CN110297142A - 基于液态全浸式锂电池的热管理实验方法 - Google Patents

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陈现涛
贺元骅
梁元
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Abstract

本发明公开了一种液态全浸式锂电池的热管理实验方法，包括如下步骤：步骤一，设置一个上方开口的试验箱、信息分析控制电脑、温度检测装置和温度控制装置；步骤二，将温度检测装置分成液体温度检测装置和电池温度检测装置；步骤三，通过在试验箱的底部设置针刺或将锂电池外接短路电路触发锂电池热失控；步骤四，信息分析电脑便接收采集液体温度检测装置和电池温度检测装置输出的环境温度和锂电池温度。本发明的液态全浸式锂电池的热管理实验方法，通过步骤一至步骤四的设置，便可有效的对锂电池的热管理进行实验了。

Description

基于液态全浸式锂电池的热管理实验方法
技术领域
本发明涉及一种方法，更具体的说是涉及一种基于液态全浸式锂电池的热管理实验方法。
背景技术
伴随着新能源动力锂电池技术的不断发展和应用，其安全性问题也日益突现。前人主要通过电池材料改性、热行为模拟、热管理系统设计，以及阻燃添加剂和过充保护添加剂的研发等方式来提高锂离子电池的安全性能。随着国家战略和国际形势的变化，目前各大研究机构纷纷加入电动汽车用锂离子电池的研究中，但现如今没有针对锂电池热管理系统研究的相关实验方法。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够有效的对于锂电池热管理系统进行研究的实验方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种液态全浸式锂电池的热管理实验方法，包括如下步骤：
步骤一，设置一个上方开口的试验箱、信息分析控制电脑、温度检测装置和温度控制装置，将温度检测装置和温度控制装置连接，在试验箱内放入阻燃液，将待试验的锂电池放入到试验箱内，完全浸入到阻燃液内；
步骤二，将温度检测装置分成液体温度检测装置和电池温度检测装置，将液体温度检测装置置入到阻燃液内，以检测阻燃液的温度作为环境温度输入到信息分析控制电脑内，将电池温度检测装置贴合在待试验的锂电池的表皮上，以检测锂电池的表皮温度到信息分析控制电脑内；
步骤三，通过在试验箱的底部设置针刺或将锂电池外接短路电路触发锂电池热失控；
步骤四，信息分析电脑便接收采集液体温度检测装置和电池温度检测装置输出的环境温度和锂电池温度，并在接收到这两个温度数据以后，对温度数据进行分析处理，构建出锂电池热失控时的温度变化模型后输出，同时设置安全温度范围，在阻燃液温度过高时驱动温度控制装置降低温度，在温度过低时驱动温度控制装置升高温度。
作为本发明的进一步改进，所述步骤四中还包括有锂电池断路检测步骤，具体包括：
步骤四一，通过信息分析电脑采集待测试锂电池的电压、电流后对电压、电流数据进行与待测锂电池编号一一对应存储，同时设置电压、电流阈值；
步骤四二，判断采集到的电压、电流是否小于电压、电流阈值时，若小于阈值，则判断该编号的待测锂电池为断路状态。
作为本发明的进一步改进，所述步骤二中的液体温度检测装置包括热电偶数据线、数据接头和四个液体热电偶，所述四个液体热电偶分别设置在试验箱的四角，并浸入到阻燃液内，所述热电偶数据线的一端与四个液体热电偶连接，另一端与数据接头连接，所述数据接头插入到信息分析控制电脑内。
作为本发明的进一步改进，所述温度控制装置包括加热装置和冷凝装置，所述加热装置和冷凝装置均通过管道连接至试验箱，管道上均设有控制阀门，所述控制阀门均与信息分析控制电脑耦接，受信息分析控制电脑输出信号控制打开或是关闭。
作为本发明的进一步改进，所述加热装置包括加热泵和加热段以及加热阀门，所述加热泵和加热段以及加热阀门均与信息分析控制电脑连接，受信息分析控制电脑驱动控制，所述加热阀门、加热泵和加热段通过管道依次串接，并且与加热泵连接的管道的另一端连接至试验箱的箱壁靠近开口的位置上，与加热阀门连接的管道的另一端连接至试验箱的箱壁中部的位置上。
作为本发明的进一步改进，所述冷凝装置包括冷凝段、冷凝泵和冷凝阀门，所述冷凝阀门、冷凝段和冷凝泵均与信息分析控制电脑连接，受信息分析控制电脑驱动控制，所述冷凝段、冷凝泵和冷凝阀门通过管道依次串接，并且与冷凝段连接的管道的另一端连接在试验箱的箱壁靠近靠口的位置上，与冷凝阀门连接的管道的另一端连接在试验箱的箱壁中部靠近底部的位置上。
本发明的有益效果，通过步骤一和步骤二的设置，便可有效的完成实验前的准备，然后通过步骤三和步骤四的设置，便可有效的对于锂电池的热管理进行实验了，并且在实验过程采用了全浸式的方式，如此可避免锂电池在实验的过程中发生爆燃导致的一系列问题。
附图说明
图1为进行本发明的实验方法的实验装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1所示，本实施例的一种液态全浸式锂电池的热管理实验方法，包括如下步骤：
步骤一，设置一个上方开口的试验箱1、信息分析控制电脑4、温度检测装置2和温度控制装置3，将温度检测装置2和温度控制装置3连接，在试验箱1内放入阻燃液，将待试验的锂电池放入到试验箱1内，完全浸入到阻燃液内；
步骤二，将温度检测装置2分成液体温度检测装置和电池温度检测装置，将液体温度检测装置置入到阻燃液内，以检测阻燃液的温度作为环境温度输入到信息分析控制电脑4内，将电池温度检测装置贴合在待试验的锂电池的表皮上，以检测锂电池的表皮温度到信息分析控制电脑4内；
步骤三，通过在试验箱1的底部设置针刺或将锂电池外接短路电路触发锂电池热失控；
步骤四，信息分析电脑4便接收采集液体温度检测装置和电池温度检测装置输出的环境温度和锂电池温度，并在接收到这两个温度数据以后，对温度数据进行分析处理，构建出锂电池热失控时的温度变化模型后输出，同时设置安全温度范围，在阻燃液温度过高时驱动温度控制装置3降低温度，在温度过低时驱动温度控制装置3升高温度，在使用本实施例的实验方法的过程中，只需要先执行步骤一和步骤二，做好相应的实验准备，然后再执行步骤三和步骤四，便可有效的进行锂电池热管理实验，并且将实验的数据进行存储处理，最后构建出锂电池的温度变化模型，实现对于锂电池的热管理实验，并且在实验的过程中是全浸在阻燃液内，因而在实验的过程中并不会出现温度过高而爆燃的问题。
作为改进的一种具体实施方式，所述步骤四中还包括有锂电池断路检测步骤，具体包括：
步骤四一，通过信息分析电脑4采集待测试锂电池的电压、电流后对电压、电流数据进行与待测锂电池编号一一对应存储，同时设置电压、电流阈值；
步骤四二，判断采集到的电压、电流是否小于电压、电流阈值时，若小于阈值，则判断该编号的待测锂电池为断路状态，通过上述两个步骤的设置，在实验的过程中如若出现其中某一节电池断路而影响试验效果，根据电脑所接收的各个电池的电压、电流数据可迅速找出断路电池，避免断路电池存在导致影响实验结果。
作为改进的一种具体实施方式，所述步骤二中的液体温度检测装置包括热电偶数据线21、数据接头22和四个液体热电偶23，所述四个液体热电偶23分别设置在试验箱1的四角，并浸入到阻燃液内，所述热电偶数据线21的一端与四个液体热电偶23连接，另一端与数据接头22连接，所述数据接头22插入到信息分析控制电脑4内，通过液体热电偶23的设置，便可有效的检测到阻燃液的温度，然后通过热电偶数据线21和数据接头22传输到信息分析控制电脑4内，并且采用了设置在试验箱1四角的四个液体热电偶23的方式，能够更全面的检测阻燃液的温度，增加实验时锂电池所处实验环境控制的精确度。
作为改进的一种具体实施方式，所述温度控制装置3包括加热装置31和冷凝装置32，所述加热装置31和冷凝装置32均通过管道连接至试验箱1，管道上均设有控制阀门33，所述控制阀门33均与信息分析控制电脑4耦接，受信息分析控制电脑4输出信号控制打开或是关闭，通过加热装置31和冷凝装置32的设置，便可有效的对于阻燃液的温度进行升降控制了。
作为改进的一种具体实施方式，所述加热装置31包括加热泵311和加热段312以及加热阀门313，所述加热泵311和加热段312以及加热阀门313均与信息分析控制电脑4连接，受信息分析控制电脑4驱动控制，所述加热阀门313、加热泵311和加热段312通过管道依次串接，并且与加热泵311连接的管道的另一端连接至试验箱1的箱壁靠近开口的位置上，与加热阀门313连接的管道的另一端连接至试验箱1的箱壁中部的位置上，在需要对阻燃液进行升温的时候，通过加热泵311的运作，便可将试验箱1内的阻燃液通过管道抽取出来，使得阻燃液通过管道进入到加热段312内，然后通过加热段312的加热作用后通过管道输回到试验箱1内，如此便可有效的实现对于阻燃液进行加热的效果，相比于在试验箱1的底部直接设置加热板的方式，可实现对于阻燃液的循环加热，一方面可以使得阻燃液的升温更加的平稳，另一方面升温效率更高。
作为改进的一种具体实施方式，所述冷凝装置32包括冷凝段321、冷凝泵322和冷凝阀门323，所述冷凝阀门323、冷凝段321和冷凝泵322均与信息分析控制电脑4连接，受信息分析控制电脑4驱动控制，所述冷凝段321、冷凝泵322和冷凝阀门323通过管道依次串接，并且与冷凝段321连接的管道的另一端连接在试验箱1的箱壁靠近靠口的位置上，与冷凝阀门323连接的管道的另一端连接在试验箱1的箱壁中部靠近底部的位置上，冷凝的原理和方式与上述加热的原理和方式相同，因此也同样能够起到使得阻燃液降温更加平稳，效率也更高，能够方便信息分析控制电脑4对于阻燃液温度的控制。
综上所述，本实施例的实验方法，通过四个步骤便可通过将锂电池全浸入到阻燃液内，并且能够实现热管理实验了。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种液态全浸式锂电池的热管理实验方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，设置一个上方开口的试验箱（1）、信息分析控制电脑（4）、温度检测装置（2）和温度控制装置（3），将温度检测装置（2）和温度控制装置（3）连接，在试验箱（1）内放入阻燃液，将待试验的锂电池放入到试验箱（1）内，完全浸入到阻燃液内；
步骤二，将温度检测装置（2）分成液体温度检测装置和电池温度检测装置，将液体温度检测装置置入到阻燃液内，以检测阻燃液的温度作为环境温度输入到信息分析控制电脑（4）内，将电池温度检测装置贴合在待试验的锂电池的表皮上，以检测锂电池的表皮温度到信息分析控制电脑（4）内；
步骤三，通过在试验箱（1）的底部设置针刺或将锂电池外接短路电路触发锂电池热失控；
步骤四，信息分析电脑（4）便接收采集液体温度检测装置和电池温度检测装置输出的环境温度和锂电池温度，并在接收到这两个温度数据以后，对温度数据进行分析处理，构建出锂电池热失控时的温度变化模型后输出，同时设置安全温度范围，在阻燃液温度过高时驱动温度控制装置（3）降低温度，在温度过低时驱动温度控制装置（3）升高温度。
2.根据权利要求1所述的液态全浸式锂电池的热管理实验方法，其特征在于：所述步骤四中还包括有锂电池断路检测步骤，具体包括：
步骤四一，通过信息分析电脑（4）采集待测试锂电池的电压、电流后对电压、电流数据进行与待测锂电池编号一一对应存储，同时设置电压、电流阈值；
步骤四二，判断采集到的电压、电流是否小于电压、电流阈值时，若小于阈值，则判断该编号的待测锂电池为断路状态。
3.根据权利要求2所述的液态全浸式锂电池的热管理实验方法，其特征在于：所述步骤二中的液体温度检测装置包括热电偶数据线（21）、数据接头（22）和四个液体热电偶（23），所述四个液体热电偶（23）分别设置在试验箱（1）的四角，并浸入到阻燃液内，所述热电偶数据线（21）的一端与四个液体热电偶（23）连接，另一端与数据接头（22）连接，所述数据接头（22）插入到信息分析控制电脑（4）内。
4.根据权利要求3所述的液态全浸式锂电池的热管理实验方法，其特征在于：所述温度控制装置（3）包括加热装置（31）和冷凝装置（32），所述加热装置（31）和冷凝装置（32）均通过管道连接至试验箱（1），管道上均设有控制阀门（33），所述控制阀门（33）均与信息分析控制电脑（4）耦接，受信息分析控制电脑（4）输出信号控制打开或是关闭。
5.根据权利要求4所述的液态全浸式锂电池的热管理实验方法，其特征在于：所述加热装置（31）包括加热泵（311）和加热段（312）以及加热阀门（313），所述加热泵（311）和加热段（312）以及加热阀门（313）均与信息分析控制电脑（4）连接，受信息分析控制电脑（4）驱动控制，所述加热阀门（313）、加热泵（311）和加热段（312）通过管道依次串接，并且与加热泵（311）连接的管道的另一端连接至试验箱（1）的箱壁靠近开口的位置上，与加热阀门（313）连接的管道的另一端连接至试验箱（1）的箱壁中部的位置上。
6.根据权利要求4或5所述的液态全浸式锂电池的热管理实验方法，其特征在于：所述冷凝装置（32）包括冷凝段（321）、冷凝泵（322）和冷凝阀门（323），所述冷凝阀门（323）、冷凝段（321）和冷凝泵（322）均与信息分析控制电脑（4）连接，受信息分析控制电脑（4）驱动控制，所述冷凝段（321）、冷凝泵（322）和冷凝阀门（323）通过管道依次串接，并且与冷凝段（321）连接的管道的另一端连接在试验箱（1）的箱壁靠近靠口的位置上，与冷凝阀门（323）连接的管道的另一端连接在试验箱（1）的箱壁中部靠近底部的位置上。
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