[发明专利]一种锂电池针刺测试试验装置

说明书

本发明公开了锂电池针刺试验设备技术领域的一种锂电池针刺测试试验装置，旨在解决现有技术中不便于在封闭环境中对锂电池进行爆炸测试研究的问题。其包括反应箱、驱动装置和控制单元，所述反应箱内滑动设置有密封壳，所述密封壳用于在爆炸发生时克服弹簧弹力做功并推送测尺移动相应的距离，所述反应箱上设有用于泄压的出气孔，出气孔用于维持反应空腔在爆炸发生前维持一定的气压，所述反应箱上还设有用于检测气压的高频动态压力传感器。本发明用于探究锂电池在穿刺爆炸发生时的爆炸特性，装置可以便捷测算爆炸发生时所产生的瞬时数据，无需高压容器支撑即可以在相对封闭的环境中发生反应，装置产生的废气便于及时处理，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种锂电池针刺测试试验装置，属于锂电池针刺试验设备技术领域。

背景技术

锂电池针刺测试，是将充满电的电池放在一个平面上，用直径3-8mm的钢针沿径向将电池刺穿。测试电池不起火、不爆炸。因为动力电池在实际应用场合，存在异物刺入电池包内部导致电池发生短路的可能，而针刺测试能够很好的反应电池短路的发生情况，当钢针刺入时，钢针提供了电池内部短路的通路，电池内部形成很对短路通路，它实际上同时模拟了内短路和外短路两种过程，此时电池的电能转化为热能，并存储在电池内部，短路造成短时间内能量的集中爆发和释放，有可能产生冒烟、漏夜，甚至起火爆炸，因此针刺测试相较于其他类别的安全测试，更容易发生起火和爆炸。开展锂电池的燃烧和爆炸过程理论和实验研究，对于研究锂电池因短路产生的危险性具有重要意义。

常规的爆炸特性的研究中，一般将锂电池置于开放的场地进行试验，此方式下爆炸产生的危害性气体直接向环境周围发散，危害性较大，且难以在空间内对于此次爆炸的相关特性进行研究与测量，为此，公开号CN109813755A提出的一种测量锂电池爆炸特性参数的压力罐，其主要通过利用温度传感器以及压力传感器对爆炸前后的数据进行测量，来实现对爆炸时产生数据的探究，为锂电池爆炸特性的测量提供了可靠的封闭空间，然而此装置缺陷有三：

其一，高压储罐的使用成本较高，不仅使用复杂具有一定的危险性，在不采用抗压透明材质而通过在内侧安置摄像头的方式进行观测，容易对摄像头造成损伤且燃烧产生的黑烟容易遮蔽摄像头的视野，因此若想要解决上述问题，装置难以在低成本和高安全性之间兼顾；

其二，装置通过加热的方式引爆锂电池，在没有对照组的情况下难以区分爆炸以及短路燃烧所产生的热量，且在试验发生前，可能会存在锂电池先漏气的情况，此时储罐内压力以及温度在试验中呈一直上升状态，对于爆炸瞬间所产生的能量以及特性难以进行有效数据的截取与区分；

其三，装置在封闭容器中进行爆炸反应试验，试验过程中产生的高浓度危害性气体将积聚在高压容器的内部，在实验结束后高浓度危害性气体无法有效灭除，不利于实验人员的人身安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种锂电池针刺测试试验装置，用于探究锂电池在穿刺爆炸发生时的爆炸特性，装置可以便捷测算爆炸发生时所产生的瞬时数据，无需高压容器支撑即可以在相对封闭的环境中发生反应，装置产生的废气便于及时处理，具有良好的应用前景。

为实现上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供的一种锂电池针刺测试试验装置，包括反应箱、驱动装置和控制单元，所述反应箱内部划分为反应空腔和滑动空腔，所述反应空腔内安装有用于对锂电池进行固定的定位装置，所述滑动空腔内滑动设置有紧密配合滑动空腔内壁的密封壳；

所述反应箱腔体的内部设置有用于安装测针的安装板，所述驱动装置用于驱动安装板带动测针实现对锂电池的穿刺动作；

所述滑动空腔远离反应空腔的一端设置有定位板，所述密封壳上安装有若干个滑动贯穿定位板的滑杆，每个所述滑杆上均套设有两端分别抵触在定位板和密封壳之间的弹簧，所述定位板上还紧密滑动配合有测尺，所述测尺的一端用于抵触在密封壳上；