[发明专利]一种多功能锂电池热动力学实验装置

说明书

本发明公开了一种多功能锂电池热动力学实验装置，包括工作台、电控箱、热蔓延模块、多刺激耦合驱动模块、锂电池实验罐、罐外锂电池实验组件和热电偶组件；热蔓延模块包括热蔓延锂电池安置槽和水平挤压装置，热蔓延锂电池安置槽内置有一根加热棒和若干节锂电池；多刺激耦合驱动模块包括耦合驱动锂电池槽和针刺组件，耦合驱动锂电池槽内置有一根加热棒和一节锂电池；锂电池实验罐内底部配置有罐内模块安装座；罐外锂电池实验组件包括高速摄影设备、罐外模块安装座、固定在罐外模块安装座旁的调节螺杆和沿调节螺杆杆身上下间隔设置的火焰高度测板，具有操作简单快捷、一体多用、功能灵活、适用范围广等优点。

技术领域

本发明属于锂电池热动力学技术领域，具体涉及一种多功能锂电池热动力学实验装置。

背景技术

现有对锂电池热动力学实验的技术研究匮乏，导致不能够准确的模拟锂电池热失控的过程，在惰性气体环境下的锂电池热蔓延实验和锂电池多刺激耦合驱动实验，以及在常温环境下的锂电池热蔓延实验和锂电池多刺激耦合驱动实验均没有对应的装置支持，就无法评估锂电池在多种环境下热失控不同阶段的气体爆炸风险，不能为锂电池安全技术的发展提供可靠的数据依据，基于此，现设计一种多功能锂电池热动力学实验装置为锂电池实验提供支持。

发明内容

本发明旨在提供一种多功能锂电池热动力学实验装置，实验环境设置到位、锂电池实验结果可靠，解决因缺乏对锂电池热动力学实验的技术研究导致不能为锂电池安全技术的发展提供可靠依据的问题。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种多功能锂电池热动力学实验装置，包括工作台、电控箱、热蔓延模块、多刺激耦合驱动模块、锂电池实验罐、罐外锂电池实验组件和热电偶组件；

所述热蔓延模块包括热蔓延锂电池安置槽和水平挤压装置，所述热蔓延锂电池安置槽采用镂空长条盒结构，内置有一根加热棒和若干节锂电池，加热棒与若干锂电池一起并列贴合竖向安置成一列并位于端部实现热传递，水平挤压装置能从另一端挤压锂电池实现从无形变线性接触到微形变横向水平挤压，在加热棒、若干锂电池与热蔓延锂电池安置槽之间设置有隔离板；

所述多刺激耦合驱动模块包括耦合驱动锂电池槽和针刺组件，所述耦合驱动锂电池槽内置有一根加热棒和一节锂电池，加热棒、锂电池并列贴合竖向安置并在两侧设有锂电池夹紧板，所述针刺组件能为耦合驱动锂电池槽内的锂电池提供针刺刺激；

所述锂电池实验罐内底部配置有罐内模块安装座，能用于同时安装热蔓延模块和耦合驱动锂电池槽，且针刺组件安装在锂电池实验罐外；

所述罐外锂电池实验组件包括高速摄影设备、罐外模块安装座、固定在罐外模块安装座旁的调节螺杆和沿调节螺杆杆身上下间隔设置的火焰高度测板，火焰高度测板远离调节螺杆的一端设有测试火焰温度的罐外热电偶，罐外模块安装座能用于同时安装热蔓延模块和耦合驱动锂电池槽；

所述热电偶组件包括安设在每一节锂电池正极、负极、中间处的温度传感器贴片，从而能监测热蔓延模块内或多刺激耦合驱动模块内的锂电池温度演化。

作为上述方案的优选，所述针刺组件包括底座、安装在底座上的伺服电机和通过钢针夹具安装在伺服电机直线轴上的钢刺，通过伺服电机控制钢针位置，操作省时省力。

进一步优选为，所述锂电池实验罐包括圆筒状的罐体、均位于罐体上的安全阀、若干个气体进出口、电动球阀、真空表和测量罐内压力的压力传感器，所述罐体两端设有罐盖进行密封，气体进出口方便惰气输入罐体内部，安全阀当罐内压力达到安全压力的百分之八十时自动启动，保证罐体安全，电动球阀具有良好的流量调节功效和封闭密封特性，能实现紧急条件下的主动泄放，充分保障罐体安全。