[发明专利]可实现振动与变动压力耦合的航空运输锂电池实验平台

说明书

本发明提供可实现振动与变动压力耦合的航空运输锂电池实验平台，所述航空运输锂电池实验平台至少包括舱体、舱门；所述舱门上设置有舱门把手、紧固螺栓、观察窗；所述舱体内设置有试样固定支架、频率可调耐高温振动平台、红外热像仪和灭火剂抑燃抑爆系统；所述舱体的顶部设置有温度传感器、压力传感器和放空阀；所述航空运输锂电池实验平台还包括氮气瓶、真空泵；所述氮气瓶通过输气管道和舱体连接，所述输气管道上设置有减压器和球阀；所述输气管道上设置有采样管道；所述真空泵通过采样管道和舱体连接；所述采样管道上设置有采气袋、气体成分分析仪和数据分析系统。

技术领域

本发明涉及模拟航空运输领域，更加涉及一种耐高温、耐爆炸冲击，可实现振动与变动压力耦合条件的航空运输锂电池燃爆实验平台。

背景技术

锂电池具有优异的电学性能，是目前广泛应用的储能元件。但由于电极材料及电解质具有可燃性，实际使用和运输过程中易发生燃烧爆炸等恶性事故。

现代民航客货机多巡航飞行于海拔10，000左右的平流层，该区域具有低温(-48℃)、低压(26.4kPa)、存在对流扰动超越等现象。飞机在爬升、下降、以及巡航飞行过程中可能遭遇到剧烈的振动和压力变化。虽然现代客货机采用了多种技术手段以降低这些不利环境对机载设备及货物的影响，但并不能完全避免。在这种振动和变压耦合的恶劣环境中，锂电池可能由于内部或外部原因导致破坏，发生热灾害事故。一旦在飞机内部发生锂电池燃烧和爆炸，将会对飞行安全造成严重的威胁，极易产生机毁人亡的恶性事故。

航空运输过程中剧烈的振动和变动压力耦合调节，是造成锂电池及装备锂电池设施设备破坏的直接或重要间接诱因。针对锂电池热灾害事故和航空运输的特殊条件，国内外学者分别开展了不同形式的理论和实验研究，但现有的各类测试及实验系统，仅针对低压条件进行设计，而对于连续的变压条件，尤其是航空运输过程中可能发生的剧烈振动与变压耦合条件未加以考虑。而对于锂电池的热灾害研究大多集中在其热释放速率、最高温度等热特性的研究，而对锂电池的燃烧爆炸，尤其是其反应过程中特有的剧烈爆炸喷射研究较少。因此，开展耐高温、耐爆炸冲击、可实现剧烈振动与变压耦合的锂电池燃爆实验平台设计，对航空飞行安全和航空危险品运输具有重要的理论和现实意义。

同时，由于民航飞机目前广泛装备的哈龙灭火剂对锂电池的燃爆过程不能进行有效控制，并且哈龙灭火剂会对大气层造成严重破坏，这类灭火剂正被逐步淘汰。目前，人们对几种具有潜力的哈龙替代灭火剂(卤代烷同系替代物、气溶胶、细水雾)的灭火效果已经开展了一系列的评价研究，但由于相关实验测试平台的限制，哈龙替代灭火剂对锂电池的燃烧和爆炸等热灾害事故的抑制与灭火效果，目前未见相关研究与专用设备设计，本实验平台配有灵活可变的模块化抑燃抑爆剂施加及评价系统，通过加装的各类哈龙替代灭火剂作用系统，可用于相关灭火剂的爆炸抑制和灭火机理研究，对航空运输条件下哈龙替代灭火剂的抑燃抑爆作用进行测试与评价。

发明内容

本发明提供可实现振动与变动压力耦合的航空运输锂电池实验平台，所述航空运输锂电池实验平台至少包括舱体、舱门；

所述舱门上设置有舱门把手、紧固螺栓、观察窗；

所述舱体内设置有试样固定支架、频率可调耐高温振动平台、红外热像仪和灭火剂抑燃抑爆系统；

所述舱体的顶部设置有温度传感器、压力传感器和放空阀；

所述航空运输锂电池实验平台还包括氮气瓶、真空泵；

所述氮气瓶通过输气管道和舱体连接，所述输气管道上设置有减压器和球阀；

所述输气管道上设置有采样管道；所述真空泵通过采样管道和舱体连接；

所述采样管道上设置有采气袋、气体成分分析仪和数据分析系统；

所述航空运输锂电池实验平台还包括数据采集分析仪器用于采集舱体内不同位置处的温度、压力等数据。