速度；第一相机，放置在距离电池样品第二设定距离处，用于记录撞击物侵彻电池样品后电池样品出现的现象。该***能够真实地模拟撞击物先穿透用于保护电池的钢板再镶嵌于电池的情况。通过记录撞击物侵彻电池样品后电池样品出现的现象，可用该现象来评价该电池样品在遭受撞击物击射时的安全性等级，使得产生的试验结果具有良好的重复性和区分性。

以上对本发明实施例公开的电池安全性的试验***进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种金属空气电池安全性的试验***，其特征在于，包括：被射单元、击射单元和监测单元；其中，所述被射单元，包括：电池支架、电池夹具和电池样品；所述击射单元，包括：撞击物出射装置、支撑所述撞击物出射装置的支架和撞击物；所述监测单元，包括：第一相机和撞击物测速仪；其中，

所述电池支架，用于支撑所述电池夹具；

所述电池样品作为试验对象，通过所述电池夹具进行固定，所述电池样品为金属空气电池；

所述撞击物出射装置，放置在距离所述电池样品第一设定距离处，用于向垂直于电池极板的方向发射撞击物；所述撞击物测速仪用于监测撞击物在发射过程中的速度；

所述第一相机，放置在距离所述电池样品第二设定距离处，用于记录撞击物侵彻所述电池样品后所述电池样品出现的现象，所述现象用于评价该电池样品在遭受撞击物击射时的安全性等级；

其中，所述电池样品在撞击物击射后出现的现象包括如下一种或多种：

电池表面出现撞击物穿孔、内部结构发生改变、电池泄漏气体或液体、所述气体或液体有毒性、出现明火和出现明火后发生***；

其中，所述电池夹具包括第一挡板、第二挡板、固定块和可伸缩底梁；其中，

所述固定块有4个，其中两个固定在第一挡板底部，用于支撑第一挡板；另外两个固定块固定在第二挡板底部，用于支撑第二挡板；

在沿着撞击物出射方向，第一挡板和第二挡板先后相对放置，并通过所述可伸缩底梁连接，所述第一挡板的面积大于第二挡板的面积。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述试验***还包括：

第二相机，放置在距离所述电池样品第三设定距离处，用于记录试验起点到试验结束的全过程中电池的变化现象；

其中，所述变化现象包括如下一种或多种：包括被撞击物击中、电池跌落、漏液、冒烟、燃烧、***、漏出液体颜色、液体与支架接触后二者的变化、烟雾的颜色、扩散范围、火焰的颜色、火焰的形态、火球直径、火焰长度和***后碎片的数量。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述试验***还包括：

温度传感器，包括六个温度探头，用于检测所述电池样品在遭受撞击物击射后不同时刻温度的变化情况；

其中，第一探头的测点布置在撞击物入射面上，距离电池几何中心3厘米处；第二探头的测点布置在撞击物出射面上，距离电池几何中心3厘米处；第三探头的测点布置在电池漏气阀处；第四探头的测点布置在电池正上方12厘米处；第五探头的测点布置在电池正上方18厘米处；第六探头的测点布置在电池的前偏左30°，距电池14厘米处。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述撞击物测速仪的个数为两个，分别为沿着撞击物发射方向前后设置的第一撞击物测速仪和第二撞击物测速仪；

其中，第一撞击物测速仪与第二撞击物测速仪之间的间距为1米；

第二撞击物测速仪与撞击物出射口的间距为1米；

所述撞击物出射口与电池入射表面的距离为20米。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述试验***还包括：

烟度测试仪，布置在距离电池样品第四设定距离处，所述烟度测试仪与电池样品两点连线，和撞击物出射口与电池样品两点连线所构成的夹角为45°，所述烟度测试仪用于检测所述电池样品在遭受撞击物击射时是否产生冒烟现象，以确定该电池样品在遭受撞击物击射时的安全性等级。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一挡板和所述第二挡板均为钨钢合金磨砂材质。

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