[发明专利]一种定容绝热燃烧仓装置及方法

说明书

本发明公开了一种定容绝热燃烧仓装置及方法，所述定容绝热燃烧仓装置包括箱体、实验舱单元、加热单元、测量单元和电气控制单元；所述实验舱单元设于所述箱体内，包括同轴设置的外胆舱结构和内胆舱结构，所述外胆舱结构和内胆舱结构均为密闭结构；所述加热单元设于所述内胆舱结构内；所述测量单元与所述实验舱单元相连；所述电气控制单元与所述测量单元和加热单元相连，控制所述加热单元的工作状态，以及控制所述测量单元按照预设的要求对位于内胆舱结构内的待测物进行测量。本发明中的实验舱单元是由具有密闭结构的外胆舱结构和内胆舱结构同轴设置组合而成，因而能够抵御更大的冲击压力。

技术领域

本发明属于分析仪器技术领域，具体涉及一种定容绝热燃烧仓装置及方法。

背景技术

绝热量热仪用于评价化工工艺过程及危险化学品稳定性和潜在危害的仪器。模拟样品在(失控等)严重情形下的自加速反应，绝热量热仪使用绝热动力学分析反应数据和大量的热力学因子，如：活化能，反应级数，频率因子，绝热温升，反应热等等，这些数据将会为化学品、危险品的生产、使用、储存和运输安全性/危害性评估提必要的供理论依据，这些信息对于研究和评估工艺过程，确保安全操作，防止可能造成毁灭性结果的热失控效应有着非常重要的意义。

目前，一些有效的实验设备可以用来模拟动力锂电池热失控场景失真，例如：包括加速量热仪、绝热反应热能量测定仪、锥形量热仪等，能够研究动力锂电池热失控过程中的产热、喷气、燃烧特性。其中，锥形量热仪是将样品用外部火焰点燃，基于氧耗法(OC)进行样品燃烧放热量、放热功率测量的，但实际场景下，样品热失控燃烧往往是由1个或多个样品在滥用条件下发生热失控继而引发整体热失控，燃烧过程并非如锥形量热仪外部火焰点燃的，且锥形量热仪一般仅可对样品单体进行燃烧加热实验；绝热反应热能量测定仪是将样品在密封腔内加热至热失控，再测量样品热失控，并不能直接测量过程中的热量。并且绝热反应热能量测定仪在封闭空间对样品进行加热诱发热失控，与样品热失控实际场景相差比较大。加速量热仪可以提供绝热条件下化学反应的时间-温度-压力数据.加速量热仪(ARC)基于绝热原理设计,可使用较大的样品量,灵敏度高,能精确测得样品热分解初始温度、绝热分解过程中温度和压力随时间的变化曲线，但是与绝热反应热能量测定仪缺点类似，也是将样品在密封腔内加热至热失控，再测量样品热失控，并不能直接测量过程中的热量，并且也与样品热失控实际场景相差比较大。由于测试的样品主要为毫克的当量，故对样品池要求较低，如德国耐驰和杭州仰仪，无法承担如电池电芯这类较大的样品，所以无法满足锂电池电芯；而英国THT具有更大的盛放空间，最大的产品型号，具有50L的容积，故可以用于检测锂电池电芯产品的热失控，但是随着锂电池行业发展日新月异的变化，对于锂电池模组的测试也应运而生，此时英国THT的产品无法满足该测试需求。

对于大多数具有高爆炸性的材料，如大容量锂电池电芯、锂电池模组或者高风险性含能材料，由于其热失控后，将产生较大的爆炸压力和爆炸冲击波，原有的绝热量热仪均采用钣金壳体制造，对于100安时电瓶容量的电芯产品，无法承受该产品热受控后的压力冲击，甚至可能会引起测试的安全事故。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种定容绝热燃烧仓装置及方法，所述定容绝热燃烧仓装置中的实验舱单元是由具有密闭结构的外胆舱结构和内胆舱结构同轴设置组合而成，因而能够抵御更大的冲击压力。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种定容绝热燃烧仓装置，包括：

箱体；

实验舱单元，设于所述箱体内，包括同轴设置的外胆舱结构和内胆舱结构，所述外胆舱结构和内胆舱结构均为密闭结构；

加热单元，设于所述内胆舱结构内；

测量单元，与所述内胆舱结构相连；