CN212514927U - 一种电池试验箱及电池试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池试验箱及电池试验装置，涉及电池试验领域领域。该电池试验箱包括：箱体；所述箱体内设置有电池支撑结构；所述箱体上设置有高压正极接入端子、高压负极接入端子和低压端子；其中，所述电池支撑结构通过连接结构分别与所述高压正极接入端子和所述高压负极接入端子连接，所述电池支撑结构还通过线束与所述低压端子连接。本实用新型实施例提供了一种电池过充电、加热方式的热失控触发试验环境，使电池安全试验的过程参数数据可与电池实时状态有效结合，从而为动力电池安全性测评方法的分析上提供支持，同时，本实用新型结构简单紧凑，成本较低。

Description

一种电池试验箱及电池试验装置

技术领域

本实用新型涉及电池试验领域，特别涉及一种电池试验箱及电池试验装置。

背景技术

动力电池作为电动汽车的核心部件之一，其安全性的提升问题是发展电动汽车产业的重中之重，而如何有效的开展动力电池安全性测试和评价也成为其生产企业和研发机构亟待研究的主要问题，国标GB/T 31485、GB/T31467-3等规定了电池安全试验的具体要求，但其结果判定均为定性的评价，使更加科学的定量测试与评价电池安全性上不能得到有力的支撑。对于制造水平较高的动力电池而言，在正常情况下使用状态发生起火、爆炸的可能性微乎其微，而当在电池超过了其可用状态边界，发生过充、过温等极限时才可能导致电池热失控的发生，所以电池在热失控状态的预警和失效分析及其重要。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池试验箱及电池试验装置，用以解决如何对动力电池进行热失控试验的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种电池试验箱，包括：

箱体；所述箱体内设置有电池支撑结构；

所述箱体上设置有高压正极接入端子、高压负极接入端子和低压端子；

其中，所述电池支撑结构通过连接结构分别与所述高压正极接入端子和所述高压负极接入端子连接，所述电池支撑结构还通过线束与所述低压端子连接。

进一步地，所述电池支撑结构包括两个电芯极耳绝缘子，所述电芯极耳绝缘子安装在所述箱体的内底面上。

进一步地，所述连接结构包括：铜排总成和铜排绝缘子。

进一步地，所述电池试验箱还包括：

支撑平台和支撑立柱；

所述支撑立柱的两端面分别与所述箱体和所述支撑平台固定连接。

进一步地，所述支撑立柱的数量为4个；

所述支撑立柱分别设置在所述箱体的四个角部区域。

进一步地，所述箱体的内顶上设置有摄像头和照明灯；

在所述摄像头下方设置有防爆玻璃。

进一步地，所述箱体的材质为钣金。

进一步地，所述电池试验箱还包括：

箱门，所述箱门安装在所述箱体上；

所述箱门的第一侧边与所述箱体通过铰链结构连接，所述箱门的第二侧边设置有锁止机构，所述箱门通过所述锁止机构与所述箱体连接，所述第一侧边和所述第二侧边相对；

所述箱门上开设有观察窗。

进一步地，所述箱体上设置有泄压阀。

本实用新型实施例还提供一种电池试验装置，包括：待试验电池、充放电仪和上位机，还包括上述的电池试验箱，所述待试验电池置于所述电池试验箱的电池支撑结构上，所述待试验电池通过所述电池支撑结构分别与高压正极接入端子、高压负极接入端子和低压端子连接；

所述充放电仪与所述电池试验箱的高压正极接入端子和高压负极接入端子连接，所述上位机分别与所述电池试验箱的低压端子和摄像头连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型实施例提供了一种电池过充电、加热方式的热失控触发试验环境，使电池安全试验的过程参数数据可与电池实时状态有效结合，从而为动力电池安全性测评方法的分析上提供支持，同时，本实用新型提供的电池试验箱结构简单紧凑，成本较低。

附图说明

图1表示本实用新型实施例的电池试验箱的结构示意图之一；

图2表示本实用新型实施例的电池试验箱的结构示意图之二；

图3表示本实用新型实施例的电池试验箱的结构示意图；

图4表示本实用新型实施例的电池试验箱的正视结构示意图；

图5表示本实用新型实施例的电池试验箱的右视结构示意图；

图6表示本实用新型实施例的电池试验箱的左视结构示意图；

图7表示本实用新型实施例的电池试验箱的俯视结构示意图。

附图标记说明：

1-箱体；2-电池支撑结构；3-高压正极接入端子；4-高压负极接入端子；5-低压端子；6-连接结构；7-电芯极耳绝缘子；8-铜排总成；9-铜排绝缘子；10-支撑平台；11-支撑立柱；12-摄像头；13-照明灯；14-箱门；15-观察窗；16-泄压阀。

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，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

本实用新型针对如何对动力电池进行热失控试验的问题，提供一种电池试验箱及电池试验装置。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种电池试验箱，包括：

箱体1，所述箱体1的材质为高耐热材料钣金；

所述箱体1内设置有电池支撑结构2；

所述箱体1上设置有高压正极接入端子3、高压负极接入端子4和低压端子5；

其中，所述电池支撑结构2通过连接结构6分别与所述高压正极接入端子3和所述高压负极接入端子4连接，所述电池支撑结构2还通过线束与所述低压端子5连接。

本实用新型实施例提供了一种电池过充电、加热方式的热失控触发试验环境，使电池安全试验的过程参数数据可与电池实时状态有效结合，从而为动力电池安全性测评方法的分析上提供支持，同时，本实用新型提供的电池试验箱结构简单紧凑，成本较低。

需要说明的是，所述高压正极接入端子3、高压负极接入端子4实现了待试验电池与箱体1外充放电仪的连接，低压端子5通过线束与电池支撑结构2上的待试验电池连接，用于对试验过程中电池的参数进行采集，具体地，所述线束包括：热失控触发加热单元带线束总成和贴片式温控头带线束总成，其中热失控触发加热单元带线束总成通过低压端子5与箱体外的外部电源连接，完成电池加热的热失控试验，且低压端子5还留有与贴片式温控头带线束总成连接的接口，用于采集各个位置电池的温度数据。热失控触发加热单元带线束总成和贴片式温控头带线束总成可以根据被实验电池的尺寸和厚度贴在电池的任何位置，二者的通过低压端子5引入箱体1内。

具体地，所述电池试验箱还包括：

箱门14，所述箱门14安装在所述箱体1上；

所述箱门14的第一侧边与所述箱体1通过铰链结构连接，所述箱门14的第二侧边设置有锁止机构，所述箱门14通过所述锁止机构与所述箱体1连接，所述第一侧边和所述第二侧边相对。

需要说明的是，所述箱门14采用合页式铰链结构与箱体1连接，为了保证安全，在所述箱门14上设置有带有控制开关的门把手和锁止机构，在试验过程中，锁止机构用螺栓进行锁紧。

具体地，所述箱体1的内顶上设置有摄像头12和照明灯13；

在所述摄像头12下方设置有防爆玻璃。

需要说明的是，为了对试验过程进行监控，在箱体1顶部中心位置安装有照明灯13，在箱体1顶部的四角位置分别设置了摄像头12，为了保护摄像头12不受电池起火爆炸冲击的影响，在摄像头12外部安装了防爆玻璃，从而保证试验监控过程中摄像头无损坏。具体地，摄像头12与箱体外部的上位机连接，记录电池试验过程中的各种状态，如漏气、破口、冒烟、起火、保证等，进一步地，为了双重保险，在所述箱门上开设有观察窗15，防止由于摄像头损坏引起的监控过程无记录的风险。

具体地，为了保证箱内爆炸过程中压力的释放，在所述箱体1上设置有泄压阀16，优选地，为了防止泄压阀16出现故障，可以设置至少两个所述泄压阀16。

需要说明的是，所述高压正极接入端子3、高压负极接入端子4和低压端子5的具体位置可根据需要进行调整，优选地，所述箱体1为长方体结构，所述高压正极接入端子3、高压负极接入端子、低压端子5和箱门14分别位于所述箱体1的四个侧面上，其中，所述高压正极接入端子3和高压负极接入端子4相对设置，所述低压端子5和箱门14相对设置；若所述箱体1为圆筒形结构，则所述高压正极接入端子3、高压负极接入端子、低压端子5和箱门14等间隔设置即可。

具体地，待试验的电池平放在所述电池支撑结构上，为了防止试验过程中电芯短路，所述电池支撑结构2包括两个电芯极耳绝缘子7，分别设置在电池支撑结构2的两端，所述电芯极耳绝缘子7安装在所述箱体1的内底面上，在待试验的电池置于所述电池支撑结构2上时，分别与电池的正负极耳连接。从而起到防止电芯短路的目的。

具体地，所述连接结构6包括：铜排总成8和铜排绝缘子9。

需要说明的是，铜排总成8用于将电池支撑结构2上的待试验电池的正负极分别与高压正极接入端子3和高压负极接入端子4进行连接，从而实现通过箱体1外的充放电仪对待试验电池进行预设的充放电操作，进而对待试验电池进行热失控触发试验。本实用新型实施例无需电池正负极直接与充放电仪通道线进行连接，从而避免了由于电池起火爆炸造成的通道线损坏的情况，降低了材料及人工的成本。

进一步需要说明的是，在电池安全测试时，首先将放置在箱体1底部电池支撑结构2上的电池正极耳端与高压正极接入端子3一侧的铜排总成8连接，电池负极耳端与高压负极接入端子4一侧的铜排总成8连接，铜排总成8再分别与铜排绝缘子9连接，实现了柔性连接试验箱两侧面的高压电气接口，从而可实现在防爆箱外部即可与充放电仪的电流、电压通道线连接，避免了试验中需将充放电仪通道线直接与电池正负极连接而引起的电池过充电过程中起火、爆炸时将通道线烧坏的情况。具体地，铜排绝缘子9和铜排总成8可以实现不同尺寸电池通过不同长度尺寸的铜排总成8与箱体1外的充放电仪连接。

具体地，所述电池试验箱还包括：

支撑平台10和支撑立柱11；

所述支撑立柱11的两端面分别与所述箱体1和所述支撑平台10固定连接，具体地，所述支撑立柱11与支撑平台10连接的端面上设置有一安装部，所述安装部的直径大于所述支撑立柱11的直径，所述安装部通过螺栓与所述支撑平台10螺接。

优选地，所述支撑立柱11的数量为4个；

所述支撑立柱11分别设置在所述箱体1的四个角部区域。

需要说明的是，所述支撑平台10为平面结构，为了保证箱体为水平状态，并确保箱体在电池爆炸冲击过程中不发生运动，优选地，所述支撑平台10为不锈钢或铸铁结构。

本实用新型实施例还提供一种电池试验装置，包括：待试验电池、充放电仪和上位机，还包括上述的电池试验箱，所述待试验电池置于所述电池试验箱的电池支撑结构2上，所述待试验电池通过所述电池支撑结构2分别与高压正极接入端子3、高压负极接入端子4和低压端子5连接；

所述充放电仪与所述电池试验箱的高压正极接入端子3和高压负极接入端子4连接，所述上位机分别与所述电池试验箱的低压端子5和摄像头12连接。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的电池实验装置结构紧凑且在电池安全试验相关的保护及防护上都有详细设计，试验过程监控功能、过充电设备通道线防烧损功能、热失控触发加热功能、高(低)压电气接口，功能实用性较强，且制作成本较低，可广泛应用在电池过充、加热热失控触发方式的相关的安全试验室。能够对电池安全试验过程中的电池外观状态(鼓胀、漏气、冒烟、起火、爆炸等)与试验过程数据(电压变化、温度变化)进行结合，对实施定量判定电池安全及风险预警提供了有效的支持。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池试验箱，其特征在于，包括：

箱体(1)；

所述箱体(1)内设置有电池支撑结构(2)；

所述箱体(1)上设置有高压正极接入端子(3)、高压负极接入端子(4)和低压端子(5)；

其中，所述电池支撑结构(2)通过连接结构(6)分别与所述高压正极接入端子(3)和所述高压负极接入端子(4)连接，所述电池支撑结构(2)还通过线束与所述低压端子(5)连接。

2.根据权利要求1所述的电池试验箱，其特征在于，所述电池支撑结构(2)包括两个电芯极耳绝缘子(7)，所述电芯极耳绝缘子(7)安装在所述箱体(1)的内底面上。

3.根据权利要求1所述的电池试验箱，其特征在于，所述连接结构(6)包括：铜排总成(8)和铜排绝缘子(9)。

4.根据权利要求1所述的电池试验箱，其特征在于，还包括：

支撑平台(10)和支撑立柱(11)；

所述支撑立柱(11)的两端面分别与所述箱体(1)和所述支撑平台(10)固定连接。

5.根据权利要求4所述的电池试验箱，其特征在于，所述支撑立柱(11)的数量为4个；

所述支撑立柱(11)分别设置在所述箱体(1)的四个角部区域。

6.根据权利要求1所述的电池试验箱，其特征在于，

所述箱体(1)的内顶上设置有摄像头(12)和照明灯(13)；

在所述摄像头(12)下方设置有防爆玻璃。

7.根据权利要求1所述的电池试验箱，其特征在于，所述箱体(1)的材质为钣金。

8.根据权利要求1所述的电池试验箱，其特征在于，还包括：

箱门(14)，所述箱门(14)安装在所述箱体(1)上；

所述箱门(14)的第一侧边与所述箱体(1)通过铰链结构连接，所述箱门(14)的第二侧边设置有锁止机构，所述箱门(14)通过所述锁止机构与所述箱体(1)连接，所述第一侧边和所述第二侧边相对；

所述箱门上开设有观察窗(15)。

9.根据权利要求1所述的电池试验箱，其特征在于，所述箱体(1)上设置有泄压阀(16)。

10.一种电池试验装置，包括：待试验电池、充放电仪和上位机，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的电池试验箱，所述待试验电池置于所述电池试验箱的电池支撑结构(2)上，所述待试验电池通过所述电池支撑结构(2)分别与高压正极接入端子(3)、高压负极接入端子(4)和低压端子(5)连接；

所述充放电仪与所述电池试验箱的高压正极接入端子(3)和高压负极接入端子(4)连接，所述上位机分别与所述电池试验箱的低压端子(5)和摄像头(12)连接。

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