CN114518541A - 电池热失控实验装置及实验方法 - Google Patents

电池热失控实验装置及实验方法 Download PDF

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CN114518541A CN202011311706.1A CN202011311706A CN114518541A CN 114518541 A CN114518541 A CN 114518541A CN 202011311706 A CN202011311706 A CN 202011311706A CN 114518541 A CN114518541 A CN 114518541A
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刘健
刘国雄
王高武
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Abstract

本公开涉及一种电池热失控实验装置及实验方法,其中,实验装置包括:箱体,能够围成密闭空间并容纳电池(1),其中,所述箱体的至少一个箱壁(11)具有透明墙板(110);气压采集部(20),用于获取所述箱体的内部压力;以及温度采集部(30),用于获取所述箱体的内部温度。这样,在进行热失控实验时,可以利用箱体来模拟实际产品的电池包的外包装,箱体的内部放置待进行热失控的电池作为样品。通过气压采集部和温度采集部能够实时获取热失控时的箱体内部的压力和温度。并且,通过透明墙板,实验人员可以直观地观测到各个压力、温度下电池的状态,即可以实时观察电池的热失控状态,判断整个过程电池是否发生爆炸,方便获取热失控信息。

Description

电池热失控实验装置及实验方法
技术领域
本公开涉及动力电池领域,具体地,涉及一种电池热失控实验装置及实验方法。
背景技术
随着新能源车的发展,电动汽车的动力电池热失控而导致的自燃问题越来越受到重视,车辆出厂前都需要对电池进行热失控实验以验证其可靠性。电池的热失控实验是通过加热、针刺等手段触发电池使之热失控,分析评估热失控过程中电池的压力和温度变化,以指导电池的生产设计。相关技术中,通常是对电池包的实际样品直接进行测试,每次实验样品的准备和测试验证都需要投入巨大的测试费且实验验证的周期非常长。此外,由于电池在电池包内,无法直观地观测到电池热失控时实际状态。
发明内容
本公开的目的是提供一种电池热失控实验装置以及热失控实验方法,以至少部分地解决上述的相关技术中存在的问题。
为了实现上述目的,本公开提供一种电池热失控实验装置,包括:
箱体,能够围成密闭空间并容纳电池,其中,所述箱体的至少一个箱壁具有透明墙板;
气压采集部,用于获取所述箱体的内部压力;以及
温度采集部,用于获取所述箱体的内部温度。
可选地,所述实验装置还包括能够使所述电池热失控的触发部,所述触发部包括以下三者中的至少一者:用于针对所述电池进行针刺实验的针刺设备,用于加热所述电池的加热设备以及用于对所述电池进行充电和/或放电的电力设备。
可选地,所述箱体内设置有用于放置所述电池的支撑台,所述针刺设备设置在所述支撑台的下方,其中,所述支撑台具有供所述针刺设备穿过的穿过孔。
可选地,所述箱壁开设有可开闭的第一安装孔,所述实验装置还包括可拆卸地安装到所述箱壁上的点火部件,所述点火部件通过所述第一安装孔与所述箱体的内部连通。
可选地,所述箱壁开设有可开闭的第二安装孔,所述实验装置还包括可拆卸地安装到所述箱壁上的防爆阀,所述防爆阀通过所述第二安装孔与所述箱体的内部连通。
可选地,所述箱壁上开设有第三安装孔,所述实验装置还包括穿透所述第三安装孔的电极柱,所述电极柱的位于所述箱体内部的一端用于连接到所述电池上,所述电极柱的位于所述箱体外部的一端用于连接到加热电路、充电电路和放电电路中的至少一者。
可选地,所述第三安装孔中内嵌有绝缘环,所述绝缘环套设在所述电极柱的外周。
可选地,所述第三安装孔构造为锥形孔,所述绝缘环具有与所述锥形孔形状匹配的外锥面,所述实验装置还包括能够从所述绝缘环的大径端将所述绝缘环顶紧在所述第三安装孔中的压紧件,所述压紧件固定在所述箱壁上。
可选地,所述箱壁上开设有第四安装孔,所述气压采集部包括安装在所述箱壁上的与所述第四安装孔同轴的第一通道,从所述第一通道的侧壁径向向外凸出的第二通道,以及安装在所述第二通道中的压力传感器。
可选地,所述第一通道的端部设置有可拆卸的端盖。
可选地,所述箱壁上开设有第五安装孔,所述温度采集部包括插入到所述第五安装孔中的热电偶。
可选地,所述箱壁上开设有可开闭的进气孔和可开闭的出气孔。
可选地,所述箱壁包括构造为槽状的固定壁,和可转动地连接在所述固定壁上以使所述箱体能够打开或关闭的转动壁。
可选地,所述透明墙板为防爆玻璃。
可选地,所述箱体的内部设置有视频采集部件。
可选地,所述电池为单体电池,或者为多个单体电池组成的电池模组。
根据本公开的第二个方面,还提供一种电池热失控实验方法,该方法使用上述的电池热失控实验装置,所述方法包括:触发所述电池以使所述电池能够热失控;获取并记录所述箱体的内部压力;获取并记录所述箱体的内部温度;观察所述电池的物理形态;以及记录所述电池热失控时的触发条件、所述箱体的内部压力、内部温度以及所述电池的物理形态。
可选地,所述触发所述电池的步骤包括以下三者中的至少一者:通过针刺设备进行针刺实验,通过加热设备加热所述电池以及通过电力设备对所述电池进行充电或放电。
可选地,所述方法还包括:在所述电池发生热失控后,通过点火部件点燃所述箱体的内部气体,并判断所述箱体内是否发生爆炸。
可选地,所述箱壁上开设有可开闭的第二安装孔,所述方法还包括:将防爆阀安装到所述箱壁上,并通过所述第二安装孔与所述箱体的内部连通;以及在所述电池发生热失控后,比较所述箱体的内部压力和目标压力,在所述箱体的内部压力大于目标压力时,更换具有更大排气量的防爆阀并重复进行热失控实验。
可选地,所述箱壁上开设有可开闭的进气孔和可开闭的出气孔,所述方法还包括:通过所述出气孔排出所述箱体内的第一气体,并通过进气孔向所述箱体内充入第二气体。
可选地,所述箱壁上开设有可开闭的进气孔和可开闭的出气孔,所述方法还包括:在所述电池发生热失控后,通过所述出气孔收集所述箱体内的气体,并分析气体成分。
通过上述技术方案,在进行热失控实验时,可以利用箱体来模拟实际产品的电池包的外包装,箱体的内部放置待进行热失控的电池作为样品。通过气压采集部和温度采集部能够实时获取箱体内部的压力和温度,从而可以根据温度和压力来得到电池样品热失控时的状态,判断是否符合设计要求。另外根据电池热失控时对应的触发条件,也可以反馈电池是否符合设计要求。并且,通过透明墙板,实验人员可以直观地观测到各个压力、温度下电池的状态,即可以实时观察电池的热失控时的物理形态,观察整个过程电池是否发生爆炸等,方便获取热失控信息。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据本公开一示例性实施方式的电池热失控实验装置的示意图;
图2是根据本公开另一示例性实施方式的电池热失控实验装置的示意图;
图3是根据本公开另一示例性实施方式的电池热失控实验装置的示意图;
图4根据本公开一示例性实施方式的电池热失控装置中的点火部件安装位置的局部示意图;
图5根据本公开一示例性实施方式的电池热失控装置中的防爆阀安装位置的局部示意图;
图6根据本公开一示例性实施方式的电池热失控装置中的极柱安装位置的的局部示意图;
图7根据本公开一示例性实施方式的电池热失控装置中的气压采集部的示意图;
图8根据本公开一示例性实施方式的电池热失控实验方法的框图;
图9根据本公开另一示例性实施方式的电池热失控实验方法的框图;
图10根据本公开另一示例性实施方式的电池热失控实验方法的框图;
图11根据本公开另一示例性实施方式的电池热失控实验方法的框图;
图12根据本公开另一示例性实施方式的电池热失控实验方法的框图。
附图标记说明
1-电池,11-箱壁,110-透明墙板,111-固定壁,112-转动壁,113-第一密封件,101-第一安装孔,102-第二安装孔,103-第三安装孔,104-第四安装孔,105-第五安装孔,106-进气孔,107-出气孔,20-气压采集部,21-第一通道,22-第二通道,23-压力传感器,24-端盖,30-温度采集部,41-针刺设备,42-加热设备,43-电力设备,50-支撑台,51-穿过孔,52-安装架,60-点火部件,61-第二密封件,70-防爆阀,71-安装板,72-压板,73-第三密封件,80-电极柱,81-绝缘环,82-压紧件,83-第四密封件,90-视频采集部件。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”“下”是指各零部件在使用状态的上和下,“内”“外”是针对相应零部件的本身轮廓而言的。下面使用的术语“第一”“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素,不具有顺序性和重要性。此外,下面的描述在涉及附图时,不同附图中的同一附图标记表示相同或相似的要素。
参照图1,本公开提供一种电池热失控实验装置,包括具有箱壁11的箱体、用于获取箱体的内部压力的气压采集部20以及用于获取箱体的内部温度的温度采集部30。其中,箱壁11围成密闭空间,用于容纳待实验的电池1,并且至少一个箱壁11具有透明墙板110。这样,在进行热失控实验时,可以利用箱体来模拟实际产品的电池包的外包装,箱体的内部放置待进行热失控的电池1作为样品。通过气压采集部20能够实时获取箱体内部的压力进而获得气体的产生速率,通过温度采集部30能够实时获取箱体内部的温度,气压采集部20和温度采集部30可以将采集到的数据传递到控制系统并通过屏幕实时显示。根据温度和压力的实时数据进行分析,可以判断电池1在何时达到了热失控,以及热失控时电池内部的反应剧烈程度,判断电池1是否符合设计要求。另外根据电池1热失控时对应的触发条件(例如针对下述的针刺设备41,可以判断电池1热失控时针刺设备41的刺入深度、刺入速度是否在设计允许的误差内),也可以反馈电池1是否符合设计要求。并且,通过透明墙板110,实验人员可以直观地观测到各个压力、温度下电池1的状态,即可以实时观察电池1热失控时的物理形态,观察整个过程电池1是否发生爆炸等,方便获取热失控信息。
相应地,本公开还提供一种使用上述电池热失控实验装置的电池热失控实验方法,参照图8,该方法包括:在步骤S701,触发电池1以使该电池1能够热失控;在步骤S702,获取并记录箱体的内部压力;在步骤S703,获取并记录箱体的内部温度;在步骤S704,观察电池的物理形态;以及在步骤S705,记录电池1热失控时的触发条件、箱体的内部压力、内部温度以及电池1的物理形态。该实验方法的有益效果已经在上面描述实验装置时叙述,这里不再赘述。需要说明的是,如无特别说明,本公开中涉及的实验方法在并不限定各个操作步骤的顺序,附图中的步骤序号只是为了区别两个步骤名称,并不代表顺序,例如,获取箱体的内部温度的步骤S703和获取箱体的内部压力的步骤S702可以同时进行。
这里,上述的电池1可以为一个单体电池,或者也可以为多个单体电池组成的电池模组,本公开对此不做限定,实验人员可以按实验需求来选取适当数量的单体电池。此外,为了更好地记录电池1在热失控时的形态变化,参照图2和图3,箱体的内部还可以设置有视频采集部件90,例如可以设置摄像机,方便实验人员在实验后分析热失控过程,为开发提供更多的安全性深入研究数据。
参照图1-图3,箱壁11可以包括构造为槽状的固定壁111,和可转动地连接在固定壁111上以使箱体能够打开或关闭的转动壁112,从而实现电池1的取放,同时确保固定壁111和转动壁112连接为一体。透明墙板可以设置在任一箱壁11上,例如在图1-图3示出的实施方式中,透明墙板110形成在转动壁112上。进一步地,固定壁111和转动壁112之间可以设置有第一密封件113,第一密封件113可以构造为环转的橡胶圈,确保箱体的内部保持为密闭空间。
由于电池1热失控的过程中或热失控后,箱体内存在气体爆燃的风险,根据一些实施例,为了提高透明墙板110的强度,该透明墙板110可以为防爆玻璃。
电池1的热失控可以通过多种形式来触发,例如针刺、加热、充电或放电。本公开提供的实验装置可以包括能够使电池1热失控的触发部,参照图1-图3,触发部可以包括针刺设备41、加热设备42以及电力设备43三者中的任一者,或者任意两者或三者的组合,其中,针刺设备41用于针对电池1进行针刺实验,加热设备42用于加热电池1,电力设备43用于对电池1进行充电或放电。针刺设备41、加热设备42以及电力设备43可以分别采用相关技术中的设备,本公开对此不作具体限定。
例如参照图1,箱体内可以设置有用于放置电池1的支撑台50,针刺设备41设置在支撑台50的下方,其中,支撑台50具有供针刺设备41穿过的穿过孔51。针刺设备41可以包括步进式的刺针,刺针能够上下移动,从底部刺穿电池1,模拟电池1在被异物刺入的条件下电芯发生热失控和热扩散的基本过程。
此外,为了确保电池1的位置稳定,支撑台50上可以设置有用于安装电池1的专用的安装架52,避免电池1的实验过程中移动。当然,支撑台50以及安装架52作为放置电池1的部件,不仅适用于针刺设备,在使用加热设备42和电力设备43时也可以设置支撑台50和安装架52,参照图2和图3。
相应地,本公开提供的电池热失控实验方法中,在步骤S701,触发电池1的步骤包括以下三者中的至少一者:通过针刺设备41进行针刺实验,通过加热设备42加热电池1以及通过电力设备43对电池1进行充电或放电。
参照图1-图4,箱壁11可以开设有可开闭的第一安装孔101,实验装置还可以包括可拆卸地安装到箱壁11上的点火部件60,点火部件60通过第一安装孔101与箱体的内部连通,该点火部件60可以用于分析热失控后电池包内的气体爆燃风险。具体地,在模拟电池1热失控后,箱体内部存在一氧化碳,氢气等易燃易爆气体,并与箱体内部剩余的空气进行混合从而存在爆炸风险,通过点火部件60(例如电火花打火器,将常压的220V电压变压至10kV,并在针头位置产生点产生拉弧和电火花)引燃箱体内部的气体,可以验证箱体内部气体的爆燃性能。结合上述的透明墙板110、气压采集部20以及温度采集部30,可以实时获取该点火过程的状态和数据。通过判定残余的混合气体是否具有爆炸的风险来获取更多的实验验证数据,可以用于改善产品的设计,减少实际产品的爆燃的风险。
相应地,参照图9,本公开提供的实验方法还包括:在步骤S706,在电池1发生热失控后,通过点火部件60点燃箱体的内部气体,并判断箱体内是否发生爆炸。其中,判断箱体内是否发生爆炸可以通过肉眼观察箱体内部或者观察压力是否存在突变点来实现。另外,在点火部件为上述的安装到箱壁11的点火部件时,该步骤S706还可以包括:首先将点火部件60安装到箱壁11上。
上述的点火部件60为实验装置的选装设备,当不需要使用时可以从箱壁11上拆下,同时利用盖板等结构封堵第一安装孔101,以确保箱体内部保持密闭。此外,为了确保点火部件60安装到箱壁11后箱体内部的密封性,还可以在点火部件60和箱壁11之间设置第二密封件61。例如在图4示出的实施方式中,点火部件的前端形成有径向凸出的凸台,第二密封件61可以为该凸台的面向箱体外部的一侧与箱壁11之间的橡胶圈。
参照图1-图3以及图5,箱壁11可以开设有可开闭的第二安装孔102,实验装置还包括可拆卸地安装到箱壁11上的防爆阀70,防爆阀70通过第二安装孔102与箱体的内部连通,以验证该防爆阀70是否适用于当前实验的电池1。在相关技术的热失控实验中,常常出现零部件匹配不合适导致整包实验失败的显现,例如因为防爆阀的选择不合理而导致的整包炸开现象。本公开中,通过在箱壁11中选装防爆阀70,能够重复高效地完成对防爆阀70的验证。具体地,通过对箱体内部气压的分析,推测防爆阀70的开阀阈值和防爆阀的排气量是否满足电池样品的设计要求,从而快速完成防爆阀适应性的摸底工作。例如,电池包设计强度为20kpa的目标压力时,实验中箱体也应模拟出热失控后20kpa的压力,但是在实验后如果测得箱体的内部压力大于20kpa,例如25kpa,则说明当前的防爆阀70没有排出足够的气体。实际产品如果使用这种防爆阀70可能会存在一些爆炸风险,因此可以更换排气量更大的另一个防爆阀70进行再次验证,最终获得合适型号的防爆阀70。
相应地,参照图10,本公开提供的实验方法还包括:在步骤S707,将防爆阀70安装到箱壁11上,并通过第二安装孔102与箱体的内部连通;以及在步骤S708,在电池1发生热失控后,比较箱体的内部压力和目标压力,在箱体的内部压力大于目标压力时,更换具有更大排气量的防爆阀70并重复进行热失控实验。
参照图5,示例性地,本公开提供一种防爆阀70的具体安装形式,分别具有通孔的安装板71和压板72将防爆阀70夹持在其中,安装板71可以贴靠箱壁11设置,压板72通过螺纹紧固件安装到箱壁上,并压紧防爆阀70和安装板71。进一步地,为了确保箱体内的密封性,安装板71和箱壁11之间可以设置有第三密封件73,该第三密封件73可以为环绕第二安装孔102的橡胶圈。
上述的防爆阀70为实验装置的选装设备,当不需要使用时可以从箱壁11上拆下,同时利用盖板等结构封堵第二安装孔102,以确保箱体内部保持密闭。
参照图1-图3以及图6,箱壁11上可以开设有第三安装孔103,实验装置还包括穿透第三安装孔103的电极柱80,电极柱80的位于箱体内部的一端用于连接到电池1上,电极柱80的位于箱体外部的一端用于连接到外部电路中,外部电路可以为用于对电池1进行加热的加热电路或者为对电池1进行充电的充电电路或者未对电池1进行放电的放电电路,或者既连接到加热电路也连接到充电电路和放电电路中。当然,根据电路的数量,第三安装孔103和电极柱80的数量也相应地变化,针对每个电路,都应设置两个电极柱80,分别作为正极柱和负极柱,其中每个电极柱80可以对应一个第三安装孔103,也可以多个电极柱80共用一个第三安装孔103。上述的加热电路中可以设置加热板等发热结构,将该发热结构可以与电池1接触以为电池1加热,从而使电池1热失控。充电电路可以对电池1进行过充来使电池1热失控,放电电路可以通过对电池1的过放来使电池1热失控。
进一步地,参照图6,第三安装孔103中可以内嵌有绝缘环81,绝缘环81套设在电极柱80的外周,从而实现电极柱80与箱壁11的绝缘,该绝缘环81例如可以为陶瓷结构。
进一步地,参照图6,第三安装孔103可以构造为锥形孔,绝缘环81具有与锥形孔形状匹配的外锥面,以方便安装且保证密封。实验装置还可以包括能够从绝缘环81的大径端将绝缘环81顶紧在第三安装孔103中的压紧件82,以提高第三安装孔103处的密封性。压紧件82固定在箱壁11上,例如可以通过螺纹紧固件安转到箱壁11上,实现各部件的可拆卸安装。进一步地,为了提高密封性,压紧件82和绝缘环81之间可以设置有第四密封件83,该第四密封件83可以改造为套设在电极柱80的橡胶圈。
在图6示出的实施方式中,第三安装孔103构造为从内到外渐缩的锥形孔,在这种情况下,绝缘环81、压紧件82以及第四密封件83分别从箱体的内部进行安装。当然本公开不限定这种形式,也可以根据实际情况改变第三安装孔103的造型,将绝缘环81、压紧件82以及第四密封件83从箱体的外部进行安装。
参照图7,箱壁11上可以开设有第四安装孔104,气压采集部20包括安装在箱壁11上的与第四安装孔104同轴的第一通道21,从第一通道21的侧壁径向外向凸出的第二通道22,以及安装在第二通道22中的压力传感器23。通过第一通道21和第二通道22的这种“拐弯”结构,热失控实验产生的粉尘沿着第一通道21的轴向移动,不会直接冲击压力传感器23。
进一步地,第一通道21的轴向的端部可以设置有可拆卸的端盖24从而使实验后沉积在端盖24的灰层更利于清理,并且在长时间使用后,可以更换端盖24。
参照图1-图3,箱壁11上可以开设有第五安装孔105,温度采集部30可以包括插入到第五安装孔105中的热电偶,在其他实施方式中,也可以通过其他温度传感器来采集箱体内部的问题,本公开对此不做限定。
此外,参照图1-图3,箱壁11上可以开设有可开闭的进气孔106和可开闭的出气孔107。一方面,当对实验环境有特殊要求时(例如需要氮气、氩气等惰性气体气氛时),可以通过进气孔106和出气孔107的配合能够快速更换箱体内部的气体成分。即通过出气孔107排出箱体内的当前气体(在此定义为第一气体),例如为氮气,通过进气孔106向箱体充入需要的环境气体(在此定义为第二气体),例如为氩气,从而可以研究和验证在不同环境条件下,单体电池或电池模组发生热失控后的反应现象和过程。相应地,参照图11,本公开提供的实验方法还包括:在步骤S709,通过出气孔107排出箱体内的第一气体,并通过进气孔106向箱体内充入第二气体。
另一方面,通过出气孔107,可以收集电池1热失控后箱体内部的气体,通过分析气体的成分可以指导电池1在设计时的材料配比等问题,该气体分析的方法可以使用相关技术中的常用方法来实现,本公开对此不做限定。相应地,参照图12,本公开提供的实验方法还可以包括:在步骤S710,在电池1发生热失控后,通过出气孔107收集箱体内的气体,并分析气体成分。
此外,在不需要进气或排气时,可以利用盖板等结构封堵进气孔106和出气孔107,以确保箱体内的密封。
本公开提供的实验装置和实验方法可以充分模拟并实时得出电池热失控时的状态,从而保证实验数据的稳定性和可靠性。通过透明墙板110的设计,实现了实验的可视化。同时由于采用了可拆卸的点火部件60和防爆阀70等结构,实现平台化的设计,避免了大量样品的制作并提高了多产品的兼容性,能够快速进行对电池的摸底实验、研发实验以及测试验证,大大提高开发验证的实验周期,并效果显著的降低开发时的实验成本。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (22)

1.一种电池热失控实验装置,其特征在于,包括:
箱体,能够围成密闭空间并容纳电池(1),其中,所述箱体的至少一个箱壁(11)具有透明墙板(110);
气压采集部(20),用于获取所述箱体的内部压力;以及
温度采集部(30),用于获取所述箱体的内部温度。
2.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述实验装置还包括能够使所述电池(1)热失控的触发部,所述触发部包括以下三者中的至少一者:用于针对所述电池(1)进行针刺实验的针刺设备(41),用于加热所述电池(1)的加热设备(42)以及用于对所述电池(1)进行充电和/或放电的电力设备(43)。
3.根据权利要求2所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述箱体内设置有用于放置所述电池(1)的支撑台(50),所述针刺设备(41)设置在所述支撑台(50)的下方,其中,所述支撑台(50)具有供所述针刺设备(41)穿过的穿过孔(51)。
4.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述箱壁(11)上开设有可开闭的第一安装孔(101),所述实验装置还包括可拆卸地安装到所述箱壁(11)上的点火部件(60),所述点火部件(60)通过所述第一安装孔(101)与所述箱体的内部连通。
5.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述箱壁(11)上开设有可开闭的第二安装孔(102),所述实验装置还包括可拆卸地安装到所述箱壁(11)上的防爆阀(70),所述防爆阀(70)通过所述第二安装孔(102)与所述箱体的内部连通。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述箱壁(11)上开设有第三安装孔(103),所述实验装置还包括穿透所述第三安装孔(103)的电极柱(80),所述电极柱(80)的位于所述箱体内部的一端用于连接到所述电池(1)上,所述电极柱(80)的位于所述箱体外部的一端用于连接到加热电路、充电电路和放电电路中的至少一者。
7.根据权利要求6所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述第三安装孔(103)中内嵌有绝缘环(81),所述绝缘环(81)套设在所述电极柱(80)的外周。
8.根据权利要求7所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述第三安装孔(103)构造为锥形孔,所述绝缘环(81)具有与所述锥形孔形状匹配的外锥面,所述实验装置还包括能够从所述绝缘环(81)的大径端将所述绝缘环(81)顶紧在所述第三安装孔(103)中的压紧件(82),所述压紧件(82)固定在所述箱壁(11)上。
9.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述箱壁(11)上开设有第四安装孔(104),所述气压采集部(20)包括安装在所述箱壁(11)上的与所述第四安装孔(104)同轴的第一通道(21),从所述第一通道(21)的侧壁径向向外凸出的第二通道(22),以及安装在所述第二通道(22)中的压力传感器(23)。
10.根据权利要求9所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述第一通道(21)的端部设置有可拆卸的端盖(24)。
11.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述箱壁(11)上开设有第五安装孔(105),所述温度采集部(30)包括插入到所述第五安装孔(105)中的热电偶。
12.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述箱壁(11)上开设有可开闭的进气孔(106)和可开闭的出气孔(107)。
13.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述箱壁(11)包括构造为槽状的固定壁(111),和可转动地连接在所述固定壁(111)上以使所述箱体能够打开或关闭的转动壁(112)。
14.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述透明墙板(110)为防爆玻璃。
15.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述箱体的内部设置有视频采集部件(90)。
16.根据权利要求1所述的电池热失控实验装置,其特征在于,所述电池(1)为单体电池,或者为多个单体电池组成的电池模组。
17.一种电池热失控实验方法,其特征在于,使用权利要求1-16中任一项所述的电池热失控实验装置来进行电池热失控实验,所述方法包括:
触发所述电池(1)以使所述电池(1)能够热失控;
获取并记录所述箱体的内部压力;
获取并记录所述箱体的内部温度;
观察所述电池的物理形态;以及
记录所述电池(1)热失控时的触发条件、所述箱体的内部压力、内部温度以及所述电池(1)的物理形态。
18.根据权利要求17所述的电池热失控实验方法,其特征在于,所述触发所述电池(1)的步骤包括以下三者中的至少一者:通过针刺设备(41)进行针刺实验,通过加热设备(42)加热所述电池(1)以及通过电力设备(43)对所述电池(1)进行充电或放电。
19.根据权利要求17所述的电池热失控实验方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述电池(1)发生热失控后,通过点火部件(60)点燃所述箱体的内部气体,并判断所述箱体内是否发生爆炸。
20.根据权利要求17所述的电池热失控实验方法,其特征在于,所述箱壁(11)上开设有可开闭的第二安装孔(102),所述方法还包括:
将防爆阀(70)安装到所述箱壁(11)上,并通过所述第二安装孔(102)与所述箱体的内部连通;以及
在所述电池(1)发生热失控后,比较所述箱体的内部压力和目标压力,在所述箱体的内部压力大于目标压力时,更换具有更大排气量的防爆阀(70)并重复进行热失控实验。
21.根据权利要17所述的电池热失控实验方法,其特征在于,所述箱壁(11)上开设有可开闭的进气孔(106)和可开闭的出气孔(107),所述方法还包括:
通过所述出气孔(107)排出所述箱体内的第一气体,并通过进气孔(106)向所述箱体内充入第二气体。
22.根据权利要求17所述的电池热失控实验方法,其特征在于,所述箱壁(11)上开设有可开闭的进气孔(106)和可开闭的出气孔(107),所述方法还包括:
在所述电池(1)发生热失控后,通过所述出气孔(107)收集所述箱体内的气体,并分析气体成分。
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