[发明专利]二次电池热失控传播测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池安全测试技术领域，特别是涉及一种二次电池热失控传播测试系统。

背景技术

锂离子电池热失控是当前新能源利用及安全领域中的前沿研究课题，也是制约新能源汽车发展的瓶颈。世界范围内因锂电池热失控而导致的灾难性事故逐年攀升，科学认识锂离子电池的热失控与传播特性，并在此基础上制定和优化锂离子电池热管理技术和策略已经成为锂电池安全技术领域的重要任务。锂离子电池在热滥用、电滥用和机械滥用条件下均可能诱发热失控，在电池模块或者电池系统中，热失控会在一定条件下在电池之间传播，热失控的传播是导致电动汽车热灾害事故的直接原因。

围绕锂离子电池的热失控传播规律的测试装置，已经有一些文献进行了相关报道，例如中国民航大学张青松等人在专利《一种18650型锂电池热失控连锁反应测试方法》中提到一种装置，利用加热棒模拟实现飞机货舱中的高温环境，以此测试18650型锂电池的热失控发生温度和发生热失控的电池数量，实现不同18650型锂电池热失控传播安全性比较。该装置的局限性在于所提供的热失控条件较为单一，较难完成复杂滥用条件下的锂离子电池热失控传播测试，而且对于热失控传播的测试分析仅限于观察现象，无法对电池电压、表面温度等数据进行采集从而对传播机制或规律进行较为深入地分析。

发明内容

基于此，本发明有必要提供一种二次电池热失控传播测试系统，能够对电池电压、表面温度等数据进行采集分析，从而实现在复杂滥用条件下对电池的热失控传播机制或规律进行研究分析。

其技术方案如下：

一种二次电池热失控传播测试系统，包括：

测试箱；

夹具机构，所述夹具机构安设于所述测试箱的内壁上、用于装夹电池样品；

热滥用诱发装置，所述热滥用诱发装置包括用于设置于所述电池样品上的加热件、及与所述加热件电性连接的加热控制器；及

数据采集装置，所述数据采集装置包括用于设置于所述电池样品上的传感器、及与所述传感器电性连接的数据记录仪。

上述二次电池热失控传播测试系统使用时，通过将夹具机构安装到测试箱的内壁上，并将电池样品装夹到夹具机构上；之后将热滥用诱发装置的加热件安装到电池样品上、并使加热件与加热控制器电性连接，最后将数据采集装置的传感器设置到电池样品上、并使传感器与数据记录仪电性连接良好。如此可实现在热滥用条件下对电池进行热失控测试，同时对电池电压、表面温度等试验数据进行采集和分析，从而可以通过重要参数的分析对电池的热失控传播机制或规律进行研究分析，且该测试系统的结构简单，工作可靠性和准确性高。

下面对技术方案作进一步地说明：

在其中一个实施例中，所述加热件的数量为两个，两个所述加热件分别设置于所述电池样品的相对侧。如此可使电池样品的受热更加均匀，更接近于实际电池受热环境。

在其中一个实施例中，所述夹具机构包括固定支架和至少两个夹具本体，所述电池样品的数量为至少两个，所述电池样品一一对应地设置于所述夹具本体上；所述固定支架包括设有扣位的滑槽，所述夹具本体包括可滑动设置于所述滑槽内并与所述扣位卡扣配合的固定杆、及与所述固定杆连接的夹板，所述夹板设有装配孔、及穿设于所述装配孔并用于固定所述电池样品的紧固件。如此不仅可通过夹具本体实现电池样品的稳固装夹固定，同时通过改变相邻夹具本体之间的距离来调节电池样品的相对位置，使系统可以应用于不同设计结构的电池模组，扩大了测试范围。

在其中一个实施例中，所述传感器为热电偶，且所述热电偶的数量为多个，多个所述热电偶呈矩阵设置于所述电池样品表面并均与所述数据记录仪电性连接。如此能够对电池样品表面的各个位置实现电压和温度数据监测和采集，能够增加判断依据，提升后续数据分析与计算的科学性和精确性。

在其中一个实施例中，还包括高速红外热像仪，所述测试箱设有与所述夹具机构上的电池样品相对的观察窗，所述高速红外热像仪与所述观察窗相对。如此便于对测试箱内的电池样品表面温度进行实时监测和记录，从而与数据记录仪的采集数据进行对比和综合分析，从而消除相关实验误差，提升测试结果的精确性。

在其中一个实施例中，还包括电滥用诱发装置，所述测试箱还设有密封接线插头，所述电滥用诱发装置包括充放电导线和电池充放电仪，所述充放电导线的一端与所述夹具机构上的电池样品电性连接、另一端与所述电池充放电仪的接线柱电性连接。如此可对电池样品进行非正常的充电或放电测试，从而探究在电滥用诱发条件下电池的热失控传播测试，进一步扩大测试系统的测试功能。