CN108490028A - 锂电池传爆效果的检测装置 - Google Patents

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赖小林
王成
陈勇
林安聪
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Chongqing Boan Kechuang Technology Co ltd
Shenzhen Technology Institute of Urban Public Safety Co Ltd
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Chongqing Boan Kechuang Technology Co ltd
Shenzhen Technology Institute of Urban Public Safety Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种锂电池传爆效果的检测装置，包括：保护框；设置在保护框内的锂电池阵列；加热装置，设置在保护框的底部，用于对锂电池阵列进行加热；针刺模块，设置在保护框内，且位于锂电池阵列的上方，包括交叉设置的横向移动机构和纵向移动机构，及设置在纵向移动机构上针刺部；纵向移动机构沿着所述横向移动机构平移带动针刺部横向平移，针刺部可在纵向移动机构上纵向移动且上下运动；设置在保护框顶部的热成像仪和视频摄像头，用于进行温度检测和图像记录；控制器，设置在保护框的外部，与加热装置、针刺模块、热成像仪和视频摄像头电连接。上述锂电池传爆效果的检测装置可以通过针刺、加热引起锂电池电池传爆检测传爆效果。

Description

锂电池传爆效果的检测装置
技术领域
本发明属于电池安全检测技术领域，特别涉及一种锂电池传爆效果的检测装置。
背景技术
目前，国内国际对于新能源锂电池等的安全性能检测设备的要求越来越高；国内和国际对于可充电储能系统发生安全事故基本上都是由于热失控以及热失控扩展到整个电池包而产生。因此国家对于可充电储能单元进行热失控的产生和热失控的蔓延制定了强制性标准进行规范。
目前尚无针对锂电池内部传爆机理方面研究的技术。
发明内容
基于此，有必要提供一种可以通过针刺、加热引起锂电池电池传爆检测传爆效果的锂电池传爆效果的检测装置。
一种锂电池传爆效果的检测装置，包括：
保护框；
设置在所述保护框内的锂电池阵列；
加热装置，设置在所述保护框的底部，用于对所述锂电池阵列进行加热；
针刺模块，设置在所述保护框内，且位于所述锂电池阵列的上方，包括交叉设置的横向移动机构和纵向移动机构，及设置在所述纵向移动机构上针刺部；所述纵向移动机构沿着所述横向移动机构平移带动所述针刺部横向平移，所述针刺部可在所述纵向移动机构上水平移动且上下运动；
设置在所述保护框顶部的热成像仪和视频摄像头，用于进行温度检测和图像记录；
控制器，设置在所述保护框的外部，与所述加热装置、针刺模块、热成像仪和视频摄像头电连接。
在其中一个实施例中，包括：所述保护框的框架为不锈钢框架，所述保护框的顶部固定有耐高温防爆玻璃，形成观察窗。
在其中一个实施例中，所述锂电池阵列的电池之间设有陶瓷隔板，用于固定所述电池并隔绝底部加热板之间的热传导。
在其中一个实施例中，所述加热装置为加热阵列，用于对所述锂电池阵列中的单个或多个电池选择性加热。
在其中一个实施例中，所述锂电池阵列的电池底部设有温度探头，所述温度探头与PID控制器连接，用于控制每个电池所在位的温度。
在其中一个实施例中，所述横向移动机构包括两个平行设置的横梁，两个所述横梁分别通过支架固定在所述保护框的底部，所述纵向移动机构的两端分别与两个所述横梁连接，所述针刺部在所述纵向移动机构移动从而对单个或多个电池选择性刺破。
在其中一个实施例中，所述陶瓷隔板的高度为5mm～70mm。
在其中一个实施例中，两个所述横梁上均设有导轨，所述纵向移动机构沿所述横梁的导轨在横向平移，所述纵向移动机构上设有导轨，所述针刺部沿所述纵向移动机构的导轨在纵向平移。
在其中一个实施例中，所述加热装置为半导体制冷加热装置。
在其中一个实施例中，所述锂电池阵列为4×4锂电池阵列。
在上述锂电池传爆效果的检测装置中，通过加热装置对锂电池阵列中的单个或多个电池选择性加热，模拟出现热失控问题并燃烧爆炸的情况；通过针刺模块根据程序设定选择对单个或多个电池进行针刺，模拟电池被外物破坏引起的相应危险；通过保护框防止仪器本身和外界受到伤害，并通过热成像仪和视频摄像进行温度检测和图像记录，从而得出锂电池热传爆的初步机理。
附图说明
图1为一实施方式的锂电池传爆效果的检测装置结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图更全面地描述本发明，在附图中显示了本发明的示例性实施方式。如同本领域的技术人员能了解的，所描述的实施方式可以以各种不同的方式修改，所有修改都不脱离本发明的精神或范围。
请参阅图1，一实施方式的锂电池传爆效果的检测装置100，包括：保护框10、设置在保护框10内的锂电池阵列20、设置保护框10底部的加热装置30、设置在锂电池阵列20上方的针刺模块40、设置在保护框10顶部的热成像仪和视频摄像头50及设置在保护框10外部的控制器(图未示)。
通过加热装置30模拟对锂电池阵列20中的电池出现热失控问题并燃烧爆炸的情况；通过针刺模块40根据程序设定选择电池芯进行针刺，模拟电池被外物破坏引起的相应危险；通过保护框10防止仪器本身和外界受到伤害，并通过热成像仪和视频摄像50进行温度检测和图像记录，从而得出锂电池热传爆的初步机理。
在一实施方式中，保护框10的框架采用不锈钢材质制成，保护框10的顶部固定有耐高温防爆玻璃，形成观察窗110。热成像仪和视频摄像50设置在观察窗上，便于观察温度和图像记录。
在一实施方式中，锂电池阵列20固定在保护框10的底部，锂电池阵列20包括多个电池，各个电池之间设有陶瓷隔板210，用于固定电池并隔绝底部加热板之间的热传导。优选地，陶瓷隔板的高度为5mm～70mm。在一实施方式中，锂电池阵列20为4×4锂电池阵列。在其他实施例中，也可以根据需要设置成其他数量或排布方式的锂电池阵列。在一实施方式中，锂电池阵列20的电池底部设有温度探头(图未示)，温度探头与PID控制器连接，用于控制每个电池所在位的温度。
在一实施方式中，加热装置30与保护框10独立设置，并设置在保护框10的底部，并正对锂电池阵列20，用于对锂电池阵列进行加热。在一实施方式中，加热装置30为加热阵列，用于对锂电池阵列20中的单个或多个电池加热。即加热装置30可以根据需要选择性加热一个或多个电池。在一实施方式中，加热装置20为半导体制冷加热装置。
针刺模块40设置在保护框10内，且位于锂电池阵列20的上方，包括交叉设置的横向移动机构410和纵向移动机构420，还包括设置在纵向移动机构420上针刺部430；纵向移动机构420沿着横向移动机构410平移带动针刺部430横向平移，同时，针刺部430可在纵向移动机构420上水平移动且上下运动。具体地，在一实施方式中，通过精密步进电机控制带齿皮带带动针刺部430进行横向运动；通过直流大功率电机和减速器配合控制针刺部430上下运动。
在一实施方式中，横向移动机构410包括两个平行设置的横梁412，两个横梁412分别通过支架414固定在保护框10的底部，纵向移动机构420的两端分别与两个横梁412连接。在一实施方式中，两个横梁412上均设有导轨，纵向移动机构420沿两个横梁412导轨平移，纵向移动机构420上也设有导轨，针刺部430沿纵向移动机构420的导轨平移。可见，针刺部430可以沿着横向和纵向两个方向平移，此外，针刺部430还可以上下运动，从而可以对单个或多个电池选择性刺破。
控制器设置在保护框10的外部，与加热装置30、针刺模块40、热成像仪和视频摄像头50电连接，可分别控制加热装置30、针刺模块40、热成像仪和视频摄像头50。
与现有技术相比，本发明的锂电池传爆效果的检测装置中，通过加热装置对锂电池阵列中的单个或多个电池选择性加热，模拟出现热失控问题并燃烧爆炸的情况；通过针刺模块根据程序设定选择对单个或多个电池进行针刺，模拟电池被外物破坏引起的相应危险；通过保护框防止仪器本身和外界受到伤害，并通过热成像仪和视频摄像进行温度检测和图像记录，从而得出锂电池热传爆的初步机理。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，包括：
保护框；
设置在所述保护框内的锂电池阵列；
加热装置，设置在所述保护框的底部，用于对所述锂电池阵列进行加热；
针刺模块，设置在所述保护框内，且位于所述锂电池阵列的上方，包括交叉设置的横向移动机构和纵向移动机构，设置在所述纵向移动机构上针刺部；所述纵向移动机构沿着所述横向移动机构平移带动所述针刺部横向平移，所述针刺部可在所述纵向移动机构上水平移动且上下运动；
设置在所述保护框顶部的热成像仪和视频摄像头，用于进行温度检测和图像记录；
控制器，设置在所述保护框的外部，与所述加热装置、针刺模块、热成像仪和视频摄像头电连接。
2.根据权利要求1所述的锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，包括：所述保护框的框架为不锈钢框架，所述保护框的顶部固定有耐高温防爆玻璃，形成观察窗。
3.根据权利要求1所述的锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，所述锂电池阵列的电池之间设有陶瓷隔板，用于固定所述电池并隔绝底部加热板之间的热传导。
4.根据权利要求3所述的锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，所述加热装置为加热阵列，用于对所述锂电池阵列中的单个或多个电池选择性加热。
5.根据权利要求3所述的锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，所述锂电池阵列的电池底部设有温度探头，所述温度探头与PID控制器连接，用于控制每个电池所在位的温度。
6.根据权利要求3所述的锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，所述横向移动机构包括两个平行设置的横梁，两个所述横梁分别通过支架固定在所述保护框的底部，所述纵向移动机构的两端分别与两个所述横梁连接，所述针刺部在所述纵向移动机构移动从而对单个或多个电池选择性刺破。
7.根据权利要求3所述的锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，所述陶瓷隔板的高度为5mm～70mm。
8.根据权利要求1所述的锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，两个所述横梁上均设有导轨，所述纵向移动机构沿所述横梁的导轨在横向平移，所述纵向移动机构上设有导轨，所述针刺部沿所述纵向移动机构的导轨在纵向平移。
9.根据权利要求1所述的锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，所述加热装置为半导体制冷加热装置。
10.根据权利要求1所述的锂电池传爆效果的检测装置，其特征在于，所述锂电池阵列为4×4锂电池阵列。
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