[发明专利]锂离子电池热失控非均相喷发物质的燃爆特性检测装置

说明书

本发明属于锂离子电池检测领域，具体涉及锂离子电池热失控非均相喷发物质的燃爆特性检测装置，包括爆炸容器，爆炸容器上配合设置传感器组件、点火器、液体进样口、气体进样口和固体进样口，传感器组件用以检测爆炸容器内的气压和温度，点火器用以点燃爆炸容器内的介质，液体进样口用以朝爆炸容器内传输液体介质，气体进样口用以朝爆炸容器内传输气体介质，固体进样口用以朝爆炸容器内传输固体介质。本发明设置了爆炸容器、传感器组件、点火器、液体进样口、气体进样口、固体进样口等结构，利用本发明可测定非均相锂电池喷阀产物的爆炸特性，测定爆炸极限、极限氧浓度、最大爆炸压力、爆炸指数、最小点火能等参数，拓展了常规燃爆检测装置的功能。

技术领域

本发明属于锂离子电池检测领域，具体涉及一种锂离子电池热失控非均相喷发物质的燃爆特性检测装置。

背景技术

锂离子电池在使用过程中，由于受到热冲击、过充过放、内外部短路和机械破坏等因素影响，可能诱发电池发生热失控。热失控过程中，电池内部材料持续发生分解反应，产生大量气体，当电池内部压力达到安全阀设定阈值时发生喷阀，喷发大量氢气、一氧化碳、甲烷等可燃性气体以及电解液蒸气、石墨微尘等多组分、非均相可燃性混合物。这些物质在静电、高温等条件刺激下发生燃爆是造成锂电池燃烧爆炸事故的主要原因。

锂电池热失控喷射物质的火灾危险性是当前锂电池相关企业和高校的重点研究课题。但现有爆炸极限测试仪、粉尘爆炸测试仪等常规燃爆检测装置在功能方面存在限制，仅能够支持单一气相或粉体样品的测试，无法全面分析电池真实喷阀情况下多相态物质的爆炸特性。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种锂离子电池热失控非均相喷发物质的燃爆特性检测装置技术方案。

本发明以球形或柱形金属容器作为爆炸容器，同时集成气体、液体和固体三种进样系统，通过合理的进样流程设计，能够使电池热失控产气、电解液蒸气和负极材料粉体在爆炸容器内均匀分散，随后利用可调能量的高压电点火等方式点燃混合物，记录爆炸过程中仓内温度、压力变化。

锂离子电池热失控非均相喷发物质的燃爆特性检测装置，包括爆炸容器，所述爆炸容器上配合设置传感器组件、点火器、液体进样口、气体进样口和固体进样口，所述传感器组件用以检测爆炸容器内的气压和温度，所述点火器用以点燃爆炸容器内的介质，所述液体进样口用以朝爆炸容器内传输液体介质，所述气体进样口用以朝爆炸容器内传输气体介质，所述固体进样口用以朝爆炸容器内传输固体介质。

进一步地，所述爆炸容器上配合设置爆破阀和/或安全阀。

进一步地，所述爆炸容器上设置搅拌机构。

进一步地，所述爆炸容器上设置观察窗；所述爆炸容器上设置排气口，所述排气口上设置阀门。

进一步地，所述传感器组件包括爆炸压力传感器、配气压力传感器、温度传感器其中至少一者。

进一步地，所述爆炸容器为球形结构或柱形结构，爆炸容器内部容积包括但不限于4L、5L、12L或20L。

进一步地，所述液体进样口和气体进样口上均设置阀门。

进一步地，所述固体进样口上设置分散喷嘴，所述分散喷嘴配合连接进粉组件。

进一步地，所述进粉组件包括储粉室、储气室和稳压气源，所述分散喷嘴、储粉室、储气室和稳压气源依次通过管路连接。

进一步地，所述分散喷嘴与储粉室之间的管路上设置气粉阀，所述储粉室与储气室之间的管路上设置第一电磁阀，所述储气室与稳压气源之间的管路上设置第二电磁阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：