[发明专利]电池热滥用测试装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种电池热滥用测试装置，装置中，试验舱为密闭结构，试验舱经由可打开的密封隔板分为上层的反应舱和下层的沉水池；热电偶设于反应舱以测量测试样品电池在热失控过程中各部位的温度以及测试样品电池在冒烟起火过程中烟气或火焰范围内的温度，压力传感器设于反应舱以测量测试样品电池在热失控过程以及冒烟起火过程的反应舱内压力，红外摄像头拍摄测试样品电池燃烧火焰的图像并标示火焰各部位的温度，气相分析装置连通烟气收集装置以进行气体成分分析，控制系统开启密封隔板以将测试样品电池沉入沉水池中，控制系统控制灭火系统及检测系统对测试样品电池进行不同热失控阶段及扩散的燃烧状态和产气分析。

技术领域

本发明涉及电池测试技术领域，尤其涉及一种电池热滥用测试装置及测试方法。

背景技术

随着新能源汽车的普及程度的提高，其核心能源动力电池的安全性也越来越受到关注。动力电池过充或新能源汽车事故所引起的短路等原因会造成电池系统部分单体出现热失控，进而发生热失控扩展等安全事故，严重威胁驾驶人员的人身安全，因此对电池热失控以及失控之后的燃烧分析和产气分析一直是新能源汽车电池安全性能研究中的重点。

现有技术中，付望等人发明的“电池热扩散测试装置”(CN215894290U)能够对电池的热扩散过程进行测试，同时能够通过灌水终止测试过程，保证安全性。但该设备因测试空间狭小，无法进行大容量样品的测试，且无法观察测试过程中电池的状态。刘磊等人发明的“一种并联电池组电连接对热扩散影响的测试方法”(CN111913120A)中，提出了一种能够测试并联电池组热扩散过程中的扩散速率的方法，该方法更侧重于热失控扩展中扩散速率的检测，对其他燃烧参数没有关注。范秋月等人发明的“一种锂电池热扩散试验装置”(CN210690772U)给出了一种能够对电池热扩散过程进行视频监控的测试装置，能够使用红外线摄像头对电池的热失控及扩散过程进行全程监控。

电池的热失控、燃烧以及产气过程是一个非常复杂的过程，整个过程伴随着冒烟、排气、起火甚至爆炸等剧烈的反应，且各个反应阶段产生的物质有很大差别，因此使用单一功能的测试设备和方法很难对热失控过程进行系统全面的研究。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池热滥用测试装置及测试方法，能够在电池热失控及扩散测试过程分析的同时，检测燃烧产出的气体成分、烟气成分；研究燃烧特性、火焰分布；可根据试验要求对电池进行冷冻终止热失控过程，进而研究不同热失控阶段的产气放热特性；装置还配有沉水和喷淋两种灭火功能，可根据需要进行选择，保证测试人员和设备的安全。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种电池热滥用测试装置包括：

试验舱，其为密闭结构，所述试验舱经由可打开的密封隔板分为上层的反应舱和下层的沉水池，待测试的测试样品电池支承于所述密封隔板上以在反应舱内进行测试；

排烟罩，其设于所述反应舱顶部以排出气体；

检测系统，其包括，

燃烧分析系统，其包括，

热电偶，其设于所述反应舱以测量测试样品电池的温度，

压力传感器，其设于所述反应舱以测量反应舱内压力，

红外摄像头，其可调节地设于所述反应舱，所述红外摄像头拍摄测试样品电池燃烧火焰的图像并标示火焰各部位的温度，

产气分析系统，其包括，

烟气收集装置，其经由排烟管道连通所述排烟罩以收集来自反应舱的气体，

气相分析装置，其连通所述烟气收集装置以进行气体成分分析，