[实用新型]一种锂离子电池火灾特性测试装置

说明书

本实用新型公开了一种锂离子电池火灾特性测试装置，包括测试舱、灭火组件、控制组件和检测组件；所述检测设置在测试舱内，所述灭火组件与测试舱连接头，所述控制组件分别与灭火组件和检测组件连接；所述灭火组件包括灭火罐、火探管、灭火管和灭火喷头；所述灭火罐设置在测试舱外部，测试舱侧壁上设置有供火探管通过的第一贯穿孔，测试舱侧顶部设置有供灭火管通过的第二贯穿孔；所述火探管通过第一贯穿孔穿过测试舱侧壁并向测试舱中心位置延伸设置，所述灭火管通过第二贯穿孔穿过向测试舱中心位置延伸设置；所述火探管、灭火喷头与控制组件连接。

技术领域

本实用新型涉及电池测试技术领域，特别是涉及一种锂离子电池火灾特性测试装置。

背景技术

在碳达峰、碳中和的要求下，民机采用多电/全电飞机已经成为趋势。锂离子电池作为广泛商业化的储能设备，由于其高能量密度、无记忆性的特点，在全电/多电飞机领域具有良好应用前景。

锂离子电池用于全电/多电飞机动力电池的过程中，现有锂离子电池的能量密度需要在300W·h/kg的基础上进一步提高。但是由于锂离子电池的安全因数与能量密度呈现负相关关系，其安全性能是锂离子电池用于全电/多电飞机的重要课题。面对全电/多电飞机的快速发展，动力锂离子电池在航空产业的大量运用，研究锂离子电池热灾害多参数耦合模型、设计并开发机载动力电池热灾害预警及抑灭火系统对飞机安全性、经济性、环保性具有重要意义。

结合现阶段锂离子电池热灾害研究成果，根据锂离子电池热灾害多参数耦合模型，研究锂离子电池热灾害预测、亚安全状态保护及抑灭火关键技术，设计一套高可靠性预警与抑灭火系统。

锂离子电池在航空产业得到广泛运用的背景下，对航空动力锂离子电池的研究提出了更高的要求。但锂离子电池的能量密度越高，产生热灾害的几率就会越大。锂离子电池热失控往往会导致火灾甚至爆炸，从而造成极大的安全隐患。因此，目前急需一款能够解决机载锂离子电池热灾害的智能探测与灭火系统，保障航空动力锂离子电池在实际应用过程中的安全；

在现有技术中，如申请号2020103301877公开的一种锂离子电池火灾特性测试装置，该装置主体包括实验箱，实验箱外顶部安装有灭火装置、排烟装置，实验箱的前部设有拉门，拉门上设有观察窗，实验箱的底部设有支撑杆和万向轮，实验箱内顶部安装有加热装置，加热装置和灭火装置均与测控装置相连。实验箱内底部放置有电子天平，电子天平上放置有防火板，防火板上放置有固定装置。

现有技术存在以下问题：

1.单一气体探测，该发明仅仅使用CO作为唯一探测的气体，当CO探测器探测到的气体浓度值超过预设阈值时，信号处理器启动瓶头阀，灭火剂通过喷头喷出灭火；

2.仅关注常压下锂电池燃爆特征，未考虑低气压下的燃爆特征如何测定。随着全电飞机的发展，锂离子电池作为广泛商业化的储能设备，由于其高能量密度、无记忆性的特点，在全电/多电飞机领域具有良好应用前景，但该套装置没有考虑低气压下如何测定锂离子电池燃爆特征；

3.灭火剂不能做到低毒高效抑灭锂电池火灾。该套装置表述“灭火剂可以为七氟丙烷或CO2等灭火剂”。但在具体实验中，七氟丙烷因其具有较强的毒性不推荐在密闭小空间内使用；因为在释放后均会出现复燃现象所以气体灭火剂并不推荐作为灭锂电池火灾的灭火剂，因此该灭火剂不能有效灭锂电池火灾；

4.没有构建绝热环境，无法测得整个实验过程中电池燃爆的能量，进而提取其火灾燃爆特征。如果实验舱为一个开放空间，即没有做成绝热性能良好的实验舱，则其中所得的燃爆参数，如热量、温度等并不能代表通用的锂电池燃爆特征。

实用新型内容

针对上述问题，本方案提出了一种锂离子电池火灾特性测试装置；解决了现有技术中在对锂电池火灾特性检测时，检测气体单元，安全性能低的问题。

本方案是这样进行实现的：