【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰離子電池試驗，更具體的說是涉及一種鋰離子電池及其防護設備的試驗裝置及方法。
技術介紹
1、隨著電動汽車的發展，鋰離子電池的安全問題越來越受到人們的關注。當某個鋰離子電池發生熱失控時，大量熱量的釋放會提供一個熱濫用的環境條件，容易引發電池組中熱失控的傳播，因此使用隔熱阻燃設備進行熱濫用的阻隔能阻止鋰離子電池熱失控的傳播，隔熱阻燃設備主要是指具有一定隔熱阻燃性能的隔熱材料，這種材料一般為板狀固體，具有一定厚度，即隔熱層。現階段對熱濫用條件下觸發的鋰離子電池熱失控現象研究較多，但缺少對熱阻隔設備性能的研究，以及該設備對熱濫用條件下的鋰離子電池帶來的影響。
2、因此，提供一種鋰離子電池及其防護設備的試驗裝置及方法是本領域技術人員亟需解決的問題。
3、專利技術
4、有鑒于此，本專利技術提供了一種鋰離子電池及其防護設備的試驗裝置及方法，可供進行熱濫用條件下鋰離子電池熱失控的研究，也可在此基礎上進行熱濫用防護設備的試驗研究。
5、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
6、一種鋰離子電池試驗裝置，包括恒溫箱箱體、抽吸裝置、電池裝夾組件、加熱裝置裝夾組件和數據測量裝置，所述恒溫箱箱體內部的底平臺上固定有第一導軌；所述抽吸裝置安裝在所述恒溫箱箱體頂部且連通；所述電池裝夾組件通過第一鎖定滑塊安裝在所述第一導軌上；所述加熱裝置裝夾組件通過第二鎖定滑塊安裝在所述第一導軌上，且與所述電池裝夾組件位置相對應；所述數據測量裝置與電池電性連接。
7、通過采取以上技術
8、實現對熱濫用條件的鋰離子電池進行安全試驗。
9、進一步的，所述數據測量裝置包括三個熱電偶、數據采集儀和數字萬用表，三個所述熱電偶一端分別固定在電池靠近正極的上部、靠近負極的下部以及中部，三個所述熱電偶的另一端分別通過導線與所述數據采集儀電性連接；所述數字萬用表通過導線分別與電池正極和負極電性連接。
10、進一步的，所述電池裝夾組件包括第一連接座、第一螺紋桿、電池夾具和兩個第一鎖定螺母，所述第一連接座固定在所述第一鎖定滑塊上；所述第一螺紋桿底部與所述第一連接座內螺紋孔螺紋連接；所述電池夾具套合在所述第一螺紋桿的平滑段且通過位于其上下的兩個所述第一鎖定螺母固定。
11、進一步的，所述電池夾具包括固定臂、活動臂、調整螺栓和調整螺母，所述固定臂套合在所述第一螺紋桿的平滑段；所述活動臂通過所述調整螺栓及所述調整螺母與所述固定臂連接。
12、進一步的，所述加熱裝置裝夾組件包括第二連接座、第二螺紋桿、加熱裝置夾具和兩個第二鎖定螺母，所述第二連接座固定在所述第二鎖定滑塊上；所述第二螺紋桿底部與所述第二連接座內螺紋孔螺紋連接；所述加熱裝置夾具套合在所述第二螺紋桿的平滑段且通過位于其上下的兩個所述第二鎖定螺母固定。
13、進一步的，所述第一鎖定滑塊和所述第二鎖定滑塊結構相同，均包括滑塊和兩個鎖定螺栓，所述滑塊嵌合安裝在所述第一導軌上；兩個所述鎖定螺栓分別旋擰在所述滑塊的兩側。
14、一種鋰離子電池防護設備試驗裝置，包括隔熱層裝夾組件和如上所述的鋰離子電池試驗裝置，所述恒溫箱箱體內部的底平臺上固定有與所述第一導軌平行分布的第二導軌，所述隔熱層裝夾組件通過第三鎖定滑塊安裝在所述第二導軌上，所述第三鎖定滑塊與所述第一鎖定滑塊結構相同。
15、通過采取以上技術方案，本專利技術的有益效果：
16、實現對熱濫用條件的鋰離子電池防護設備進行安全試驗。
17、進一步的，所述隔熱層裝夾組件包括第三連接座、第三螺紋桿、隔熱層夾具和兩個第三鎖定螺母，所述第三連接座固定在所述第三鎖定滑塊上；所述第三螺紋桿底部與所述第三連接座內螺紋孔螺紋連接；所述隔熱層夾具套合在所述第三螺紋桿的平滑段且通過位于其上下的兩個所述第三鎖定螺母固定；所述隔熱層夾具與所述電池夾具結構相同。
18、一種鋰離子電池試驗方法，利用如上所述的一種鋰離子電池試驗裝置而進行，包括以下步驟：首先在電池夾具上安裝電池，加熱裝置夾具上安裝加熱裝置，然后加熱裝置對電池進行加熱，記錄加熱裝置使用的功率，同時監測電池電壓和溫度數據，在電池發生熱失控后停止加熱，開啟抽吸裝置將有毒氣體排出恒溫箱箱體，分析熱失控試驗中的數據，得到電池從加熱開始到發生內部短路所需要的時間t，以及發生內短路時刻的電池表面溫度ti。
19、一種鋰離子電池防護設備試驗方法，利用如上所述的一種鋰離子電池防護設備試驗裝置而進行，包括以下步驟：首先在電池夾具上安裝電池，加熱裝置夾具上安裝加熱裝置，然后加熱裝置對電池進行加熱，記錄加熱裝置使用的功率，同時監測電池的電壓和溫度數據，在電池發生熱失控后停止加熱，開啟抽吸裝置將有毒氣體排出，分析熱失控試驗中的數據，得到電池從加熱開始到發生內部短路所需要的時間t，以及發生內短路時刻的電池表面溫度t?i，依據所需設置加熱時間的安全系數a；然后隔熱層夾具上安裝隔熱層，將隔熱層置于電池和加熱設備之間，加熱設備的加熱功率保持不變，加熱時間設置為a·t，在加熱過程中監測電池的電壓和溫度變化，如果在加熱過程中電池發生了內部短路現象，即認為隔熱層無法阻隔熱濫用并保護電池的安全，如果加熱完成后電池沒有發生內部短路現象，表面溫度也一直低于t，則認為隔熱層可以保護電池在熱濫用條件下的安全。
技術實現思路
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1.一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，包括恒溫箱箱體、抽吸裝置、電池裝夾組件、加熱裝置裝夾組件和數據測量裝置，所述恒溫箱箱體內部的底平臺上固定有第一導軌；所述抽吸裝置安裝在所述恒溫箱箱體頂部且連通；所述電池裝夾組件通過第一鎖定滑塊安裝在所述第一導軌上；所述加熱裝置裝夾組件通過第二鎖定滑塊安裝在所述第一導軌上，且與所述電池裝夾組件位置相對應；所述數據測量裝置與電池電性連接。
2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述數據測量裝置包括三個熱電偶、數據采集儀和數字萬用表，三個所述熱電偶一端分別固定在電池靠近正極的上部、靠近負極的下部以及中部，三個所述熱電偶的另一端分別通過導線與所述數據采集儀電性連接；所述數字萬用表通過導線分別與電池正極和負極電性連接。
3.根據權利要求2所述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述電池裝夾組件包括第一連接座、第一螺紋桿、電池夾具和兩個第一鎖定螺母，所述第一連接座固定在所述第一鎖定滑塊上；所述第一螺紋桿底部與所述第一連接座內螺紋孔螺紋連接；所述電池夾具套合在所述第一螺紋桿的平滑段且通過位于其上下的兩個所述
4.根據權利要求3所述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述電池夾具包括固定臂、活動臂、調整螺栓和調整螺母，所述固定臂套合在所述第一螺紋桿的平滑段；所述活動臂通過所述調整螺栓及所述調整螺母與所述固定臂連接。
5.根據權利要求4述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述加熱裝置裝夾組件包括第二連接座、第二螺紋桿、加熱裝置夾具和兩個第二鎖定螺母，所述第二連接座固定在所述第二鎖定滑塊上；所述第二螺紋桿底部與所述第二連接座內螺紋孔螺紋連接；所述加熱裝置夾具套合在所述第二螺紋桿的平滑段且通過位于其上下的兩個所述第二鎖定螺母固定。
6.根據權利要求5述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述第一鎖定滑塊和所述第二鎖定滑塊結構相同，均包括滑塊和兩個鎖定螺栓，所述滑塊嵌合安裝在所述第一導軌上；兩個所述鎖定螺栓分別旋擰在所述滑塊的兩側。
7.一種鋰離子電池防護設備試驗裝置，其特征在于，包括隔熱層裝夾組件和如權利要求6所述的鋰離子電池試驗裝置，所述恒溫箱箱體內部的底平臺上固定有與所述第一導軌平行分布的第二導軌，所述隔熱層裝夾組件通過第三鎖定滑塊安裝在所述第二導軌上，所述第三鎖定滑塊與所述第一鎖定滑塊結構相同。
8.根據權利要求7所述的一種鋰離子電池防護設備試驗裝置，其特征在于，所述隔熱層裝夾組件包括第三連接座、第三螺紋桿、隔熱層夾具和兩個第三鎖定螺母，所述第三連接座固定在所述第三鎖定滑塊上；所述第三螺紋桿底部與所述第三連接座內螺紋孔螺紋連接；所述隔熱層夾具套合在所述第三螺紋桿的平滑段且通過位于其上下的兩個所述第三鎖定螺母固定；所述隔熱層夾具與所述電池夾具結構相同。
9.一種鋰離子電池試驗方法，利用如權利要求6所述的一種鋰離子電池試驗裝置而進行，其特征在于，包括以下步驟：首先在電池夾具上安裝電池，加熱裝置夾具上安裝加熱裝置，然后加熱裝置對電池進行加熱，記錄加熱裝置使用的功率，同時監測電池電壓和溫度數據，在電池發生熱失控后停止加熱，開啟抽吸裝置將有毒氣體排出恒溫箱箱體，分析熱失控試驗中的數據，得到電池從加熱開始到發生內部短路所需要的時間t，以及發生內短路時刻的電池表面溫度Ti。
10.一種鋰離子電池防護設備試驗方法，利用如權利要求8所述的一種鋰離子電池防護設備試驗裝置而進行，其特征在于，包括以下步驟：首先在電池夾具上安裝電池，加熱裝置夾具上安裝加熱裝置，然后加熱裝置對電池進行加熱，記錄加熱裝置使用的功率，同時監測電池的電壓和溫度數據，在電池發生熱失控后停止加熱，開啟抽吸裝置將有毒氣體排出，分析熱失控試驗中的數據，得到電池從加熱開始到發生內部短路所需要的時間t，以及發生內短路時刻的電池表面溫度Ti，依據所需設置加熱時間的安全系數a；然后隔熱層夾具上安裝隔熱層，將隔熱層置于電池和加熱設備之間，加熱設備的加熱功率保持不變，加熱時間設置為a·t，在加熱過程中監測電池的電壓和溫度變化，如果在加熱過程中電池發生了內部短路現象，即認為隔熱層無法阻隔熱濫用并保護電池的安全，如果加熱完成后電池沒有發生內部短路現象，表面溫度也一直低于T，則認為隔熱層可以保護電池在熱濫用條件下的安全。
...【技術特征摘要】
1.一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，包括恒溫箱箱體、抽吸裝置、電池裝夾組件、加熱裝置裝夾組件和數據測量裝置，所述恒溫箱箱體內部的底平臺上固定有第一導軌；所述抽吸裝置安裝在所述恒溫箱箱體頂部且連通；所述電池裝夾組件通過第一鎖定滑塊安裝在所述第一導軌上；所述加熱裝置裝夾組件通過第二鎖定滑塊安裝在所述第一導軌上，且與所述電池裝夾組件位置相對應；所述數據測量裝置與電池電性連接。
2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述數據測量裝置包括三個熱電偶、數據采集儀和數字萬用表，三個所述熱電偶一端分別固定在電池靠近正極的上部、靠近負極的下部以及中部，三個所述熱電偶的另一端分別通過導線與所述數據采集儀電性連接；所述數字萬用表通過導線分別與電池正極和負極電性連接。
3.根據權利要求2所述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述電池裝夾組件包括第一連接座、第一螺紋桿、電池夾具和兩個第一鎖定螺母，所述第一連接座固定在所述第一鎖定滑塊上；所述第一螺紋桿底部與所述第一連接座內螺紋孔螺紋連接；所述電池夾具套合在所述第一螺紋桿的平滑段且通過位于其上下的兩個所述第一鎖定螺母固定。
4.根據權利要求3所述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述電池夾具包括固定臂、活動臂、調整螺栓和調整螺母，所述固定臂套合在所述第一螺紋桿的平滑段；所述活動臂通過所述調整螺栓及所述調整螺母與所述固定臂連接。
5.根據權利要求4述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述加熱裝置裝夾組件包括第二連接座、第二螺紋桿、加熱裝置夾具和兩個第二鎖定螺母，所述第二連接座固定在所述第二鎖定滑塊上；所述第二螺紋桿底部與所述第二連接座內螺紋孔螺紋連接；所述加熱裝置夾具套合在所述第二螺紋桿的平滑段且通過位于其上下的兩個所述第二鎖定螺母固定。
6.根據權利要求5述的一種鋰離子電池試驗裝置，其特征在于，所述第一鎖定滑塊和所述第二鎖定滑塊結構相同，均包括滑塊和兩個鎖定螺栓，所述滑塊嵌合安裝在所述第一導軌上；兩個所述鎖定螺栓分別旋擰在所述滑塊的兩側。
7.一種鋰離子電池防護設備試驗裝置，其特征在于...
【專利技術屬性】
技術研發人員：胡興軍，高非凡，肖陽，黃志帆，萬超，張國權，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：
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