CN204679434U - 电池热滥用实验笼和电池热滥用实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池滥用实验领域，公开了一种电池热滥用实验笼和电池热滥用实验装置，该电池热滥用实验笼包括由笼壁构成的笼体，笼体内设有腔室，腔室用于放置待实验的电池，笼壁上设有透气孔，透气孔用于参与腔室内外的热交换。利用该电池热滥用实验笼制造的电池热滥用实验装置具有成本低廉，便于清洁，并能够提高实验精准度等优点。

Description

电池热滥用实验笼和电池热滥用实验装置

技术领域

本实用新型涉及电池滥用实验领域，特别涉及一种电池热滥用实验笼和电池热滥用实验装置。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。现今锂电池已经成为了可充电电池的主流，并大幅度地运用于手持终端设备之中。在锂电池的出厂过程中，需要经过各种各样的疲劳测试和滥用测试，包括热滥用测试。

通常，在热滥用测试中，需要将电池在预设温度(通常为130℃)的环境之中安置30分钟，从而检测电池在该种极限温度下的耐热性能。为了精确地达到这一测试环境，通常需要将电池安置于封闭的电热箱中，并由电热箱控制加热温度。而为了防止电池燃烧、爆炸导致电热箱损坏，或者防止电池漏液后的电解液腐蚀电热箱，该电热箱通常需要具备防爆、防腐蚀的性能。

本实用新型的发明人发现，上述的现有技术具有下述缺点：

1、目前，商业化的电热防爆箱的成本十分高昂，单个箱体的购买价格通常在数万，甚至数十万以上，并且，将如此贵重的防爆箱用于电池的热滥用测试中，又有性能过剩的问题；

2、电池热解之后会残留大量的电解液，这些电解液具有较强的腐蚀性，很难清理，而传统的防爆电热箱大多不具备抗腐蚀能力，需额外设置防腐蚀机制，较为麻烦。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池热滥用实验笼，该实验笼成本低廉，便于清洁，并能够提高实验精准度。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种电池热滥用实验笼，包括由笼壁构成的笼体，笼体内设有腔室，腔室用于放置待实验的电池，笼壁上设有透气孔，透气孔用于参与腔室内外的热交换。

相对于现有技术而言，本实用新型作为在电池热滥用实验中防爆箱中防爆隔层的替代品，具有价格低廉，替代性好，性能适中，可靠性佳等优点。

作为优选，该笼壁可以形成网格，网格间的孔隙形成透气孔。由于电池热滥用导致的爆炸程度通常并不激烈，因此网格可以有效阻挡爆炸后产生的碎片对电热箱壁的冲击，而穿过透气孔的小颗粒碎片则由于所能造成的冲量较小而不会对电热箱壁造成损害。

进一步地来说，笼壁还可以包括内层笼壁和外层笼壁，内层笼壁与所述外层笼壁之间预留有透气间隙，其中，内层笼壁与外层笼壁的网格相互错开，使得外层笼壁遮住内层笼壁的透气孔。如此一来，在对电池进行更高强度测试时，外层笼壁可以有效阻挡穿过内层笼壁透气孔的小颗粒碎片，从而对电热箱壁形成双重防护。

另外，作为优选，在笼体内设有多个腔室，从而可以在一个笼体内进行多枚电池的实验，并可相互比对电池之间的实验效果。

而作为优选，各个腔室的底部可以设有可拆卸的托盘。这些托盘用于盛放电池，并接收电池裂解后泄露出的电解液。

作为优选的，实验笼笼体可以为长方体形或者圆柱体形。在笼体上加设增重机构可以防止笼体在受到爆炸冲击时发生晃动。其中，当笼体为长方体形时，增重机构可以构成长方体形笼体的边，同时对长方体形笼体起支撑加 固作用；当笼体为圆柱体形时，增重机构构成笼体的底板，从而降低整个笼体的重心，使笼体更加稳定。

该增重机构外层可以为金属壳，而内层则可以包覆岩块、砂砾或者二者的混合物。金属骨架赋予了该增重机构足够的强度，而内层包覆的岩块、砂砾等混合物，在实现增重的同时，相对于实心金属等其它方案而言还能够降低实验笼的制造成本。

由于电子设备本身的设计误差，电池表面的温度和电热箱预设的温度可能并不一致，作为保证实验结果精准度的进一步措施，优选的，在笼体上还可以设有温度传感器，该温度传感器用于测量笼体内电池的表面温度。当温度传感器的所测量出的表面温度高于预设温度时，可以手动关闭电热箱，从而使得实验结果更加精准。

本实用新型的实施方式还提供了一种电池热滥用实验装置，包括上文所述的电池热滥用实验笼和电热箱，其中，温度传感器与电热箱的控制芯片相连接。当温度传感器的所测量出的表面温度高于预设温度时，控制芯片可以自动停止电热箱的加热，从而实现对电热箱的自动化控制。

附图说明

图1是本实用新型第一实施方式电池热滥用实验笼打开时的立体示意图；

图2是本实用新型第一实施方式电池热滥用实验笼关闭时的立体示意图。

图3是本实用新型第一实施方式电池热滥用实验笼笼壁采用镂空形式时的立体示意图。

图4是本实用新型第二实施方式电池热滥用实验笼的立体示意图。

图5是本实用新型第三实施方式电池热滥用实验笼笼壁的双层结构示意图。

图6是本实用新型第四实施方式电池热滥用实验笼的立体示意图。

图7是本实用新型第五实施方式电池热滥用实验装置的立体示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式提供了一种电池热滥用实验笼,如图1所示，它包括由笼壁1构成的笼体，笼体内设有腔室2，腔室2用于放置待实验的电池，笼壁1上设有透气孔3，该透气孔3用于参与腔室2内外的热交换。

在本实施方式中，该实验笼笼体可以为如图2所示的长方体形。显然，该实验笼笼体的形状不仅限于长方体形。选用圆柱体形也可以满足本实用新型的基本要求。并且，如图1和图2结合所示，该笼壁1形成网格，网格间的孔隙形成透气孔3。由于电池热滥用导致的爆炸程度通常并不激烈，因此网格可以有效阻挡爆炸后产生的大颗粒碎片对电热箱壁的冲击，而穿过透气孔3的小颗粒碎片则由于所能造成的冲量较小而不易对电热箱壁造成损害。形成网格的可以是金属条、金属丝、玻璃纤维等较为坚固的材料。但是，显然，如图3所示，采用直接在笼壁1表面掏出透气孔3，或者其他的带孔形式也能实现本实用新型的发明目的。

在本实施方式中，在笼体上加设有增重机构4，用于防止笼体在受到爆 炸冲击时发生晃动。该增重机构4可以外挂在笼体的外部，也可以直接构成笼体的一部分。由于在本实施方式中，笼体为长方体形，此时，该增重机构4可以构成长方体形笼体的边，同时对长方体形笼体起支撑加固作用。具体地说来，该增重机构4可以是实心金属梁，也可以是外层为金属壳，而内层则包覆岩块、砂砾或者二者的混合物的金属包覆物。该金属包覆物的金属壳骨架赋予了该增重机构4足够的强度，而内层包覆的岩块、砂砾等混合物，在实现增重的同时，相对于实心金属梁而言还能够降低实验笼的制造成本。而当笼体为圆柱体形时，该增重机构4可以构成笼体的底板，从而降低整个笼体的重心，使笼体更加稳定。

相对于现有技术而言，本实用新型作为在电池热滥用实验中防爆箱中防爆隔层的替代品，具有价格低廉，替代性好，性能适中，可靠性佳等优点。

本实用新型的第二实施方式涉及一种电池热滥用实验笼。如图4所示，第二实施方式是第一实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本实用新型第二实施方式中，在笼体内设有多个腔室2。

设置多个腔室2可以在一个笼体内进行多枚电池的实验，并可相互比对电池之间的实验效果。

在本实施方式中，如图4所示，各个腔室2的底部可以设有可拆卸的托盘5。这些托盘5用于盛放电池，并接收电池裂解后泄露出的电解液，从而防止电解液腐蚀外围设备。

本实用新型的第三实施方式涉及一种电池热滥用实验笼。第三实施方式是第二实施方式的进一步改进，如图5所示，主要改进之处在于：在本实用新型第三实施方式中，笼壁1包括内层笼壁12和外层笼壁11，内层笼壁12与外层笼壁11之间预留有透气间隙13；其中，内层笼壁12与外层笼壁11的网格相互错开，使得外层笼壁11遮住内层笼壁12的透气孔3。

如此一来，在对电池进行更高强度测试时，外层笼壁11可以有效阻挡 穿过内层笼壁12透气孔3的小颗粒碎片，从而对电热箱壁形成双重防护。

本实用新型的第四实施方式涉及一种电池热滥用实验笼。第四实施方式是第三实施方式的进一步改进，主要改进之处在于：在本实用新型第四实施方式中，如图6，在笼体上还设有温度传感器6，该温度传感器6用于测量笼体内电池的表面温度。

由于电子设备本身的设计误差，电池表面的温度和电热箱预设的温度可能并不一致，因此，当温度传感器6的所测量出的表面温度高于预设温度时，可以手动关闭电热箱，从而使得实验结果更加精准。

本实用新型的第五实施方式涉及一种电池热滥用实验装置。如图7，包括上文所述的电池热滥用实验笼和电热箱8，其中，温度传感器6与电热箱8的控制芯片相连接。

当温度传感器6的所测量出的表面温度高于预设温度时，控制芯片可以自动停止电热箱8的加热，从而实现对电热箱8的自动化控制。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池热滥用实验笼，其特征在于，包括由笼壁构成的笼体，所述笼体内设有腔室，所述腔室用于放置待实验的所述电池，所述笼壁上设有透气孔，所述透气孔用于参与所述腔室内外的热交换。

2.根据权利要求1所述的电池热滥用实验笼，其特征在于：所述笼壁形成网格，所述网格间的孔隙形成所述透气孔。

3.根据权利要求2所述的电池热滥用实验笼，其特征在于：所述笼壁包括内层笼壁和外层笼壁，所述内层笼壁与所述外层笼壁之间预留有透气间隙；

其中，所述内层笼壁与所述外层笼壁的网格相互错开，所述外层笼壁遮住所述内层笼壁的透气孔。

4.根据权利要求1所述的电池热滥用实验笼，其特征在于：所述笼体内设有N个腔室，所述N为大于或等于1的自然数。

5.根据权利要求1所述的电池热滥用实验笼，其特征在于：所述腔室的底部设有可拆卸的托盘。

6.根据权利要求1所述的电池热滥用实验笼，其特征在于：所述笼体上还设有增重机构。

7.根据权利要求1所述的电池热滥用实验笼，其特征在于：所述笼体为长方体形或者圆柱体形。

8.根据权利要求7所述的电池热滥用实验笼，其特征在于：所述笼体上还设有增重机构，其中，

当所述笼体为长方体形时，所述增重机构构成所述长方体形笼体的边；

当所述笼体为圆柱体形时，所述增重机构构成所述笼体的底板。

9.根据权利要求1所述的电池热滥用实验笼，其特征在于：所述笼体上还设有温度传感器，所述温度传感器用于测量所述笼体内电池的表面温度。

10.一种电池热滥用实验装置，其特征在于，包括权利要求9所述的电池 热滥用实验笼和电热箱，其中，所述温度传感器与所述电热箱的控制芯片相连接。