CN105070968B - 一种锂离子电池安全试验数据同步采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锂离子电池安全试验数据同步采集方法，所述方法包括：(1)选择引起电池燃烧、爆炸的激发源；(2)在电池周围布置记录和产物监测装置；(3)选取一种试验现象或产物以相应传感器的信号触发同步触发器；(4)启动激发源诱发电池燃烧、爆炸；(5)保存数据和产物，启动换气系统，清理残留物和喷出物。本发明分析电池安全事故现象的演变和各种现象产生的危害，进而做出有针对性的防控，保证记录设备具有一致的时间轴和足够高的采样频率，辅助安全试验分析工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种同步采集方法，具体涉及一种锂离子电池安全试验数据同步采集方法。
背景技术
目前锂离子电池已经广泛应用于小型电器设备，但是在使用过程中由于内部、外部因素的影响，仍然存在热失控乃至燃烧、爆炸等安全事故的可能性。
电池发生安全事故的情形主要有：
1、内部短路或外部短路：电池发生短路瞬间产生大电流，释放热量产生高温；
2、连接件失效：连接件失效使局部电阻异常增大，消耗大量能量产生高温；
3、有机电解液在大电流、高温的条件下会分解产生气体，导致内部压力升高，严重时会冲破壳体与空气直接接触，导致燃烧甚至发生爆炸。
电池发生安全事故时产生的高温、燃烧或爆炸现象都能够对人身财产造成严重损害。尽管当前相关标准规定锂离子电池必须通过一系列安全试验，但通过安全试验并不能完全消除锂离子电池的安全隐患，仍存在发生事故的可能。目前安全试验仅根据试验结果判断被测电池是否通过，并不关注试验过程中存在的变化。一旦事故发生，如果不清楚事故现象的演变过程以及各种现象之间隐含的关系，事故预警、现场处理面临无章可循的情况。
电池安全试验中需要捕捉的试验现象持续时间短暂，因此仪器的数据采样频率很高，仪器设备在安全试验过程中如果一直处于激活状态，会产生大量无用信息，数据量将过于庞大，分析困难。由于安全事故中火焰、高温等造成伤害的因素较多，需要采用多种设备同时记录，如何利用多台设备的数据分析事故现象演变也是需要解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种锂离子电池安全试验数据同步采集方法，本发明分析电池安全事故现象的演变和各种现象产生的危害，进而做出有针对性的防控。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种锂离子电池安全试验数据同步采集方法，所述方法包括如步骤：
(1)选择引起电池燃烧、爆炸的激发源；
(2)在电池周围布置记录和产物监测装置；
(3)选取一种试验现象或产物以相应传感器的信号触发同步触发器；
(4)启动激发源诱发电池燃烧、爆炸；
(5)保存数据和产物，启动换气系统，清理残留物和喷出物。
优选的，所述步骤(1)中，所述激发源包括热激发、电激发和机械激发，所述热激发采用电热合金以无明火的方式加热，或采用燃料燃烧的明火加热产生燃烧、爆炸；所述电激发利用电气设备产生电流的方式使电池产生燃烧、爆炸；所述机械激发以机械方式，使电池发生变形、破损产生燃烧、爆炸。
优选的，所述步骤(2)中，所述记录和产物监测装置包括摄像设备、音频记录设备、温度记录设备、应力应变记录设备、压力记录设备和产物监测设备。
优选的，所述温度记录设备和所述应力应变记录设备布置在电池表面；所述压力记录设备和所述产物监测设备布置在距离电池20cm范围内；所述摄像设备和所述音频记录设备与电池的距离应使电池及周围1m3空间位于画面中心并且清晰可见。
优选的，所述步骤(3)中，所述试验现象包括电池的光、声音、温度、压力和形变；所述产物包括电池燃烧后产生的一氧化碳、二氧化碳和氟化氢。
优选的，所述步骤(3)中，所述选取一种试验现象或产物所对应的记录和产物监测装置作为主动设备，其他设备作为从动设备。
优选的，所述步骤(4)中，激活用来触发同步触发器的主动设备，从动设备处于待命状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明分析电池安全事故现象的演变和各种现象产生的危害，进而做出有针对性的防控，保证记录设备具有一致的时间轴和足够高的采样频率，辅助安全试验分析工作。
附图说明
图1是一种锂离子电池安全试验数据同步采集方法流程图
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种锂离子电池安全试验数据同步采集方法，所述方法包括如步骤：
(1)选择引起电池燃烧、爆炸的激发源；
(2)在电池周围布置记录和产物监测装置；
(3)选取一种试验现象或产物以相应传感器的信号触发同步触发器；
(4)启动激发源诱发电池燃烧、爆炸；
(5)保存数据和产物，启动换气系统，清理残留物和喷出物。
以过充电诱发电池燃烧、爆炸逐步说明数据的同步采集方法，具体步骤如下：
I、将电池放置在防爆实验室，用电缆连接至防爆实验室外的充电装置。
II、在电池表面、周围一定距离内布置温度传感器；以电池为圆心，距离电池15cm布置压力传感器；调节摄像机角度和画面大小，使电池及周围1m3空间位于画面中心并清晰可见。
III、选择声音作为触发方式，设置同步触发器声音触发，音频记录设备作为主动设备，其他设备作为从动设备。
IV、激活试验，启动充电装置直至电池燃烧、爆炸。
V、保存数据和产物，启动换气系统，清理残留物和喷出物。
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试验数据同步采集方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)选择引起电池燃烧和爆炸的激发源；
(2)在电池周围布置记录和产物监测装置；
(3)选取一种试验现象或产物以相应传感器的信号触发同步触发器；
(4)启动激发源诱发电池燃烧和爆炸；
(5)保存数据和产物，启动换气系统，清理残留物和喷出物；
所述步骤(2)中，所述记录和产物监测装置包括摄像设备、音频记录设备、温度记录设备、应力应变记录设备、压力记录设备和产物监测设备。
2.根据权利要求1所述采集方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述激发源包括热激发、电激发和机械激发，所述热激发采用电热合金以无明火的方式加热，或采用燃料燃烧的明火加热产生燃烧和爆炸；所述电激发利用电气设备产生电流的方式使电池产生燃烧和爆炸；所述机械激发以机械方式，使电池发生变形、破损产生燃烧和爆炸。
3.根据权利要求1所述采集方法，其特征在于，所述温度记录设备和所述应力应变记录设备布置在电池表面；所述压力记录设备和所述产物监测设备布置在距离电池20cm范围内；所述摄像设备和所述音频记录设备与电池的距离应使电池及周围1m3空间位于画面中心并且清晰可见。
4.根据权利要求1所述采集方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述试验现象包括电池的光、声音、温度、压力和形变；所述产物包括电池燃烧后产生的一氧化碳、二氧化碳和氟化氢。
5.根据权利要求1所述采集方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述选取一种试验现象或产物所对应的记录和产物监测装置作为主动设备，其他设备作为从动设备。
6.根据权利要求1所述采集方法，其特征在于，所述步骤(4)中，激活用来触发同步触发器的主动设备，从动设备处于待命状态。
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