CN107247233A - 一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，包括外部箱体，所述外部箱体内设有智能数控系统、样品台、动力系统、清洁系统、气动系统、灭火系统、录像系统、图像采集系统、照明系统、压力调节系统、样品处理系统和箱门上锁系统。本发明的有益效果是：可提高防爆箱的自动化、智能化程度。

Description

一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱
技术领域
本发明涉及防爆箱，尤其涉及一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱。
背景技术
近些年，随着世界范围内环保意识的增强，新能源及与其关系紧密的储能产业发展势头强劲。国家从宏观政策上鼓励新能源产业的发展，特别是电动汽车产业的发展。在这样的时代背景下，电池产业，尤其是锂离子电池产业迎来了前所未有的发展机遇。对于电池产业来说，技术和安全是其核心问题。安全问题往往是由于滥用引发的，针对滥用的检测试验主要包括：针刺、挤压、重物冲击、外部短路、过度放电、过流充电、过压充电等，其中，对于外部短路、过度放电、过流充电、过压充电试验，为了保证实验人员的人身安全，样品通常是放到一个防爆箱中进行。然而，现有的防爆箱大多自动化、智能化程度低。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱。
本发明提供了一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，包括外部箱体，所述外部箱体内设有智能数控系统、样品台、动力系统、清洁系统、气动系统、灭火系统、录像系统、图像采集系统、照明系统、压力调节系统、样品处理系统和箱门上锁系统。
作为本发明的进一步改进，所述外部箱体由不锈钢板围合而成，所述不锈钢板设有夹层，所述夹层内填充有轻质耐高温复合材料，所述外部箱体的外表面设有耐高温涂层，所述外部箱体的内表面为抛光表面，所述外部箱体的底部连接有万向轮，所述万向轮上设有自动锁位装置。
作为本发明的进一步改进，所述智能数控系统包括微型计算机、触摸型操作显示器、信息集成模块、信息传导模块和感应装置，所述触摸型操作显示器、信息集成模块、信息传导模块、感应装置分别与所述微型计算机连接。
作为本发明的进一步改进，所述样品台包括陶瓷容器和机械传动定位系统，所述机械传动定位系统与所述陶瓷容器连接。
作为本发明的进一步改进，所述动力系统包括小型交流电动机、传导部件、制动部件和速度调节装置，所述小型交流电动机与所述传导部件连接，所述传导部件、制动部件分别与所述速度调节装置连接。
作为本发明的进一步改进，所述清洁系统包括微型马达、毛刷棒、洗涤液调配盒、搅拌桨、洗涤剂盛放盒、水管、喷头、微型液压装置。
作为本发明的进一步改进，所述气动系统包括进气阀、出气阀、风机和烟气管道，所述进气阀、出气阀位于外部箱体后壁，风机位于外部箱体顶部与烟气管道相连。
作为本发明的进一步改进，所述灭火系统包括设置在所述外部箱体上的惰性气体通道及盛有细沙的具有自动升降倾斜功能的沙盒。
作为本发明的进一步改进，所述录像系统包括安装在所述外部箱体顶部的摄像头。
作为本发明的进一步改进，所述照明系统包括安装在所述外部箱体顶部的LED灯管和与所述LED灯管连接的可拆卸灯罩。
作为本发明的进一步改进，所述压力调节系统包括压力感应器、压力调节进气阀、压力调节出气阀和外接气瓶。
作为本发明的进一步改进，所述样品处理系统包括安装在样品台正下方的不锈钢方盒，所述不锈钢方盒连接有推送抽拉装置。
作为本发明的进一步改进，所述箱门上锁系统包括安装在所述外部箱体上的自动锁合装置。
本发明的有益效果是：通过上述方案，可提高防爆箱的自动化、智能化程度。
附图说明
图1是本发明一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱的示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，主要应用于电池的滥用试验，包括外部箱体17，所述外部箱体17上设有箱门把手11，所述外部箱体17内设有智能数控系统、样品台、动力系统、清洁系统、气动系统、灭火系统、录像系统、图像采集系统、照明系统、压力调节系统、样品处理系统和箱门上锁系统，其中，智能数控系统采用微型计算机进行动作指令集成；置入高清录像系统，可实现对试验过程实时的视觉追踪；设计样品处理系统，可以避免操作人员在箱体内处理试验结束后的样品；清洁系统可以定期自动清洁外部箱体17内部。本发明所述的防爆箱自动化、智能化程度高，可以根据感应系统收集的信息自动启动相关的功能化指令，去人工化，提高工作效率和安全性。
如图1所示，所述外部箱体17由不锈钢板围合而成，不锈钢板的材质为综合性能优良的奥式不锈钢材，如：304、201、202、301、316、309、321，所述不锈钢板设有夹层，所述夹层内填充有轻质耐高温复合材料，如SiOC/Cf复合材料、碳/碳化硅复合材料、陶瓷纤维复合材料、聚酰亚胺复合材料，所述外部箱体的外表面设有耐高温涂层，如无机耐高温涂料XZ-T001、磷酸盐铝粉涂料，所述外部箱体17的内表面为抛光表面，所述外部箱体17的底部连接有四个万向轮，每个所述万向轮上设有自动锁位装置，可以对箱体进行定位，防止箱体在地面上滑动，万向轮优选为自动锁定万向轮9。此外，夹层中还设置有很多线路，实现箱体内组件和数控显示板、微电脑系统等之间连接，还可实现防爆箱和外部计算机的连接。
如图1所示，所述智能数控系统包括微型计算机、触摸型操作显示器、信息集成模块、信息传导模块和感应装置2，所述触摸型操作显示器14、信息集成模块、信息传导模块、感应装置2分别与所述微型计算机连接；可通过数据线外接电脑，通过专业软件进行程序设置和相关操作，智能数控系统外连电脑终端。试验相关参数设置既可以通过触摸型操作显示界面14完成，也可以通过外联的电脑终端完成。试验过程中的特征参数可由外联电脑终端记录并保存。
如图1所示，上述实施例中智能数控系统，主要是采用一块液晶显示器14，实现手动触摸操作，进行程序和指令的定制。
如图1所示，所述样品台13包括耐高温的陶瓷容器和机械传动定位系统，所述机械传动定位系统与所述陶瓷容器连接，可实现拼接、分离、小角度（15～90度）倾斜。
上述实施例中样品台13，陶瓷容器底部主要是采用两块同等大小的耐高温陶瓷板拼接，可以通过动力系统实现分离、闭合、小角度倾斜动作。样品台上设有两个夹子，可以夹住电池样品的正负极极耳。夹子上连接有导线，通过外部箱体17的夹层与外部的充放电测试仪相连。
如图1所示，所述动力系统包括小型交流电动机、传导部件、制动部件和速度调节装置，所述小型交流电动机与所述传导部件连接，所述传导部件、制动部件分别与所述速度调节装置连接。
如图1所示，所述清洁系统包括主要包括洗涤剂调配盒6、搅拌小马达5、毛刷导轨4、可拆卸毛刷、喷头、微型液压装置、废水接收槽7。通过搅拌小马达5将洗涤剂在调配盒里调配好，通过微型液压装置和水管将洗涤剂输送到喷头，喷洒在毛刷和箱体内壁上。毛刷通过动力系统实现在内壁的毛刷导轨4上移动，从而对箱体内壁进行清洁。
如图1所示，所述气动系统包括进气阀、出气阀、风机16和烟气管道，所述进气阀、出气阀位于外部箱体17后壁，风机16与所述烟气管道相连，其中，两个进气阀位于外部箱体17后壁，一个靠近顶部，一个靠近底部；两个出气阀的布局和进气阀相同。烟气管道连接在风机的位置，由风机16带动外部箱体17内的烟气进入烟气管道，风机16可拆卸清洗。进气阀和出气阀都位于外部箱体17的后壁上，总共设有四个阀，后壁下方有两个，后壁上方有两个，四个阀门都可以根据指令自动实现开启和关闭，阀门周围密封性很好。当通入密度较大（相对于空气密度）的惰性气体时，后壁下方的一个阀为进气阀，后壁上方的一个阀为出气阀；当通入密度较小（相对于空气密度）的惰性气体时，后壁上方的一个阀为进气阀，后壁下方的一个阀为出气阀。风机16连接烟气管道，当烟雾感应器感应到烟气浓度达到一定值后，风机16上方阀门自动打开，风机16自动启动，将烟雾抽送进烟气管道，输送到外部箱体17之外。
如图1所示，所述灭火系统包括设置在所述外部箱体17上的惰性气体通道3和自动升降倾斜沙盒8。自动升降倾斜沙盒8可向样品台洒细沙灭火；惰性气体通道3可将外部箱体17内的空气用惰性气体置换。灭火系统的灭火方式分两种，一种是向样品台13上冒烟、燃烧或爆炸的样品撒细沙，阻断空气中氧气的助燃，达到灭火的目的；另一种是向外部箱体17内注入惰性的气体，将外部箱体17内原来的空气置换出来，达到灭火的目的。细沙的粒径大约为0.25～0.35mm，惰性气体为氩气（Ar）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等。
如图1所示，所述录像系统包括安装在所述外部箱体17顶部的高清摄像头1，可录制整个试验过程的现象。高清摄像头1为全角度高清摄像头，如：HD 1080P或HD 960P或HD720P的摄像头，镜头元件使用五层玻璃镜头，保证画面清晰度。通过全角度高清摄像头可以全程观察试验过程及现象，并进行视频录制。
如图1所示，所述图像采集系统，可以对试验过程中的特殊时刻，比如，冒烟、起火、燃烧等，进行拍照。
如图1所示，所述照明系统包括安装在所述外部箱体17顶部的LED灯管15和与所述LED灯管15连接的可拆卸灯罩。采用LED灯管15进行箱体内的照明，LED灯管15外部配备有保护罩，四根LED灯管分布在箱顶的四边，可以通过触摸型操作显示界面15或者外连电脑的软件进行LED灯的开启和关闭。另外，灯管和灯罩都可以拆卸，便于更换和维修。
如图1所示，所述压力调节系统包括压力感应器、压力进气阀、压力出气阀和外接气瓶，压力进气阀、压力出气阀由箱内压力值诱发自动开启和关闭。压力感应器会精确感应到箱体内的压力变化，根据压力变化的限域值自动启动进气阀或者出气阀进行箱体内压力的调节。
如图1所示，所述样品处理系统包括安装在样品台正下方的不锈钢方盒，所述不锈钢方盒连接有推送抽拉装置12。不锈钢方盒通过智能数控系统和动力系统可实现推送和抽拉。试验结束后，样品夹打开，样品台分离并小角度倾斜，样品自动坠入不锈钢方盒，不锈钢方盒弹出外部箱体，试验人员从不锈钢方盒中取出样品，试验人员不需要打开箱门取出试验完的样品。
如图1所示，所述箱门上锁系统包括安装在所述外部箱体上的自动锁合装置10，在箱门掩上的同时自动与外部箱体锁合。
本发明提供的一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，自动化、智能化程度非常高，可以有效提高工作效率和灭火效率，实时记录试验现象，同时还可以方便及时地清洁箱体内壁。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：包括外部箱体，所述外部箱体内设有智能数控系统、样品台、动力系统、清洁系统、气动系统、灭火系统、录像系统、图像采集系统、照明系统、压力调节系统、样品处理系统和箱门上锁系统。
2.根据权利要求1所述的用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：所述外部箱体由不锈钢板围合而成，所述不锈钢板设有夹层，所述夹层内填充有轻质耐高温复合材料，所述外部箱体的外表面设有耐高温涂层，所述外部箱体的内表面为抛光表面，所述外部箱体的底部连接有万向轮，所述万向轮上设有自动锁位装置。
3.根据权利要求1所述的用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：所述智能数控系统包括微型计算机、触摸型操作显示器、信息集成模块、信息传导模块和感应装置，所述触摸型操作显示器、信息集成模块、信息传导模块、感应装置分别与所述微型计算机连接。
4.根据权利要求1所述的用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：所述样品台包括陶瓷容器和机械传动定位系统，所述机械传动定位系统与所述陶瓷容器连接。
5.根据权利要求1所述的用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：所述动力系统包括小型交流电动机、传导部件、制动部件和速度调节装置，所述小型交流电动机与所述传导部件连接，所述传导部件、制动部件分别与所述速度调节装置连接。
6.根据权利要求1所述的用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：所述清洁系统包括微型马达、毛刷棒、洗涤液调配盒、搅拌桨、洗涤剂盛放盒、水管、喷头、微型液压装置。
7.根据权利要求1所述的用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：所述气动系统包括进气阀、出气阀、风机和烟气管道，所述进气阀、出气阀位于外部箱体后壁，风机位于所述外部箱体顶部与所述烟气管道相连。
8.根据权利要求1所述的用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：所述灭火系统包括设置在所述外部箱体上的惰性气体通道及盛有细沙的具有自动升降倾斜功能的沙盒。
9.根据权利要求1所述的用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：所述录像系统包括安装在所述外部箱体顶部的摄像头。
10.根据权利要求1所述的用于电池滥用试验的智能数控防爆箱，其特征在于：所述照明系统包括安装在所述外部箱体顶部的LED灯管和与所述LED灯管连接的可拆卸灯罩，所述压力调节系统包括压力感应器、压力调节进气阀、压力调节出气阀和外接气瓶，所述样品处理系统包括安装在样品台正下方的不锈钢方盒，所述不锈钢方盒连接有推送抽拉装置，所述箱门上锁系统包括安装在所述外部箱体上的自动锁合装置。
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