CN116026878A - 一种电池系统凝露测试评价装置及方法 - Google Patents

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沈光杰
杨光华
吴二东
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Abstract

本发明提供了一种电池系统凝露测试评价装置及方法，属于电动车用动力电池系统凝露测试评价领域。包括环境箱、湿度检测工装、支撑台架、电池样品。湿度检测工装设置在电池样品的关键位置，通过支撑台架固定。通过如下步骤进行电池系统凝露测试评价：1)待环境箱达到设定极限温度和极限湿度后，将固定在支撑台架上待测电池样品从常温常湿环境转移入环境箱并静置第一设定时间，通过湿度检测工装判断与电池样品同类型电池在环境骤变条件下易凝露的关键位置；2)将固定在支撑台架上的待测电池样品移入达到设定的极限温度和极限湿度的环境箱后，静置第二设定时间，通过湿度检测工装判断与电池样品同类型电池在持续高温高湿条件下易凝露的关键位置。

Description

一种电池系统凝露测试评价装置及方法
技术领域
本发明涉及一种电池系统凝露测试评价装置及方法，属于电动车用动力电池系统凝露测试评价领域。
背景技术
随着绿色能源和环保理念的逐渐升级，动力锂离子电池产品的呈爆发式增长，但是随之而来的锂离子电池产品的安全问题成为重中之重。由于在车辆上安装的锂离子电池系统属于高压电气系统，因此锂离子电池系统自身的绝缘防护性能成为使用者的首要关注点。
在车辆运行过程中，锂离子电池系统内部与外部环境的变化不一致，会造成锂离子电池系统内部水汽预冷凝露，导致系统绝缘等价降低，出现安全隐患。同时，如果凝露产生水聚集，且水聚集发生在带电连接部分，凝露还会直接造成电池包内部短路起火。因此，建立一个快速，全面，准确的锂离子系统凝露测试方法，来确保设计的产品在使用中不会出现凝露，从而避免出现安全隐患，显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池系统凝露测试评价装置及方法，用于对电池样品进行检测并通过湿度检测工装判断与电池样品同类型电池在环境骤变条件下易凝露的关键位置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电池系统凝露测试评价装置，包括用于达到设定的温度和湿度的环境箱、湿度检测工装、用于模仿电池在车辆上安装方式的支撑台架、电池样品；所述湿度检测工装设置在电池样品设定的关键位置，并通过支撑台架固定；通过如下步骤进行电池系统凝露测试评价：
1)待环境箱达到设定的极限温度和极限湿度后，将固定在支撑台架上的待测电池样品从常温常湿度环境转移入环境箱并静置第一设定时间，通过湿度检测工装判断与电池样品同类型电池在环境骤变条件下易凝露的关键位置；
2)将固定在支撑台架上的待测电池样品放入达到设定的极限温度和极限湿度的环境箱后，静置第二设定时间，通过湿度检测工装判断与电池样品同类型的电池在持续高温高湿条件下易凝露的关键位置。
本发明的有益效果是：通过湿度检测工装对电池样品进行检测，判断与电池样品同类型的电池在环境骤变条件以及长期处于高温高湿环境时易凝露的关键位置，以此评价所述类型的电池对凝露的抵抗性，并易于及时发现和改进所述类型的电池对于凝露的设计缺陷。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价装置中，还包括电池罩，所述电池罩用于在电池样品放入环境箱时罩设在电池样品外部，以模拟车辆的电池仓。
部分车辆电池设有电池仓，将电池设置在电池仓内部，因此在测试中在高温高湿环境下模拟出了车辆的电池仓结构，提高了测试准确程度。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价装置中，所述关键位置包括铜排、铝巴、电池采样插接口和液冷管道接口。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价装置中，还在所述电池样品电池箱底部设置湿度检测工装。
若凝露情况严重，在电池箱中形成积水聚集在电池箱底部，能够及时识别出来。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价装置中，所述湿度检测工装为，ph试纸或湿度检测仪。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价装置中，还包括绝缘检测仪，所述绝缘检测仪的检测电极分别设置在电池样品电池电池箱上和电池单体上，通过电池样品绝缘等级的降低程度判断电池样品的凝露程度。
凝露的产生最大影响就是导致电池绝缘水平的降低，因此加入绝缘程度作为评价指标，能够增加评价的准确性。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价装置中，步骤2)中所述第一设定时间值为30～60分钟，所述第二设定时间值为6～8天。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价装置中，所述极限温度为65℃，极限湿度为95％。
本发明还提供了一种电池系统凝露测试评价方法，本发明的方法利用电池系统凝露测试评价装置实现，包括如下步骤：
1)待环境箱达到设定的极限温度和极限湿度后，将固定在支撑台架上的待测电池样品从常温常湿度环境转移入环境箱并静置第一设定时间，通过湿度检测工装判断与电池样品同类型电池在环境骤变条件下易凝露的关键位置；
2)将固定在支撑台架上的待测电池样品放入达到设定的极限温度和极限湿度的环境箱后，静置第二设定时间，通过湿度检测工装判断与电池样品同类型的电池在持续高温高湿条件下易凝露的关键位置。
所述电池系统凝露测试评价装置包括用于达到设定的温度和湿度的环境箱、湿度检测工装、用于模仿电池在车辆上安装方式的支撑台架、电池样品；所述湿度检测工装设置在电池样品设定的关键位置，并通过支撑台架固定。
本发明的有益效果是：通过在电池样品的关键位置设置湿度检测工装，对电池样品进行检测，通过湿度检测工装检测结果判断与电池样品同类型的电池在环境骤变条件下的关键位置的凝露生成状况，以此评价所述类型的电池对凝露影响的抵抗性，并易于及时发现和改进所述类型的电池对于凝露的设计缺陷。
进一步地，上述电池系统凝露测试评价方法中的电池系统凝露测试评价装置还包括电池罩，所述电池罩用于在电池样品放入环境箱时罩设在电池样品外部，以模拟车辆的电池仓。
部分车辆电池设有电池仓，将电池设置在电池仓内部，因此在测试中在高温高湿环境下模拟车辆的电池仓结构，提高了测试准确程度。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价方法中，所述关键位置包括铜排、铝巴、电池采样插接口和液冷管道接口。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价方法中，还在所述电池样品电池箱底部设置湿度检测工装。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价方法中，所述湿度检测工装为，ph试纸或湿度检测仪。
进一步地，上述电池系统凝露测试评价方法中的电池系统凝露测试评价装置，还包括绝缘检测仪，所述绝缘检测仪的检测电极分别设置在电池样品电池电池箱上和电池单体上，通过电池样品绝缘等级的降低程度判断电池样品的凝露程度。
凝露的产生最大影响就是导致电池绝缘水平的降低，因此加入绝缘程度作为评价指标，能够增加评价的准确性。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价方法中，步骤2)中所述第一设定时间值为30～60分钟，所述第二设定时间值为6～8天。
进一步地，在上述电池系统凝露测试评价方法中，所述极限温度为65℃，极限湿度为95％。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明的测试环境示意图；
图3为本发明的湿度检测工装布置点示意图。
其中1为充放电测试柜、2为液冷机组、3为待测电池样品、4为环境箱、5为充放电测试柜总正线、6为充放电测试柜总负线、7为液冷机组输入口、8为液冷机组输出口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本发明的主要设计思路为拟合电池系统凝露生成的环境，将电池样品置于拟合环境中进行测试，最终通过检测电池样品的凝露生成情况来评价电池系统。
凝露产生的原因有两种，一是潮湿的空气遇到相对温度较低的环境，二是环境温度发生骤然变化。在车载电池系统的使用场景中发生电池系统温度骤然变化几乎是不可能的，因此车载电池系统凝露主要是由电池系统外部高温高湿的空气进入电池系统内温度相对较低的箱体、电池壳体或冷却液流道等部分产生的。因此，拟合电池系统凝露环境外部仅需要提供足够的高温高湿环境即可。
考虑到电池系统使用的具体场景，拟合场景主要分为两种，一种是电池系统在常态状态骤然进入高温高湿环境下，另一种是电池系统长时间处于一个高温高湿环境下持续工作。
装置实施例：
本发明主要提供了一种电池系统凝露测试评价装置，如图1所示，包括用于达到设定的温度和湿度的环境箱、湿度检测工装、用于模仿电池在车辆上安装方式的支撑台架、电池样品、用于模拟车辆结构的电池罩；支撑台架上具有与车辆底盘固定电池包相同的必要连接件或固定孔位，能够将电池包采用与在车辆上相同的固定方式固定在支撑台架上；电池罩用于为电池包创造与车辆电池仓(若有)相同的外壳包围结构，这种包围结构在不同环境温湿度下会对电池凝露带来影响，所以在对有电池仓的电池包进行测试时，在环境箱中模拟出相似的包围环境有助于提高检测精确度。此外如图1所示，充放电测试柜通过总正线和总负线连接到待测电池样品，用于向待测电池样品提供供电，液冷机组通过输入口和输出口连接到待测电池样品，用于使冷却液在待测电池样品和液冷机组间循环流动。通过分析或根据现有经验判断电池内部可能的凝露区位置，如铜排、铝巴、电池采样插接口和液冷管道接口以及电池箱的底部，并将其设定为关键位置，如图3所示，在位于铜排、铝巴、电池采样插接口和液冷管道接口的关键位置上设置湿度检测工装，湿度检测工装的位置在图3上以白色点显示，通过支撑台架固定设置湿度检测工装，包括ph试纸和湿度检测仪。
方法实施例：
如图2所示，通过如下步骤进行电池系统凝露测试评价：
1)待环境箱达到设定的极限温度和极限湿度如温度65℃，湿度95％RH后，将固定在支撑台架上的待测电池样品从常温常湿环境转移入环境箱并静置30～60分钟，通过湿度检测工装结果或者通过肉眼观察电池样品的液冷系统、金属件、温度交换结构是否生成凝露，判断与电池样品同类型电池在环境骤变条件下易生成凝露的关键位置；
2)将固定在支撑台架上的待测电池样品放入达到设定的极限温度和极限湿度如温度65℃，湿度95％RH的环境箱后，静置6～8天，通过湿度检测工装结果或者通过肉眼观察电池系统的液冷系统、金属件、温度交换结构是否生成凝露，判断与电池样品同类型的电池在持续高温高湿条件下易生成凝露的关键位置。

Claims (9)

1.一种电池系统凝露测试评价装置，其特征在于，包括用于达到设定的温度和湿度的环境箱、湿度检测工装、用于模仿电池在车辆上安装方式的支撑台架、电池样品；所述湿度检测工装设置在电池样品设定的关键位置，并通过支撑台架固定；通过如下步骤进行电池系统凝露测试评价：
1)待环境箱达到设定的极限温度和极限湿度后，将固定在支撑台架上的待测电池样品从常温常湿度环境转移入环境箱并静置第一设定时间，通过湿度检测工装判断与电池样品同类型电池在环境骤变条件下易凝露的关键位置；
2)将固定在支撑台架上的待测电池样品放入达到设定的极限温度和极限湿度的环境箱后，静置第二设定时间，通过湿度检测工装判断与电池样品同类型的电池在持续高温高湿条件下易凝露的关键位置。
2.根据权利要求1所述的电池系统凝露测试评价装置，其特征在于，还包括电池罩，所述电池罩用于在电池样品放入环境箱时罩设在电池样品外部，以模拟车辆的电池仓。
3.根据权利要求2所述的电池系统凝露测试评价装置，其特征在于，所述关键位置包括铜排、铝巴、电池采样插接口和液冷管道接口。
4.根据权利要求3所述的电池系统凝露测试评价装置，其特征在于，还在所述电池样品电池箱底部设置湿度检测工装。
5.根据权利要求4所述的电池系统凝露测试评价装置，其特征在于，所述湿度检测工装为，ph试纸或湿度检测仪。
6.根据权利要求5所述的电池系统凝露测试评价装置，其特征在于，还包括绝缘检测仪，所述绝缘检测仪的检测电极分别设置在电池样品电池箱上和电池单体上，通过电池样品绝缘等级的降低程度判断电池样品的凝露程度。
7.根据权利要求6所述的电池系统凝露测试评价装置，其特征在于，步骤2)中所述第一设定时间值为30～60分钟，所述第二设定时间值为6～8天。
8.根据权利要求7所述的电池系统凝露测试评价装置，其特征在于，所述极限温度为65℃，极限湿度为95％。
9.一种电池凝露测试评价方法，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项中电池系统凝露测试评价的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116819360A (zh) * 2023-08-30 2023-09-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 冷凝水测试的方法和装置

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