[发明专利]电池热失控实验夹具

说明书

本发明公开了一种电池热失控实验夹具，涉及锂电池技术领域，包括夹板、针刺孔、收集平台、盖板、第二温度传感器；两个夹板的内侧相对；其中一个夹板上设有针刺孔，针刺孔贯穿在夹板的外侧面与内侧面之间；每个夹板的顶部固定连接有一个收集平台，两个收集平台分别向两个夹板的外侧延伸；盖板的材质和厚度模拟电池包的箱盖，盖板位于收集平台的上方并与收集平台之间留有间隙；多个第二温度传感器分别安装在两个收集平台的顶面以及盖板的底面的喷发物区域。本发明的优点在于：能够收集电芯发生热失控后的喷发物以及喷发物的温度，以进行仿真模型验证。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种电池热失控实验夹具。

背景技术

目前发展新能源动力电池是大势所趋，锂电池向更高的能量密度方向前进，伴随着越来越高的安全风险，急需建立提高其安全性的研究，其中的关键问题是动力电池热失控研究，为研究动力电池发生热失控内在机理和外在表现，现需一种能够固定、加热、针刺电芯以及收集电芯发生热失控后的喷发物和喷发物的温度的实验夹具。

专利CN212337945U公开了一种电池热失控测试装置，包括容器、工装、针刺底座和动力机构，工装设在容器内，用于固定待测试的若干个电池；针刺底座上固定安装有钢针；动力机构用于推动针刺底座；容器的侧壁开有与钢针相匹配的通孔。现有的电池热失控测试装置的缺点包括：不能收集电芯发生热失控后的喷发物以及喷发物的温度，以进行仿真模型验证；不能实现多种工况下的电芯或模组的热失控实验；不能适应不同的电芯或模组的尺寸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够收集电芯发生热失控后的喷发物以及喷发物的温度，以进行仿真模型验证的电池热失控实验夹具。

本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：电池热失控实验夹具，包括夹板(1)、针刺孔(2)、收集平台(5)、盖板(6)、第二温度传感器(10)；两个夹板(1)的内侧相对；其中一个夹板(1)上设有针刺孔(2)，所述针刺孔(2)贯穿在所述夹板(1)的外侧面与内侧面之间；每个夹板(1)的顶部固定连接有一个收集平台(5)，两个收集平台(5)分别向两个夹板(1)的外侧延伸；所述盖板(6)的材质和厚度模拟电池包的箱盖，所述盖板(6)位于所述收集平台(5)的上方并与所述收集平台(5)之间留有间隙；多个第二温度传感器(10)分别安装在两个收集平台(5)的顶面以及所述盖板(6)的底面的喷发物区域。将电芯或模组固定在两个夹板之间，利用钢针穿过针刺孔可以进行针刺热失控实验，盖板模拟电池包的箱盖，两个收集平台能够收集电芯的喷发物，第二温度传感器能够收集喷发物的温度，通过分析喷发物的成分和温度，可以了解电池包内部电芯发生热失控时箱盖的薄弱环节，实现模拟箱盖对流换热标定，并可以进行多相流仿真验证和高速热流体仿真技术验证。

作为优化的技术方案，该电池热失控实验夹具还包括加热机构(8)、第一温度传感器(9)，所述加热机构(8)、第一温度传感器(9)均安装在两个夹板(1)之间。加热机构和第一温度传感器可以加热电芯或模组并控制加热温度，实现多种工况下电芯或模组的热失控实验。

作为优化的技术方案，该电池热失控实验夹具还包括第三温度传感器(11)，所述第三温度传感器(11)安装在所述盖板(6)的顶面。第三温度传感器能够收集盖板外侧的温度，实现对电池包箱盖和隔热层的隔热性能验证。

作为优化的技术方案，两个夹板(1)的内侧、所述收集平台(5)的顶面以及所述盖板(6)的底面分别设有隔热层。

作为优化的技术方案，所述夹板(1)与两个收集平台(5)分别通过螺栓固定连接。

作为优化的技术方案，两个夹板(1)之间的距离能够调节。通过调节两个夹板之间的距离，可以适应不同的电芯或模组的尺寸。