CN103487605A - 一种锂离子电池安全测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种锂离子电池安全测试装置，包括底座和外壳；其改进之处在于：底座包括叠层结构的底，叠层为同一端设置有垂直于所述底的其高度与所述外壳匹配的平行挡板；挡板上分别设置有与电池的电极相对应的同轴心孔。本发明可有效解决锂离子电池在充放电实验过程中，因自身内部问题而发生发热、胀气、爆炸等现象，当检测到电池出现温度过高的异常现象后，该装置会自动启动，将电池弹射出去，远离实验设备，保障实验设备安全。

Description

一种锂离子电池安全测试装置

技术领域

本发明涉及一种安全测试装置，具体涉及一种锂离子电池测试装置。 

背景技术

作为动力与储能电池，锂离子电池的高效性能使之成为各种便携式电子产品的首选。但是，锂离子电池体系在各种复杂的应用条件下，存在某些不安全因素，例如爆炸和燃烧，这在很大程度上制约了动力与储能用锂离子电池的发展。 

本发明人长期观察、研究发现，过充电、内外部短路、挤压、振动、碰撞和过热等因素均可能诱发锂离子电池发生不安全行为。锂离子电池一般用有机溶液电解质，当电池处于过充状态时，有机溶剂容易在正极表面产生不可逆的氧化分解，在释放出大量热量的同时伴随着产生大量可燃性气体，同时导致电池内部温度及压力急剧上升，从而给电池带來爆炸、燃烧的危险。此外，使用过程中电池因各种原因引起内外部短路而导致内部较大温升时，也容易引发锂离子电池内部潜在的一系列放热反应。若电池内部温度上升至120摄氏度以上时，碳阳极表面钝化膜将发生分解，裸露在电解液中的高活性嵌锂碳电极随之与有机溶剂发生剧烈放热反应导致温度进一步上升，并逐步引发电解质盐和阴极材料的分解，以及嵌锂碳电极与黏结剂之间的剧烈放热反应等，从而导致电池热失控，发生爆炸。由于目前广泛使用的电解液溶剂体系均为低闪点的有机碳酸酯类，在电池发生爆炸，往往伴随着剧烈的燃烧。加重了事故的危害程度。 

通常，锂离子电池长时间使用或已超出使用寿命后，电池内阻增大，在充放电实验过程中易发生胀气、发热甚至爆炸的事故，但是一般在出现事故前无明显的现象，如不正确处理可能会影响到实验设备及人员的安全。因此，发展新颖的电池反应安全性控制技术，消除各种敏感性副反应发生的引发机制，彻底解决锂离子电池的安全性问题，是大容量锂离子电池进入规模化商业化应用的前提。 

近年来，研究人员围绕锂离子电池安全性能方面展开了大量的研究工作，目前的实验设备采用散热技术及隔离防爆等技术，通过散热给电池降温，缓解电池因内部发热而出现的过热、胀气等现象，降低发生爆炸的概率。隔离技术是指将电池与周围环境隔离开，即使电池发生爆炸也不会损坏周围的实验设备。采用以上方案无法阻止电池继续燃烧，燃烧过程中释放出的有害气体影响实验人员健康。本发明提供的技术方案可有效解决锂离子电池在充放电实验过程中，因自身内部问题而发生发热、胀气、爆炸等现象，保障实验设备安全。 

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池安全测试装置，当电池出现温度过高的异常现象后，该装置会自动启动，将电池弹射出去，远离实验设备，保障实验设备安全。 

本发明的目的是采用下述技术方案实现的： 

一种锂离子电池安全测试装置，本装置包括底座和外壳；其特征在于：底座包括叠层结构的底，叠层为同一端设置有垂直于所述底的其高度与所述外壳匹配的平行挡板；挡板上分别设置有与电池的电极相对应的同轴心孔。 

其中，电池为矩形，电极置于同侧，并与所述底座内侧挡板上的连接片相连。 

其中，连接片通过所述底座内侧挡板上的孔设置弹射件，其中一个弹射件上设置的温控开关通过温度传感器与所述电池连接。 

其中，底座外侧挡板上设有与所述弹射件相匹配的连接柱，测试线通过所述底座外侧挡板上的孔与所述连接柱连接。 

其中，测试线与外部电路连接。 

其中，所述叠层结构的底其内侧的底上和外壳分别设有相对应的螺栓固定孔。 

本发明涉及的一种锂离子电池测试装置，具有以下优点： 

1、本发明提供的锂离子电池测试装置结构简单，易于实现。 

2、本发明提供的锂离子电池测试装置可以及时感测到高温异常现象，有效避免外部对电池造成伤害。 

3、本发明提供的锂离子电池测试装置感测到电池温度过高的异常现象后，主动防护，能够及时、快速、有效的进行电路切断。 

4、本发明提供的锂离子电池测试装置感测到电池温度过高的异常现象后，该装置会自动启动，将电池弹射出去，远离实验设备，保障实验设备安全。 

5、本发明提供的锂离子电池测试装置可以及时感测到高温异常现象，防止锂离子电池因高温爆炸、燃烧，显著提高锂离子电池的安全性。 

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明： 

图1  底座正视图 

图2  电池 

图3  电池与底座安装正视图 

图4  外壳 

图5  底座结构总装图 

图6  底座正视图 

图7  装置总状结构图 

其中：底座1，底座2，固定螺栓3，外壳4，温控开关5，弹射件6，测试线7，固定孔8，固定孔8’，电池9，连接片10，传感器11，电极13 

具体实施方式

发明包括锂离子电池9、外壳4、重叠放置的底座1和底座2、温控开关5及弹射件6。 

锂离子电池9为扁平矩形，正、负电极为金属薄片，且外置于电池9底面同侧 

底座1为L型板，挡板高度需与外壳匹配，挡板上设置有与电池的电极相对应的同轴心孔，孔上设有两个测试线7，另一侧设有与测试线7相应位置的连接柱12，用于与弹射件6连接 

外壳4为矩形壳，底端两侧分别设有平板，其上设有螺栓固定孔8。 

底座2为L型板，电池9置于底座2上；底座2挡板设有两个连接片10，连接片10位置应与电池9正负极对应；底座2挡板高度需与外壳匹配，并设置有与电池的电极相对应的同轴心孔，孔上有两个弹射件6，其中一个弹射件6上设置有温控开关5。底座2上设有置于连接片10附近的温度传感器11，温度传感器11两端分别连接锂离子电池9和温控开关5。 

底座2上设有与外壳4对应的螺栓孔。 

安装时，电池正负电极13与底座2连接片10相接，外壳4安装在底座2外。底座2与底座1叠放，底座2挡板的两个弹射件6与底座1短边的连接柱12相接。 

底座2的弹射件6还兼有电流传导功能，弹射件6一侧连接底座1测试线7部分，在另一侧有连接片10，电池9通过连接片10与测试线7连通，进行充放电试验。该弹射件6由温度开关控制，温度开关通过温度传感器11测量电池表面温度，当电池表面温度达到预设温度后，温度开关驱动弹射件6将底座2弹射出去，实现保护作用。 

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (6)

1.一种锂离子电池安全测试装置，所述装置包括底座和外壳；其特征在于：所述底座包括叠层结构的底，所述叠层为同一端设置有垂直于所述底的其高度与所述外壳匹配的平行挡板；所述挡板上分别设置有与电池的电极相对应的同轴心孔。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电池为矩形，所述电极置于同侧，并与所述底座内侧挡板上的连接片相连。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述连接片通过所述底座内侧挡板上的孔设置弹射件，其中一个弹射件上设置的温控开关通过温度传感器与所述电池连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述底座外侧挡板上设有与所述弹射件相匹配的连接柱，测试线通过所述底座外侧挡板上的孔与所述连接柱连接。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述测试线与外部电路连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述叠层结构的底在其底板上设有与外壳相对应的螺栓固定孔。

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