[实用新型]一种电池热冲击试验装置

说明书

本实用新型公开了一种电池热冲击试验装置，包括测试箱，还包括设于测试箱内的接触式加热机构，待测试电池设于所述接触式加热机构中，所述待测试电池测试面与所述接触式加热机构表面相贴合；测试时，对所述接触式加热机构进行加热，热量由所述接触式加热机构直接传导至所述待测试电池。本实用新型提供了一种与现有技术中循环热风加热方式完全不同的接触式加热机构对待测试电池进行热冲击测试，同时，通过设置电机和伸缩杆机构对待测试电池施加压力，对测试中电池的实际热失控状态进行深度模拟，使测试过程中的温度状态和压力状态完全符合实际情况，得到的测试结果更为准确。

技术领域

本实用新型属于电池测试领域，具体涉及一种电池热冲击试验装置。

背景技术

锂离子电池因具有容量高，循环寿命长等优点，已大量在电子产品中得到了广泛应用，例如智能手机、平板电脑、数码相机、电动玩具、电子导航仪、电动汽车以及储能等。近年来，装配有锂离子动力电池的电动汽车以极快的增长率逐渐取代传统燃油汽车，传统燃油车的市场逐渐缩小。

随着锂离子电池应用领域的逐渐扩大，由锂离子电池故障所引发的问题逐渐增多，尤其是锂离子电池在受到热冲击的情况下容易发生短路、燃烧、爆炸等危险状况。在我国通用的对锂离子电池安全性的研究和分析手段，如《GB/T31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》中对锂离子电池热冲击的试验方法为：将单体电池放入温度箱，按照5℃/min的速率由室温升至130℃±2℃，并保持此温度30min后停止加热，观察1h，整个测试过程中，要求测试时间内锂离子电池不起火不爆炸才视为测试合格。

上述测试过程使用现有技术中的普通电池热冲击试验机，利用试验机中的循环热风实现锂离子电池的升温和保温，从而观察电池受热后的状态。

上述测试方法存在以下问题：

(1)传统烤箱的热源与待测电池无直接接触，仅靠循环风传导热量，而热循环风加热效率低，电池温升慢、加热时间长且热量利用率低。传统烤箱热循环风，由于先用电加热使空气升温，然后再用热空气吹到电池表面给电池加热，所以空气的热容低，无论是烤箱给空气加热还是空气给电池加热，加热的速度都较慢，要将电池表面温度升到测试标准温度130℃，需要30min以上。而在实际的应用场景中，模组一支电池热失控，电池的温度会在短时间内(几分钟内)迅速上升，对模组中相邻电池的热量传递也会迅速增加，远远少于当前热冲击测试的加热时间，即测试中的加热情况与实际工况中电池热失控的温度状态完全不同。

(2)现有技术在测软包装锂离子电池时，当环境温度超过70℃后，由于电池内部电解液的气分和副反应，电池会产生较多的气体，引发电池膨胀，厚度膨胀可以达到200％-800％。在实际应用场景中，动力电池在模组中是紧密堆积，受热产气后电池的可膨胀空间是有限的，会提前触动外壳泄气，即测试中的加热情况与实际工况中电池热失控的压力状态完全不同。

(3)现有技术中测试方法设定加热测试的上限温度为130℃，实际电池热失控后的最高温度可以达到500-800℃。同时，高温热失控后锂离子电池会发生强烈的化学反应，不仅有可能发生燃爆，还会释放出大量的烟气。众所周知，火灾中的有毒烟气往往是造成人员伤亡的最直接原因，锂离子电池在故障中有毒烟气释放的检测分析对于综合评价其危险性非常重要。

总之，现有的普通电池热冲击试验机测试功能存在明显的局限性。

实用新型内容

为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种与现有技术中循环热风加热方式完全不同的接触式加热机构对待测试电池进行热冲击测试，同时，通过设置电机和伸缩杆机构对待测试电池施加压力，对测试中电池的实际热失控状态进行深度模拟，使测试过程中的温度状态和压力状态完全符合实际情况，得到的测试结果更为准确。进一步地，本实用新型中的试验装置对锂离子电池热失控过程中的烟气等释放的气体进行收集，后续进行分析，能够对锂离子电池在热失控情况下的燃爆性能进行更为准确的综合评价。