[实用新型]一种车用锂离子电池高速水平冲击实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电池碰撞安全测试技术领域，具体的说是一种车用锂离子电池高速水平冲击实验装置。

背景技术

随着电动汽车的日益推广，车用动力电池的安全性已经成为新能源领域研究的热点。锂离子电池凭借比能量和比功率大，寿命长以及绿色环保等优点，已经逐渐成为车用动力电池的主流。在电动汽车交通事故中，由于碰撞引起的过热、起火和爆炸等问题严重制约着锂离子电池的进一步发展。因此，在高速冲击的条件下，研究锂离子动力电池的安全性非常必要。

目前，机械触发锂离子电池热失控的研究主要在准静态或者低速下进行，包括挤压、针刺、跌落、振动和冲击等。大部分锂离子电池在高速冲击下的机械性能分析仍然依靠有限元仿真完成，缺乏能够真实反映锂离子电池受到高速冲击时机械、电和热一系列变化的实验研究。现有的锂离子电池碰撞冲击测试研究主要利用落锤或者摆锤进行，实验装置体积庞大、笨重，而且由于装置高度受限其冲击速度难以达到模拟汽车高速碰撞工况的要求。汽车企业通常利用实验台车代替实车进行高速碰撞冲击，实验成本高，资源浪费严重。

发明内容

本实用新型提供了一种车用锂离子电池高速水平冲击实验装置，其弹丸动能大、控制精度高，实验重复性好，测试结果精度高，操作方便，安全可靠，解决了现有测试锂离子动力电池安全性装置的上述不足。

本实用新型技术方案结合附图说明如下：

一种车用锂离子电池高速水平冲击实验装置，该装置包括电磁轨道炮发射装置和悬挂式水平冲击台两部分；所述的电磁轨道炮发射装置水平固定在地面上；所述的悬挂式水平冲击台水平固定在地面上；所述的电磁轨道炮发射装置中弹丸6的发射中心与所述的悬挂式水平冲击台中的三爪卡盘34的中心重合。

所述的电磁轨道炮发射装置还包括支座Ⅰ1、发射筒2、铜正极轨道3、铜负极轨道4、铝电枢5、压缩弹簧7、正极轨道定位插座17、负极轨道定位插座18、上弹口20、多组发光二极管和光电三极管、控制电路板以及一个大功率直流电源；所述的支座Ⅰ1由一块水平矩形板和两块垂直矩形板一体成型；所述的两块垂直矩形板垂直设置在水平矩形板的上方，所述的水平矩形板的两端通过螺栓固定在地面上；所述的发射筒2为矩形，卡在两块垂直矩形板的中间；所述的发射筒2的内表面设有绝缘层8，绝缘层8的外面包裹着环氧衬套9，环氧衬套9的外面是一圈层压不锈钢10，层压不锈钢10的外面是复合包覆外套11；所述的发射筒2的起始端由绝缘框架13和复合包覆外套11封留，并且开有两个容纳铜正极轨道3、铜负极轨道4的方形孔道，发射筒2的末端由绝缘层8、环氧衬套9、层压不锈钢10包覆，留有大于弹丸6且小于铝电枢5的出射口；所述的绝缘层8的中间设有一个方型孔通道，所述的方型孔通道底端两侧各有1个长条形凹槽；所述的铜正极轨道3、铜负极轨道4分别卡在两条长条形凹槽内；所述的上弹口20设置在电磁轨道炮发射装置前端的底部，上弹口20处设有一个绝缘门，绝缘门和绝缘框架13共同形成了一个空的绝缘舱；所述的铜正极轨道3、铜负极轨道4的一端与发射筒2末端的绝缘层8内表面齐平，另一端经过上弹口20、绝缘框架13并一直延伸到复合包覆外套11外；所述的铜正极轨道3、铜负极轨道4外端分别用正极导轨定位插座17和负极导轨定位插座18盖合；所述的正极导轨定位插座17和负极导轨定位插座18的四角设置有螺栓孔并通过螺栓固定在发射筒2上；所述的正极导轨定位插座17和负极导轨定位插座18与控制电路板相连；所述的铝电枢5卡在铜正极轨道3、铜负极轨道4中间在方型孔通道内做直线运动；所述的铝电枢5的前端设有方形凹槽，所述的弹丸6卡在该方形凹槽内；所述的铜正极轨道3、铜负极轨道4的内侧、靠近发射口端各设置有一个方形弹簧座，所述的方形弹簧座上有压缩弹簧7，所述的压缩弹簧7的中心与铝电枢5的中心高度一致；所述的绝缘层8沿发射筒2轴线垂直方向上设有多组对孔12，所述的对孔12上安装有发光二极管和光电三极管；所述的绝缘层8上还设有导出发光二极管和光电三极管的连接线的过线孔19；所述的发光二极管和光电三极管与控制电路板连接；所述的控制电路板与大功率直流电源连接。所述的绝缘舱上表面与铝电枢5的运动孔的上表面平齐且二者相邻，下表面位于铝电枢5的运动孔的下表面的下方并且二者高度差大于铝电枢5的高度。

所述的正极导轨定位插座17和负极导轨定位插座18的内部均是导电金属铜14，外部均包覆一层绝缘壳15，电源线16的一端与导电金属铜相连，另一端与控制电路板连接。

所述的铝电枢5、弹丸6、铜正极轨道3、铜负极轨道4之间的接触面表面润滑。

所述的上弹口20的尺寸大于铝电枢5的尺寸。