[发明专利]一种电动自行车用锂离子电池安全检测装置及方法

权利要求书

1.一种电动自行车用锂离子电池的安全检测装置，其特征在于，该装置包括如下部件：

防爆箱体3、底座2、充电装置16、放电装置17、超声波探头4、加热装置15、第二温度传感器8、摄像机5、进气孔6、出气孔7；

所述底座2由耐高温合金制造，设置在防爆箱体3底部，并设有滑轨13，滑轨13上设置两块可拆卸的夹板11，该夹板11安装在被测电池1两侧，且可在底座2上滑动和固定；

所述夹板11均设置第一温度传感器23和变形检测片18，第一温度传感器23通过线路与控制系统的温度数据处理模块连接，并通过显示器显示温度，变形检测片靠近电池一侧上设有多个检测触点22和第一温度传感器23，另一侧设有正极引出线19、负极引出线20和第一温度传感器线路21，所述检测触点22通过正、负极引出线19、20连接控制系统的变形数据处理模块，并通过显示器显示变形情况；

所述超声波探头4设置在防爆箱体3顶层的中部，并通过线缆构件（图1中未画出）和移动终端24连接，所述线缆构件包括电连接的超声波发射接收模块、测量电路、供电电路和控制电路，所述线缆构件通过3.5mm音频头与移动终端连接；所述超声波探头方向可调，其对准电池的电池内部电极;

所述防爆箱体3还设置箱体门12，门上设置把手14；

所述防爆箱体门相对的一侧侧壁上设置有充电插座9和放电插座10，分别与所述充电装置16和放电装置17连接；该侧壁上还均匀设置多个第二温度传感器8；

所述防爆箱体3底部、底座2下部设置有加热装置15；

所述防爆箱体3顶层的中部还设置摄像机5，摄像机5将图像数据输送到图像数据处理模块，并在显示器上显示，从而实现实时监测防爆箱体内部电池情况；

所述进气口6和出气口7分别设置在防爆箱体3顶层的两侧。

2.如权利要求1所述的电动自行车用锂离子电池的安全检测装置，其特征在于，所述加热装置为电加热装置。

3.一种使用权利要求1或2所述的电动自行车用锂离子电池的安全检测装置的检测方法，其特征在于，具体包括如下操作：

（一）析锂检测

将电池放置在底座上，在电池两侧轨道上安装夹板，调整两块夹板位置使夹板夹紧电池；

将电池的充、放电线路分别连接充电插座9和放电插座10；开启超声波探头4，调整所述超声波探头方向可调，其对准电池的电池内部电极；

在不同温度下，采用不同充放电倍率对锂离子电池进行充放电处理，包括：

A)0℃下进行0.3C充电，0.5C放电，循环3～20次，对电池进行析锂检测；

B)10℃下进行0.7C充电，0.5C放电，循环3～20次，对电池进行析锂检测；

C)20℃下进行1.2C充电，0.5C放电，循环3～20次，对电池进行析锂检测；

D)30℃下进行1.8C充电，0.5C放电，循环3～20次，对电池进行析锂检测；

根据超声波信号的变化来分析和探索电池内部不同层级结构变化，包括厚度、形体发生变化、产生为裂纹和缺陷；

析锂检测结束后，关闭超声波探头，拔下电池的充放电线路；

（二）变形检测

继续升高温度，利用夹板11设置的变形检测片22检测电池的变形情况，所述夹板11还设置第一温度传感器23，第一温度传感器23通过线路与控制系统的温度数据处理模块连接，并通过显示器显示温度，变形检测片靠近电池一侧上设有多个检测触点22和第一温度传感器23，另一侧设有正极引出线19、负极引出线20和第一温度传感器线路21，所述检测触点22通过正、负极引出线19、20连接控制系统的变形数据处理模块，并通过显示器显示变形情况；形成电池变形-温度曲线，以检测锂离子电池的安全使用温度；

（三）燃烧检测

变形检测结束后，从底座2上取出夹板11，利用加热装置15继续对锂离子电池进行加热，开启所述防爆箱体3顶层的中部还设置摄像机5，进气口6和出气口7，并在进气口通入空气；随着锂离子电池温度的不断上升，摄像机5将锂离子电池的图像数据输送到图像数据处理模块，并在显示器上显示，从而实现实时监测防爆箱体内部电池情况，设置在防爆箱体侧壁的第二温度传感器8将箱体内的实时温度传送到图像数据处理模块，结合显示器显示的图像检测确定锂离子电池的燃点，进而确定电池的防燃安全温度；

（四）检测报告

将上述数据输出，得到锂离子电池的检测报告。