CN111220653A - 一种锂电池烟气灾害研究平台 - Google Patents

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邹晓龙
刘奕
孙强
王海斌
谢松
贾井运
孟亚伟
贺元骅
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Abstract

本发明公开了一种锂电池烟气灾害研究平台，包括：电池燃爆室，其内构成密封空间，其内设有用于固定实验样本的样本支架以进行电池燃爆实验；传感器管，一端连接有抽气管和抽气泵，另一端连接在电池燃爆室的顶端，以检测电池燃爆室内的实时数据，并在实验完成以后通过抽气管和抽气泵配合抽取掉电池燃爆室内空气；计算机，耦接于传感器管。本发明的锂电池烟气灾害研究平台，通过电池燃爆室、传感器管以及计算机的设置，便可有效的实现检测锂电池燃爆时的烟气的效果了。

Description

一种锂电池烟气灾害研究平台
技术领域
本发明涉及一种研究平台，更具体的说是涉及一种锂电池烟气灾害研究平台。
背景技术
目前，不同类型的烟气检测装置虽有不同，但大体相似，都是通过分析烟气成分来对锂电池燃爆进行烟气灾害研究。然而，锂电池发生燃爆时不仅释放出大量有害气体，还会伴有其它物理现象。目前其它检测平台功能不够全面，不足以对锂电池燃爆的现象进行全面的定量分析。安全无小事，尤其在民航运输行业，锂电池的安全更是重要。
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可实时检测锂电池燃爆各项参数的锂电池烟气灾害研究平台。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种锂电池烟气灾害研究平台，包括：
电池燃爆室，其内构成密封空间，其内设有用于固定实验样本的样本支架以进行电池燃爆实验；
传感器管，一端连接有抽气管和抽气泵，另一端连接在电池燃爆室的顶端，以检测电池燃爆室内的实时数据，并在实验完成以后通过抽气管和抽气泵配合抽取掉电池燃爆室内空气；
计算机，耦接于传感器管，以接收传感器管输出的实时数据后，记录实时数据内的录透光率、管道压力、锂电池和烟气的温度分布。
作为本发明的进一步改进，所述传感器管包括管体和排布在管体内的透光传感装置、压力探头、红外线热成像仪、烟气接收器和热电偶，所述管体的一端向下弯折后固定在电池燃爆室的顶端，另一端的侧壁与抽气管连接，所述透光传感装置、压力探头、红外线热成像仪、烟气接收器和热电偶在管体的内壁从相对抽气管一端朝向电池燃爆室依次排布，所述透光传感器装置通过透光率数据线与计算机连接，所述红外线热成像仪与计算机连接，所述压力探头通过压力数据线与计算机连接，所述烟气接收器通过烟密度数据线连接有烟气粒径分析仪，所述热电偶通过温度数据线连接有无纸记录仪。
作为本发明的进一步改进，所述电池燃爆室内相对于实验样本的上方设有热成像仪，该热成像仪与计算机连接，所述样本支架上设有压力传感器，所述压力传感器与计算机连接。
作为本发明的进一步改进，所述电池燃爆室内相对于实验样本左右两侧的位置上分别设有冲击波检测仪和摄像机，且在右侧的内侧壁上固定有热电偶，该热电偶通过温度数据线连接有无纸记录仪。
作为本发明的进一步改进，所述透光传感装置包括激光源和传感器，所述激光源固定在管体的上侧面上，所述传感器竖直的设置管体相对于激光源的下方的位置上，并通过透光率数据线与计算机连接。
作为本发明的进一步改进，所述管体向下弯折一侧的管壁上连接有气体采样管，该气体采样管背向管体的另一端连接有烟气分析仪。
作为本发明的进一步改进，所述电池燃爆室左侧的侧壁上连接有进气管，所述进气管背向电池燃爆室的一端连接有流量控制器后连接有气瓶，且该侧壁相对于进气管下方的位置上还设有安全阀。
作为本发明的进一步改进，所述电池燃爆室右侧的侧壁上开设有呈上下分布的观察孔和预留孔。
本发明的有益效果：
（1）可实现锂电池的燃爆、释放气体爆炸极限、气体成分、烟气密度等多种复杂类型实验的测定；
（2）可实现对锂电池燃爆过程的全程监控，并且可将燃爆冲击力、气体成分、温度分布特征、烟气密度、透光率等实验数据进行实时、同步采集；
（3）实验平台采用密封处理，避免了因平台内外气体交换而影响数据准确性。
附图说明
图1为研究平台布置图。
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，本实施例的一种锂电池烟气灾害研究平台，包括：
电池燃爆室1，其内构成密封空间，其内设有用于固定实验样本的样本支架以进行电池燃爆实验；
传感器管2，一端连接有抽气管和抽气泵，另一端连接在电池燃爆室1的顶端，以检测电池燃爆室1内的实时数据，并在实验完成以后通过抽气管和抽气泵配合抽取掉电池燃爆室1内空气；
计算机3，耦接于传感器管2，以接收传感器管2输出的实时数据后，记录实时数据内的录透光率、管道压力、锂电池和烟气的温度分布，如此在锂电池燃爆以后，由于气体膨胀的原因，因此燃爆时产生的烟气和其他气体均会向上运动，而本实施例中的电池燃爆室1的上端采用倒漏斗形，并且直接与传感器管2直接连接，即将烟气和其他气体在燃爆时输入到传感器管2内，如此便可有效的实现检测锂电池燃爆时所产生的气体的内部成分了，且相比于将各个传感器直接内嵌在电池燃爆室1内的方式，便可避免因为气体上升导致的检测数据不够准确的问题，可实现先收集气体，然后再检测的效果，并且通过抽气管和抽气泵的设置，便可与进气管配合实现电池燃爆室1内的气体循环，引导电池燃爆室1内的气体进入到传感器管2内。
作为改进的一种具体实施方式，所述传感器管2包括管体21和排布在管体21内的透光传感装置、压力探头22、红外线热成像仪23、烟气接收器24和热电偶，所述管体21的一端向下弯折后固定在电池燃爆室1的顶端，另一端的侧壁与抽气管连接，所述透光传感装置、压力探头22、红外线热成像仪23、烟气接收器24和热电偶在管体21的内壁从相对抽气管一端朝向电池燃爆室1依次排布，所述透光传感器装置通过透光率数据线与计算机3连接，所述红外线热成像仪23与计算机3连接，所述压力探头22通过压力数据线与计算机3连接，所述烟气接收器24通过烟密度数据线连接有烟气粒径分析仪25，所述热电偶通过温度数据线连接有无纸记录仪，如此便可有效的实现检测管体21内收集到电池燃爆气体内的各个成分以及参数数据了。
作为改进的一种具体实施方式，所述电池燃爆室1内相对于实验样本的上方设有热成像仪，该热成像仪与计算机3连接，所述样本支架上设有压力传感器，所述压力传感器与计算机3连接，通过上述设置，可实现对于锂电池燃爆过程中的温度变化位置以及重量的变化进行有效的检测了，以此配合管体21内所检测到的气体各个成分参数，更好的研究出锂电池燃爆时的烟气灾害情况了。
作为改进的一种具体实施方式，所述电池燃爆室1内相对于实验样本左右两侧的位置上分别设有冲击波检测仪和摄像机，且在右侧的内侧壁上固定有热电偶，该热电偶通过温度数据线连接有无纸记录仪，通过上述设置，可实现对于锂电池燃爆过程中的形体变化和产生的冲击波进行有效的检测了，如此进一步丰富了数据内容，使得能够更好的研究分析出锂电池燃爆的特性了。
作为改进的一种具体实施方式，所述透光传感装置包括激光源和传感器，所述激光源固定在管体21的上侧面上，所述传感器竖直的设置管体21相对于激光源的下方的位置上，并通过透光率数据线与计算机3连接，通过激光的方式，便可简单有效的实现检测当前的气体的透光率了。
作为改进的一种具体实施方式，所述管体21向下弯折一侧的管壁上连接有气体采样管，该气体采样管背向管体21的另一端连接有烟气分析仪，如此便可实现对于气体内的烟气参数进行有效的分析。
作为改进的一种具体实施方式，所述电池燃爆室1右侧的侧壁上开设有呈上下分布的观察孔和预留孔，如此便可实现人观察电池燃爆实验过程的效果，还可为后续其他数据需要采集传感器预留了安装位置。
综上所述，本实施例的研究平台，采用了传感器管2先收集气体，然后再进行检测的方式，大大的增加了气体检测数据的准确性。
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 (7)

1.一种锂电池烟气灾害研究平台，其特征在于：包括：
电池燃爆室（1），其内构成密封空间，其内设有用于固定实验样本的样本支架以进行电池燃爆实验，所述电池燃爆室（1）左侧的侧壁上连接有进气管，所述进气管背向电池燃爆室（1）的一端连接有流量控制器后连接有气瓶，且该侧壁相对于进气管下方的位置上还设有安全阀；
传感器管（2），一端连接有抽气管和抽气泵，另一端连接在电池燃爆室（1）的顶端，以检测电池燃爆室（1）内的实时数据，并在实验完成以后通过抽气管和抽气泵配合抽取掉电池燃爆室（1）内空气；
计算机（3），耦接于传感器管（2），以接收传感器管（2）输出的实时数据后，记录实时数据内的录透光率、管道压力、锂电池和烟气的温度分布。
2.根据权利要求1所述的锂电池烟气灾害研究平台，其特征在于：所述传感器管（2）包括管体（21）和排布在管体（21）内的透光传感装置、压力探头（22）、红外线热成像仪（23）、烟气接收器（24）和热电偶，所述管体（21）的一端向下弯折后固定在电池燃爆室（1）的顶端，另一端的侧壁与抽气管连接，所述透光传感装置、压力探头（22）、红外线热成像仪（23）、烟气接收器（24）和热电偶在管体（21）的内壁从相对抽气管一端朝向电池燃爆室（1）依次排布，所述透光传感器装置通过透光率数据线与计算机（3）连接，所述红外线热成像仪（23）与计算机（3）连接，所述压力探头（22）通过压力数据线与计算机（3）连接，所述烟气接收器（24）通过烟密度数据线连接有烟气粒径分析仪（25），所述热电偶通过温度数据线连接有无纸记录仪。
3.根据权利要求2所述的锂电池烟气灾害研究平台，其特征在于：所述电池燃爆室（1）内相对于实验样本的上方设有热成像仪，该热成像仪与计算机（3）连接，所述样本支架上设有压力传感器，所述压力传感器与计算机（3）连接。
4.根据权利要求3所述的锂电池烟气灾害研究平台，其特征在于：所述电池燃爆室（1）内相对于实验样本左右两侧的位置上分别设有冲击波检测仪和摄像机，且在右侧的内侧壁上固定有热电偶，该热电偶通过温度数据线连接有无纸记录仪。
5.根据权利要求4所述的锂电池烟气灾害研究平台，其特征在于：所述透光传感装置包括激光源和传感器，所述激光源固定在管体（21）的上侧面上，所述传感器竖直的设置管体（21）相对于激光源的下方的位置上，并通过透光率数据线与计算机（3）连接。
6.根据权利要求5所述的锂电池烟气灾害研究平台，其特征在于：所述管体（21）向下弯折一侧的管壁上连接有气体采样管，该气体采样管背向管体（21）的另一端连接有烟气分析仪。
7.根据权利要求6所述的锂电池烟气灾害研究平台，其特征在于：所述电池燃爆室（1）右侧的侧壁上开设有呈上下分布的观察孔和预留孔。
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