CN101393067A - 锂电池高低温冲击试验的保护方法和实现该方法的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂电池高低温冲击试验中，避免发生燃烧、爆炸，以保护高低温冲击试验机的方法。该方法的技术要点在于，将高低温冲击试验机的试验箱中的气体抽出通入检验溶液，当检验溶液变色时停止高低温冲击试验。本发明还涉及实现上述方法的装置，这种装置包括：热电偶、智能数字显示调节仪、继电器、控制面板、抽气泵、进气管、出气管、洗气瓶。当试验箱中的气体温度高于(或低于)经验值时，通过继电器控制抽气泵的开启(或停止)。同时，在气泵出气口通过出气管接有两只分别盛有KMnO4溶液和KI溶液的洗气瓶，可通过KMnO4溶液或KI溶液颜色的变化来判断试验箱内的锂电池是否发生漏液。

Description

锂电池高低温冲击试验的保护方法和实现该方法的装置
技术领域
本发明涉及一种保护方法，特别涉及锂电池高低温冲击试验中，避免发生燃烧、爆炸，以保护高低温冲击试验机的方法。本发明还涉及一种锂电池高低温冲击试验用的保护装置，具体涉及用于锂电池UN38.3试验T2：温度试验(高低温冲击试验)中，避免发生燃烧、爆炸，以保护高低温冲击试验机的装置。
背景技术
为保证锂电池在UN38.3(UN38.3是联合国《关于危险货物运输的建议书<试验和标准手册>》中的一部分，它介绍对锂电池和锂电池组进行分类应遵守的程序)试验T2：温度试验(试验T2：温度试验，是UN38.3系列试验中的一个试验，用于评估电池和电池组的密封完善性和内部电连接)中高温区(+75±2℃)和低温区(-40±2℃)气体温度控制的稳定性，目前使用的高低温冲击试验机一般采用相对密闭的绝热的试验箱结构。如果锂电池存在质量问题，当锂电池经受高低温冲击试验时，其容易发生漏液现象。当试验箱内温度升高时，泄漏的液体汽化，在试验箱内积累。当泄漏的液体汽化形成的气体的浓度达到燃烧(爆炸)极限时，极易被电火花引燃(爆)。因此，在进行锂电池的温度试验时，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题的第一方面在于提出一种锂电池高低温冲击试验的保护方法，这种方法用在锂电池高低温冲击试验中，能避免泄漏的液体汽化导致发生燃烧、爆炸，以保护高低温冲击试验机。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种锂电池高低温冲击试验的保护方法，包括以下步骤：
a)在进行锂电池高低温冲击试验时，通过热电偶监测高低温冲击试验机的试验箱内的气体温度；
b)当步骤a)监测到的气体温度高于某一经验温度时，开启抽气泵抽取高低温冲击试验机的试验箱中的气体，并将该气体通入检验溶液；
c)当步骤b)所述的检验溶液变色时，停止高低温冲击试验。
在所述的步骤b)中，所述的某一经验温度的范围是35℃-40℃。
在本发明中，当高低温冲击试验机在高温区运行时，通过抽气泵缓慢地抽气(5-6L/min)来保证在一旦漏液时，可燃气体的浓度不致于上升到燃烧或爆炸的浓度；当高低温冲击试验机在低温区运行时，则使抽气泵停止抽气。此外，将抽气泵抽取的气体通入盛有KMnO4溶液或KI溶液的洗气瓶，可通过KMnO4溶液或KI溶液颜色的变化来观察高低温冲击试验机的试验箱内的锂电池是否发生漏液。电池如产生漏液现象，汽化后的气体大多具有还原性，可使KMnO4溶液褪色；可能部分气体具有氧化性，则可使KI溶液褪色。将气体分别通入两种检验溶液则可同时监测氧化性和还原性气体。
本发明所要解决的技术问题的第二方面在于提出一种实现前述保护方法的锂电池高低温冲击试验用的保护装置。
锂电池高低温冲击试验用的保护装置，包括：
热电偶；
智能数字显示调节仪，所述智能数字显示调节仪与所述热电偶电连接；
继电器，所述继电器与所述智能数字显示调节仪电连接；
抽气泵，所述抽气泵与所述继电器电连接；
控制面板，所述控制面板上设置有开关，所述控制面板连接电源，所述控制面板与所述智能数字显示调节仪电连接；
进气管，所述进气管的一头设置在所述抽气泵的进气口；
出气管，所述出气管的一头设置在所述抽气泵的出气口；
洗气瓶，所述洗气瓶内装有检验溶液，所述洗气瓶与所述出气管的另一头通过导管连接。
进一步，所述检验溶液是KMnO4溶液和KI溶液，分别装盛在不同的洗气瓶中，所述KMnO4溶液的质量百分比浓度为0.1％～0.2％，KI溶液的质量百分比浓度为0.1％～0.2％。
本发明提供了一种用于锂电池高低温冲击试验机的保护装置。将该装置的热电偶设置在高低温冲击试验机的试验箱内，将该装置的进气管的另一头也设置在高低温冲击试验机的试验箱内。通过位于试验箱内的热电偶测得箱内气体温度，并将它反馈给智能数字显示调节仪。当试验箱内的气体温度高于(或低于)36℃(可以设置，此处为经验温度值)时，智能数字显示调节仪通过继电器控制抽气泵的开启(或停止)。同时，在气泵出气口通过出气管接有两只分别盛有KMnO4溶液和KI溶液的洗气瓶，可通过KMnO4溶液或KI溶液颜色的变化来观察试验箱内的锂电池是否发生漏液。
附图说明
图1是具体实施方式中所述的锂电池高低温冲击试验用的保护装置的结构示意图。
图2是具体实施方式中所述的锂电池高低温冲击试验用的保护装置的电路方框示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
参见图1。用于锂电池高低温冲击试验的高低温冲击试验机16(生产厂家：庆声科技股份有限公司型号KTHE-510THS)包括一个试验箱15，试验时锂电池(图中未示出)置于试验箱15中。
锂电池高低温冲击试验用的保护装置主要包括：热电偶14，智能数字显示调节仪9，继电器8，抽气泵7，控制面板10，进气管1，出气管21，洗气瓶41、42，洗气瓶导管31、32，洗气瓶41、42和出气管21之间的连接导管。洗气瓶41、42和出气管21之间的连接导管包括三通22，导管23、24，洗气瓶导管31、32。洗气瓶41中装有KMnO4溶液5，质量百分比浓度为0.1％，洗气瓶42中装有KI溶液6，质量百分比浓度为0.1％。
在高低温冲击试验机16及其试验箱15中部开有两个插孔，热电偶14插在其中一个插孔中，一端位于高低温冲击试验机16的试验箱15内。进气管1插在另一个插孔中，一头连接抽气泵7的进气口，另一端位于高低温冲击试验机16的试验箱15内。高低温冲击试验机自带温度补偿系统，可以保证试验箱15内温度稳定在所需的温度范围内，而不受抽气泵抽气的影响。
参见图2。热电偶14与智能数字显示调节仪9(生产厂家：上海自动化仪表股份有限公司型号XTMA-100)之间电连接。智能数字显示调节仪9与继电器8电连接。继电器8与抽气泵7(生产厂家：日本ULVAC KIKOInc.型号DAL-5S)之间电连接。控制面板10上设置有电源总开关11，正常启动按钮12、强制启动按钮13。电源总开关11与外电源17电连接。电源总开关11与正常启动按钮12电连接，正常启动按钮12与智能数字显示调节仪9电连接。电源总开关11还与强制启动按钮13电连接，强制启动按钮13直接与抽气泵7电连接。控制面板10通过上述开关及部件控制抽气泵7的开启和关闭。
抽气泵7的出气口连接出气管21的一头，出气管21的另一头连接三通22的一头，三通22的另外两头分别连接导管23、24的一头。导管23的另一头连接洗气瓶导管31的进气口，洗气瓶导管31设置在洗气瓶41中，伸进洗气瓶41的溶液中。导管24的另一头连接洗气瓶导管32的进气口，洗气瓶导管32设置在洗气瓶42中，伸进洗气瓶42的溶液中。
洗气瓶导管31的排气口连接导管25的一头，导管25的另一头连接三通26的一头，洗气瓶导管32的排气口连接导管27的一头，导管27的另一头连接三通26的另一头。三通26连接导管28。
在进行锂电池高低温冲击试验时，装配好本发明所述的装置，打开总开关11和正常启动按钮12。通过热电偶14监测高低温冲击试验机16的试验箱15内的气体温度。监测到的气体温度高于某一经验温度如36℃时，继电器8导通电路，开启抽气泵7抽取高低温冲击试验机16的试验箱15中的气体。高低温冲击试验机16的试验箱15中的气体被抽气泵7经进气导管1抽出，从抽气泵7的进气口进入抽气泵7。从抽气泵7出气口出来的气体经过出气管21进入三通22，然后分流到导管23、24。分流到导管23的气体经过洗气瓶导管31通入洗气瓶41中的KMnO4溶液5中。分流到导管24的气体经过洗气瓶导管32通入洗气瓶42中的KI溶液6中。洗气瓶41中的气体经洗气瓶导管31的排气口进入导管25，洗气瓶42中的气体经洗气瓶导管32的排气口进入导管27，导管25和导管27中的气体在三通26中汇合进入导管28，然后排空。当KMnO4溶液5或KI溶液6变色时，证明实验箱15中的部分试验电池已经发生泄漏，应当停止高低温冲击试验，取出电池，将退色的检验溶液倒出并加入新的检验溶液。另外，如无法正常启动或发现试验箱内有异常情况发生，也可按下强制启动按钮12，开启抽气泵7。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (6)

1、一种锂电池高低温冲击试验的保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)在进行锂电池高低温冲击试验时，通过热电偶监测高低温冲击试验机的试验箱内的气体温度；
b)当步骤a)监测到的气体温度高于某一经验温度时，开启抽气泵抽取高低温冲击试验机的试验箱中的气体，并将该气体通入检验溶液；
c)当步骤b)所述的检验溶液变色时，停止高低温冲击试验。
2、根据权利要求1所述的锂电池高低温冲击试验的保护方法，其特征在于：在所述的步骤b)中，所述的某一经验温度的范围是35℃-40℃。
3、根据权利要求1所述的锂电池高低温冲击试验的保护方法，其特征在于：在所述的步骤b)中，所述抽气泵抽取高低温冲击试验机的试验箱中的气体的速度为5-6L/min。
4、根据权利要求1所述的锂电池高低温冲击试验的保护方法，其特征在于：所述检验溶液是KMnO4溶液和KI溶液，KMnO4溶液的质量百分比浓度为0.1％～0.2％，KI溶液的质量百分比浓度为0.1％～0.2％。
5、一种实现权利要求1所述的保护方法的锂电池高低温冲击试验用的保护装置，其特征在于，包括：
热电偶；
智能数字显示调节仪，所述智能数字显示调节仪与所述热电偶电连接；
继电器，所述继电器与所述智能数字显示调节仪电连接；
抽气泵，所述抽气泵与所述继电器电连接；
控制面板，所述控制面板上设置有开关，所述控制面板连接电源，所述控制面板与所述智能数字显示调节仪电连接；
进气管，所述进气管的一头与所述抽气泵的进气口连接；
出气管，所述出气管的一头与所述抽气泵的出气口连接；
洗气瓶，所述洗气瓶内装有检验溶液，所述洗气瓶与所述出气管的另一头通过导管连接。
6、根据权利要求5所述的一种锂电池高低温冲击试验用的保护装置，其特征在于：所述检验溶液是KMnO4溶液和KI溶液，分别装盛在不同的洗气瓶中，所述KMnO4溶液的质量百分比浓度为0.1％～0.2％，所述KI溶液的质量百分比浓度为0.1％～0.2％。
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