[发明专利]一种锂电池热失控产气测量装置

说明书

本发明涉及一种锂电池热失控产气测量装置，包括密闭容器、冷却装置、过滤装置和质量流量计；密闭容器上设有加热组件，用于放置待测试的锂电池；冷却装置的入口和出口连通密闭容器和过滤装置，用于冷却热失控气体；过滤装置的入口和出口连通冷却装置和质量流量计，用于过滤热失控气体；质量流量计用于测量热失控气体的体积，其入口设有温度传感器。与现有技术相比，本发明在密封条件下进行锂电池的热失控，气体冷却过滤后流入高精度的质量流量计进行体积测量，通过过滤组件排除了热失控过程中电解液挥发的影响，通过冷却装置以及在质量流量计的入口设置温度传感器排除了温度测量不准的影响，因此，对热失控气体的产气量的测量更准确。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种锂电池热失控产气测量装置。

背景技术

近年来，锂离子动力电池产业跨越式发展，产业规模世界领先，成为引领汽车电动化的核心推动力。但频繁的火灾事故，影响了用户对新能源汽车安全性和耐久性的信心。

在各种滥用情况下，比如电池发生过热、过充、过放、受到冲击、挤压、内外短路等，电池内部的各种材料之间发生化学反应，产生大量的热，引起电池的热失控。锂离子电池在热失控的过程中发生了隔膜收缩、电解液分解、正负极分解等一系列化学反应，同时产生大量热量和可燃气体。电芯在模组中发生热失控后产生的高温高压会对电池包造成危害，评估锂电池在热失控后的产气规律和气体组成对锂电池研究有重要意义，可以在锂离子电池组热失控预警防护产品设计和生产中采取相应的防护措施。

目前，测量锂电池热失控后的产气规律和气体组成方法时，使用的实验方法是将锂电池置于密闭容器，通过密闭容器压力和温度检测，通过理想状态气体方程进行计算产气量。但是，这种方法忽略了电池热失控过程中防爆阀破口后电解液挥发，气体温度检测受高温物质干扰，故这种方法进行锂电池热失控产气测量的准确性不高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种锂电池热失控产气测量装置，在密封条件下进行锂电池的热失控，在气体冷却过滤后流入高精度的质量流量计进行体积测量，通过过滤组件排除了热失控过程中电解液挥发的影响，通过冷却装置以及在质量流量计的入口设置温度传感器排除了温度测量不准的影响，因此，对热失控气体的产气量的测量更加准确。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种锂电池热失控产气测量装置，包括：密闭容器、冷却装置、过滤装置和质量流量计；所述密闭容器上设有加热组件，密闭容器用于放置待测试的锂电池；所述冷却装置的入口和出口分别与密闭容器和过滤装置连通，冷却装置用于冷却热失控气体；所述过滤装置的入口和出口分别与冷却装置和质量流量计连通，过滤装置用于过滤热失控气体；所述质量流量计的入口设有温度传感器，质量流量计用于测量热失控气体的体积。

优选的，还包括气体分析装置，所述气体分析装置与质量流量计的出口连通，用于对热失控气体进行成分分析，流经质量流量计的气体分流后一部分流入气体分析装置，一部分排出。

优选的，还包括尾气后处理装置，所述尾气后处理装置与质量流量计的出口连通，用于对热失控气体进行后处理和排放，流经质量流量计的气体分流后流入气体分析装置和尾气后处理装置。

优选的，所述过滤装置为粉尘过滤装置，内置有过滤棉，所述气体分析装置与质量流量计之间还设有颗粒物过滤装置。

优选的，所述气体分析装置为气象色谱仪、热导式气体分析仪器、电化学式气体分析仪器和红外线吸收式分析仪中的一种或多种。

优选的，所述密闭容器与冷却装置之间设有电磁阀，密闭容器与冷却装置之间随着电磁阀的开闭而连通或断开。

优选的，所述密闭容器为绝热加速量热仪。

优选的，所述冷却装置包括壳体、盘管和冷却液，所述盘管安装在壳体内并被冷却液浸没。