CN111595461A - 一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统及方法 - Google Patents

一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统及方法，包括防爆箱体、重量检测传感器、红外火灾探测器、气体探测器、烟雾探测器、第一热电偶、第二热电偶、热流量计和NI数据采集系统；实验平台尺寸较小，成本较低，实用性强，可同时实现锂离子电池热失控初期预警及热失控特性检测，功能较全面；采用基于红外热成像探测技术、气体浓度分析技术以及光电感烟探测等技术的多技术协同探测方法对火灾热量分布、气体组分分布及烟雾颗粒特征进行分析，可以有效减少火灾判断的时间及火灾误报率，弥补了单一烟雾探测的缺陷，更准确快速的检测电池火灾。

Description

一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统及方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池实验技术领域，具体涉及一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统及方法。
背景技术
目前锂电池实验平台多为大型试验舱体，其在建造时花费较大，功能较单一。此外，目前在锂电池火灾探测中使用较为广泛的是光电式烟雾探测报警器，但其存在火灾误报率大、报警延迟以及无法探测可燃物温度等缺陷，无法满足火灾探测需求。除了感烟探测技术以外主要包括红外探温技术、光纤探温技术、图像探测技术、气体浓度探测技术等。利用红外热成像探测方法，存在无法感知货物内部温度变化，对于货物内部起火或阴燃方式的火灾探测能力较弱。利用光纤作为信号传感和传输媒体时，较适用于不易接近的地方，且不受电磁、湿度等干扰，可用于隧道、大型变压器间及特殊场合。但对于空间尺度小的受限空间，探测光纤无法贴近物体表面或物体间隙布置，因此无法准确感知货物温度分布情况及变化情况，只能检测到舱壁附近货物温度分布，不适用于内部可燃物火灾探测。利用图像探测技术进行探测只有在可燃物产生火焰后才能探测，使火灾发现时间大大滞后于普通烟雾感应设备。气体传感器探测灵敏度高、误报率低，但是传感器内部电化学反应膜容易损耗而降低灵敏度，需要不定期对电化学反应膜进行维护、校准等。单一的火灾探测技术无法满足目前民航运输锂电池火灾探测要求，锂电池火灾探测误报率大、报警延迟等问题亟待解决。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种成本较低、实用性强，能够实现对锂离子电池热失控的过程和热失控特性进行检测的锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，包括：
防爆箱体；
重量检测传感器，设在防爆箱体的底部，用于检测锂离子电池重量的重量；
红外火灾探测器，设在防爆箱体的顶部，用于对锂离子电池发生火灾时产生的热量分布进行检测成像；
气体探测器，设在防爆箱体顶部用于对锂离子电池发生火灾时，产生气体的组分和分布情况进行检测；
烟雾探测器，设在防爆箱体顶部用于对锂电子电池发生火灾时产生的烟雾颗粒特征进行检测；
第一热电偶，布置在所要检测锂离子电池侧壁上，用于对锂离子电池壁面温度进行检测；
第二热电偶，设在锂离子电池的上方用于对发生火灾时锂电池产生的火焰烟气温度进行检测；
热流量计，设在防爆箱体内且位于锂离子电池的正上方，用于检测锂离子电池热流量，并将检测到的数据通过无纸记录仪进行采集；
NI数据采集系统，对第一热电偶和第二热电偶检测到的温度数据进行采集。
所述防爆箱体的顶部设有排烟管道，该排烟管道的端部设有排气扇，该排烟管道的中部连接有与该排烟管道连通的采烟管道。
所述采烟管道内从内到外依次设有过滤装置、干燥装置和烟气浓度分析仪。
所述重量检测传感器为电子天平，该天子天平上设有隔热棉。
所述防爆箱体包括由不锈钢材料制成的舱体和活动连接在舱体前端的防爆玻璃门。
所述防爆箱体上端向防爆箱体顶部中心位置倾斜，且该倾斜的坡度高度为15cm；所述排烟管道设在防爆箱体顶部的中心位置。
还包括用于对防爆箱体内放置的锂电池发生火灾的过程进行记载的摄像机，且该摄像机位于防爆玻璃门的正前方。
所述防爆箱体内设有用于对锂离子电池进行加热的加热棒。
所述防爆箱体两侧底部分别设有多个线孔。
一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验方法，按照如下方法进行：
S1，将锂离子电池放入到防爆箱体内电子天平上的隔热棉上，然后将第一热电偶缠绕在锂离子电池上，同时将加热棒固定在锂离子电池上，同时关闭防爆箱体的防爆玻璃门，将摄像机放置到防爆玻璃门的正前方；
S2，加热棒对锂离子电池进行加热，直到锂离子电池发生着火时，在电加热棒加热时，所述第一热电偶用于对锂离子电池的温度变化进行检测，第二热电偶对着火后的锂离子电池产生的火焰温度进行检测；
S3，NI数据采集系统对第一热电偶和第二热电偶检测的温度进行收集，并结合重量检测传感器检测到锂离子电池重量发生变化数据、红外火灾探测器检测到锂离子电池着火时火灾热量分布情况、气体探测器检测到锂离子电池着火后产生气体组分分布、烟雾探测器检测到锂离子电池着火后产生的烟雾颗粒特征进行综合分析。
本发明的有益效果是：实验平台尺寸较小，成本较低，实用性强，可同时实现锂离子电池热失控初期预警及热失控特性检测，功能较全面。
采用基于红外热成像探测技术、气体浓度分析技术以及光电感烟探测等技术的多技术协同探测方法对火灾热量分布、气体组分分布及烟雾颗粒特征进行分析，可以有效减少火灾判断的时间及火灾误报率，弥补了单一烟雾探测的缺陷，更准确快速的检测电池火灾。
舱体较小，使实验操作更加便捷，提高了实验效率，且该舱可以放入大型变压变温舱内进行变压力环境下的锂电池火灾探测，模拟飞机巡航时的真实环境，研究多技术协同探测方法的可靠性，为民航运输锂电池火灾探测提供理论支持。还可以在舱内通入惰性气体，研究不同气体环境对锂电池火灾的影响。通过舱前侧的窗口可以实时记录电池实验现象，更好的进行机理分析。此外封闭式舱体大大降低了在开放空间进行锂电池爆炸实验所带来的危险性问题，保障了实验人员的安全。通过烟管集中排烟，减少了锂离子电池爆炸产生的有害气体的扩散，对环境及人体健康具有很好的保护作用。综上所述，该实验平台成本低廉，而且更加经济实用，可以快速高效的进行锂电池热失控实验研究。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例1
图1所示的一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，包括：
防爆箱体1；该防爆箱体是由304不锈钢制成的舱体和该舱体前门活动连接的防爆玻璃组成，通过不锈钢制成的舱体具有良好的强度和硬度，且不易生锈，该舱体长宽高均为50cm，所述舱体前门内设有采用多层密封胶条，保证整个舱体的密封性，前门活动连接的防爆玻璃，保障其可视性和坚固性，该舱体顶部为倾斜状，同时倾斜的坡度高为15cm，保证锂离子电池在着火后产生的烟气能够快速的通过舱体的顶部；
重量检测传感器2，设在防爆箱体1的底部，用于检测锂离子电池重量的重量；所述的重量检测传感器2为电子天平，该电子天平设在防爆箱体1的底部中心位置，同时该电子太平上设有隔热棉15，保证放置在电子天平上的锂离子电池在着火后不会对电子天平造成损害，同时该重量检测传感器2主要对锂离子电池在发生着火时锂离子电池重量变化数据进行检测；
红外火灾探测器3，设在防爆箱体1的顶部，用于对锂离子电池发生火灾时产生的热量分布进行检测成像；
气体探测器4，设在防爆箱体1顶部用于对锂离子电池发生火灾时，产生气体的组分和分布情况进行检测；
烟雾探测器5，设在防爆箱体1顶部用于对锂电子电池发生火灾时产生的烟雾颗粒特征进行检测；
所述红外火灾探测器3、气体探测器4和烟雾探测器5设在防爆箱体1的顶部，且并列进行排列，同时所述火灾探测器3用于检测锂离子电池在实验时，发生着火后产生的火灾热量分布进行探测，根据其探测到的火灾热量分布情况确定出锂离子电池的火灾情况，锂离子电池在发生火灾时，产生的气体通过气体探测器4对其进行检测，气体探测器4对气体中的组分及其分布情况进行检测，判断出气体的危害情况，所述烟雾探测器5对锂离子电池着火后产生的烟雾颗粒特征进行分析，综合红外探测器3、气体探测器4和烟雾探测器5检测到的结果可以又掉减少火灾判断的时间及火灾误报率，弥补了单一烟雾探测的缺陷，能够更加准确的快速对电池发生的火灾情况进行检测。
第一热电偶6，布置在所要检测锂离子电池侧壁上，用于对锂离子电池壁面温度进行检测；该第一热电偶6用于对锂离子电池在发生火灾的过程中温度情况进行检测，能够根据温度变化情况来判断出锂离子电池在那一温度临界点能够发生火灾；在使用时该第一热电偶为两根分别设在用于进行实验的锂离子电池的两侧；
第二热电偶7，设在锂离子电池的上方用于对发生火灾时锂电池产生的火焰烟气温度进行检测；所述第二热电偶为四根，并且按照不同的高度设在防爆箱体1内，不同高度的热电偶对电池火焰及其烟气温度进行检测；
第一热电偶和第二热电偶产生的温度数据通过NI数据采集系统进行有效的采集；
热流量计8，设在防爆箱体1内且位于锂离子电池的正上方，用于检测锂离子电池热流量，并将检测到的数据通过无纸记录仪进行采集；所述热流量计8设在用于进行实验电池上方的10cm出，实时检测锂离子电池在发生火灾时电池的热流量，检测到的数据通过无纸记录仪进行采集。
摄像机16，设在防爆箱体1中防爆玻璃门的前方，用于对防爆箱体1内锂离子电池在发生火灾的过程进行加载拍摄，用于对后期电池发生火灾的情况进行记载。
采用基于红外热成像探测技术、气体浓度分析技术以及光电感烟探测等技术的多技术协同探测方法对火灾热量分布、气体组分分布及烟雾颗粒特征进行分析，可以有效减少火灾判断的时间及火灾误报率，弥补了单一烟雾探测的缺陷，更准确快速的检测电池火灾。
舱体较小，使实验操作更加便捷，提高了实验效率，且该舱可以放入大型变压变温舱内进行变压力环境下的锂电池火灾探测，模拟飞机巡航时的真实环境，研究多技术协同探测方法的可靠性，为民航运输锂电池火灾探测提供理论支持。
还可以在舱内通入惰性气体，研究不同气体环境对锂电池火灾的影响；通过舱前侧的窗口可以实时记录电池实验现象，更好的进行机理分析；此外封闭式舱体大大降低了在开放空间进行锂电池爆炸实验所带来的危险性问题，保障了实验人员的安全。
实施例2
在实施例1的基础上，为了降低锂电池在发生火灾时产生的气体对实验人员造成伤害，在所述防爆箱体1的顶部设有排烟管道9，该排烟管道9的端部设有排气扇10，该排烟管道9的中部连接有与该排烟管道9连通的采烟管道11。通过排烟管道9将防爆箱体1内锂离子发生火灾时产生的烟气进行排除，避免烟气内的有毒气体对实验人体造成伤害；
同时通过排烟管道9中排除的气体进入到彩烟管道11中，通过所述采烟管道11内从内到外依次设有过滤装置12、干燥装置13和烟气浓度分析仪14对排除的烟气依次进行过滤、干燥后且通过烟气浓度分析仪14对所排除的烟气中的二氧化碳、氧气和一氧化碳进行有效的分析，所述的过滤装置12和干燥装置13为目前烟气处理时最常用的烟气过滤器和烟气干燥器，在这里对过滤装置和干燥装置的具体结构不在进行详细的描述。
在进行实验时，封闭式舱体设计，不仅大大降低了在开放空间进行锂电池爆炸实验所带来的危险性问题，有毒气体通过烟管集中排出，减少了有害气体的扩散，保障了实验人员的安全。综上所述，该实验平台成本低廉，而且更加经济实用，可以快速高效的进行锂电池热失控实验研究。
谁咋防爆箱体2两侧底部分别设有多个线孔18为三个，在舱两侧底部分别设有3个直径为1cm的线孔，当线孔未被使用时利用密封胶条密封，保障舱体的密封性。
一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验方法，按照如下方法进行：
S1，将锂离子电池放入到防爆箱体1内电子天平上的隔热棉15上，然后将第一热电偶6缠绕在锂离子电池上，同时将加热棒17固定在锂离子电池上，同时关闭防爆箱体1的防爆玻璃门，将摄像机16放置到防爆玻璃门的正前方；
S2，加热棒17对锂离子电池进行加热，直到锂离子电池发生着火时，在电加热棒17加热时，所述第一热电偶6用于对锂离子电池的温度变化进行检测，第二热电偶7对着火后的锂离子电池产生的火焰温度进行检测；
S3，NI数据采集系统对第一热电偶6和第二热电偶7检测的温度进行收集，并结合重量检测传感器2检测到锂离子电池重量发生变化数据、红外火灾探测器3检测到锂离子电池着火时火灾热量分布情况、气体探测器4检测到锂离子电池着火后产生气体组分分布、烟雾探测器5检测到锂离子电池着火后产生的烟雾颗粒特征进行综合分析。
该实验平台尺寸较小，成本较低，实用性强，可同时实现锂离子电池热失控初期预警及热失控特性检测，功能较全面。采用基于红外热成像探测技术、气体浓度分析技术以及光电感烟探测等技术的多技术协同探测方法对火灾热量分布、气体组分分布及烟雾颗粒特征进行分析，可以有效减少火灾判断的时间及火灾误报率，弥补了单一烟雾探测的缺陷，更准确快速的检测电池火灾。舱体较小，使实验操作更加便捷，提高了实验效率，且该舱可以放入大型变压变温舱内进行变压力环境下的锂电池火灾探测，模拟飞机巡航时的真实环境，研究多技术协同探测方法的可靠性，为民航运输锂电池火灾探测提供理论支持。还可以在舱内通入惰性气体，研究不同气体环境对锂电池火灾的影响。通过舱前侧的窗口可以实时记录电池实验现象，更好的进行机理分析。此外封闭式舱体大大降低了在开放空间进行锂电池爆炸实验所带来的危险性问题，保障了实验人员的安全。通过烟管集中排烟，减少了锂离子电池爆炸产生的有害气体的扩散，对环境及人体健康具有很好的保护作用。综上所述，该实验平台成本低廉，而且更加经济实用，可以快速高效的进行锂电池热失控实验研究。
以上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，其特征在于，包括：
防爆箱体(1)；
重量检测传感器(2)，设在防爆箱体(1)的底部，用于检测锂离子电池重量的重量；
红外火灾探测器(3)，设在防爆箱体(1)的顶部，用于对锂离子电池发生火灾时产生的热量分布进行检测成像；
气体探测器(4)，设在防爆箱体(1)顶部用于对锂离子电池发生火灾时，产生气体的组分和分布情况进行检测；
烟雾探测器(5)，设在防爆箱体(1)顶部用于对锂电子电池发生火灾时产生的烟雾颗粒特征进行检测；
第一热电偶(6)，布置在所要检测锂离子电池侧壁上，用于对锂离子电池壁面温度进行检测；
第二热电偶(7)，设在锂离子电池的上方用于对发生火灾时锂电池产生的火焰烟气温度进行检测；
热流量计(8)，设在防爆箱体(1)内且位于锂离子电池的正上方，用于检测锂离子电池热流量，并将检测到的数据通过无纸记录仪进行采集；
NI数据采集系统，对第一热电偶(6)和第二热电偶(7)检测到的温度数据进行采集。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，其特征在于，所述防爆箱体(1)的顶部设有排烟管道(9)，该排烟管道(9)的端部设有排气扇(10)，该排烟管道(9)的中部连接有与该排烟管道(9)连通的采烟管道(11)。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，其特征在于，所述采烟管道(11)内从内到外依次设有过滤装置(12)、干燥装置(13)和烟气浓度分析仪(14)。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，其特征在于，所述重量检测传感器(2)为电子天平，该天子天平上设有隔热棉(15)。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，其特征在于，所述防爆箱体(1)包括由不锈钢材料制成的舱体和活动连接在舱体前端的防爆玻璃门。
6.根据权利要求2所述的一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，其特征在于，所述防爆箱体(1)上端向防爆箱体(1)顶部中心位置倾斜，且该倾斜的坡度高度为15cm；所述排烟管道(9)设在防爆箱体(1)顶部的中心位置。
7.根据权利要求5所述的一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，其特征在于，还包括用于对防爆箱体(1)内放置的锂电池发生火灾的过程进行记载的摄像机(16)，且该摄像机(16)位于防爆玻璃门的正前方。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，其特征在于，所述防爆箱体(1)内设有用于对锂离子电池进行加热的加热棒(17)。
9.据权利要求1所述的一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验系统，其特征在于，所述防爆箱体(2)两侧底部分别设有多个线孔(18)。
10.一种锂离子电池热失控火灾探测预警综合实验方法，其特征在于，按照如下方法进行：
S1，将锂离子电池放入到防爆箱体(1)内电子天平上的隔热棉(15)上，然后将第一热电偶(6)缠绕在锂离子电池上，同时将加热棒(17)固定在锂离子电池上，同时关闭防爆箱体(1)的防爆玻璃门，将摄像机(16)放置到防爆玻璃门的正前方；
S2，加热棒(17)对锂离子电池进行加热，直到锂离子电池发生着火时，在电加热棒(17)加热时，所述第一热电偶(6)用于对锂离子电池的温度变化进行检测，第二热电偶(7)对着火后的锂离子电池产生的火焰温度进行检测；
S3，NI数据采集系统对第一热电偶(6)和第二热电偶(7)检测的温度进行收集，并结合重量检测传感器(2)检测到锂离子电池重量发生变化数据、红外火灾探测器(3)检测到锂离子电池着火时火灾热量分布情况、气体探测器(4)检测到锂离子电池着火后产生气体组分分布、烟雾探测器(5)检测到锂离子电池着火后产生的烟雾颗粒特征进行综合分析。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113093011A (zh) * 2021-05-24 2021-07-09 深圳市睿智新能源汽车科技有限公司 一种新能源汽车电池故障检测方法
CN114046908A (zh) * 2021-10-28 2022-02-15 清研华科新能源研究院(南京)有限公司 一种实时测量锂电池热失控放热量的方法及其装置
CN114383708A (zh) * 2021-12-23 2022-04-22 东莞市巴能检测技术有限公司 一种锂离子电池的热失控数据采集方法及其采集分析系统
CN114973580A (zh) * 2022-03-28 2022-08-30 中国辐射防护研究院 一种核工业通风净化系统火灾早期预警方法及系统
CN116046989A (zh) * 2023-01-10 2023-05-02 中国科学技术大学 基于阵列传感器的锂电池火灾特征气体探测方法及系统
CN117237349A (zh) * 2023-11-14 2023-12-15 珠海市嘉德电能科技有限公司 电池管理系统的热失控防护方法、装置、设备及存储介质

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113093011A (zh) * 2021-05-24 2021-07-09 深圳市睿智新能源汽车科技有限公司 一种新能源汽车电池故障检测方法
CN113093011B (zh) * 2021-05-24 2021-12-21 深圳市睿智新能源汽车科技有限公司 一种新能源汽车电池故障检测方法
CN114046908A (zh) * 2021-10-28 2022-02-15 清研华科新能源研究院(南京)有限公司 一种实时测量锂电池热失控放热量的方法及其装置
CN114383708A (zh) * 2021-12-23 2022-04-22 东莞市巴能检测技术有限公司 一种锂离子电池的热失控数据采集方法及其采集分析系统
CN114973580A (zh) * 2022-03-28 2022-08-30 中国辐射防护研究院 一种核工业通风净化系统火灾早期预警方法及系统
CN114973580B (zh) * 2022-03-28 2024-02-23 中国辐射防护研究院 一种核工业通风净化系统火灾早期预警方法及系统
CN116046989A (zh) * 2023-01-10 2023-05-02 中国科学技术大学 基于阵列传感器的锂电池火灾特征气体探测方法及系统
CN116046989B (zh) * 2023-01-10 2024-05-03 中国科学技术大学 基于阵列传感器的锂电池火灾特征气体探测方法及系统
CN117237349A (zh) * 2023-11-14 2023-12-15 珠海市嘉德电能科技有限公司 电池管理系统的热失控防护方法、装置、设备及存储介质
CN117237349B (zh) * 2023-11-14 2024-03-05 珠海市嘉德电能科技有限公司 电池管理系统的热失控防护方法、装置、设备及存储介质

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