CN212905329U - 一种锂电池用防爆温度冲击箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种锂电池用防爆温度冲击箱。所述锂电池用防爆温度冲击箱包括工作机构、储冷机构、储热机构和介质源，所述储冷机构和储热机构通过循环管道与所述工作机构建立热交换循环，并构成所述工作机构、储冷机构和储热机构物理分离；所述介质源与所述工作机构连接设置，通过所述介质源提供介质进入储冷机构和储热机构进行换热，并对工作机构的待测锂电池进行温度冲击试验。本实用新型提供的锂电池用防爆温度冲击箱，可以适用于锂电池这类危险品的温度冲击测试，可实现不依赖于试验环境的人身防护功能和设备自身保护；同时其可以实现使用一套加热制冷装置，同时或先后在两个工作箱进行温度循环测试。

Description

一种锂电池用防爆温度冲击箱

技术领域

本实用新型属于锂电池测试装置技术领域，具体涉及一种锂电池用防爆温度冲击箱。

背景技术

随着全球经济的快速发展和网络的普及，大容量高能耗移动电子产品的问世，促使各类电池的迅猛发展。从其原理上讲，锂电池、锌锰电池、碱性锌锰电池、蓄电池都是利用电池内正、负极材料在电化学性能上的电位差，通过电解质发生化学反应，并对外提供能量。一旦电池不能在设计状态下正常释放电能，导致能量的聚积或异常释放，就会导致电池的自燃或爆炸。

温度循环(高低温冲击、热冲击、极端温度暴露)试验是针对锂电池安全性能的一个测试项目。它考验锂电池在经历在使用过程可能出现的长时间高温、低温和短时间温度剧烈变化的环境影响下，电池内部各组成部分能否不发生可以导致人身伤害的变化的适应性。

虽然在其他产品(特别是电子元器件)的试验方法中也有类似的检测项目，也有很多环境测试设备制造商生产高低温冲击试验箱，但这些试验设备都不是针对锂电池这种有爆炸、燃烧危险的特殊产品设计生产的，不能在测试过程中对人员和设备进行必要的防护，以致正规的设备制造商都会在产品说明书中明确指出其设备不适用于锂电池等具有易燃、易爆特性的试样。因此，需要一种能够锂电池进行温度循环测试的试验箱系统。

如中国专利201110357780.1公开一种对锂电池过充电、过放电和过电流进行检测的装置，测试仪通过线缆连接防爆箱，防爆箱一侧面的底部位置设有一个进线孔，防爆箱前侧面是一个对开的防爆门，对开的防爆门上设置观察窗，顶面设有泄压阀，内部有测试台面，测试台面上放置锂电池，线缆连接锂电池；可以防止检测时发生爆炸造成的意外伤害。中国专利200920074647.3公开了锂电池防爆装置，特征在于锂电池壳体上设有通气孔，通气孔上覆盖并固定橡胶片。中国专利20061011878.1X公开了一种用于检测汽车零部件性能的防爆高低温试验箱，包括样品防爆箱和电气防爆箱。专利KR2002050329-A涉及一种电池的防爆测试箱，其可通过绝热箱提供一个低温环境，在此环境下进行防爆测试。THERMOTRON涉及一种锂离子电池测试箱，其功能可根据需要进行定制，具有较好的密封性，同时具有冷却加热系统，可供适当的温度。刘静在2017年11期《消防科学与技术》“试防爆箱的安全设计”一文中通过实验和理论确定防爆箱箱体材料选择高铝隔热轻质耐火砖，外衬1.6cm厚的Q420钢，为圆柱形锂离子电池涉及了一种过充过放安全性能测试的防爆箱。陈科在2016年7期《仪表技术与传感器》“基于ModBUS/TCP的温度冲击自动试验系统”中报道实现了基于C#.NET的ModBUS/TCP通信以及与温度冲击箱CTS05F通信，具有用户管理、试验管理、异常管理、自动试验报告功能，能够进行自动试验。赵帅等在2017年06期《环境试验设备》“两箱卧式平移温度冲击试验箱自动控制系统设计”报道涉及了基于PLC和温度控制器的500L两箱卧式平移温度冲击试验箱自动控制系统，满足了温度冲击试验时样品篮快速转换和温度快速恢复的工作要求，试验了试验箱的高低温冷热快速冲击的目的。

综上所述，国内外已见锂电池用防爆试验箱可实现人身防护和设备自身保护的功能报道，国内外已见智能化高低温试验箱具有温度控制系统的报道，但是未见锂电池用防爆温度冲击箱使用一套加热制冷装置同时或先后在两个或两个以上测试区进行温度循环测试的报道。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种锂电池用防爆温度冲击箱，以克服现有技术中存在的不足。

为实现前述目的，本实用新型实施例采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供一种锂电池用防爆温度冲击箱，其包括：工作机构、储冷机构、储热机构和介质源，所述储冷机构和储热机构通过循环管道与所述工作机构建立热交换循环，并构成所述工作机构、储冷机构和储热机构物理分离；所述介质源与所述工作机构连接设置，通过所述介质源提供介质进入储冷机构和储热机构进行换热，并对工作机构的待测锂电池进行温度冲击试验。

进一步地，所述工作机构包括一对工作箱，所述各工作箱上具有与所述循环管道连通设置的工作箱循环管道口，且各工作箱均通过工作箱支架进行支撑固定。

进一步地，所述各工作箱分别设置于一工作舱室内，且所述工作舱室还通过管道连接有高温泵。

进一步地，所述循环管道包括主管道和气口管道，所述气口管道包括设置在两工作箱之间，且与工作箱循环管道口连通的第一气口管道以及设置在储冷机构、储热机构之间的第二气口管道，且所述主管道的两端分别与第一气口管道和第二气口管道连通设置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的锂电池用防爆温度冲击箱，可以适用于锂电池这类危险品的温度冲击测试，可实现不依赖于试验环境的人身防护功能和设备自身保护；同时其可以实现使用一套加热制冷装置，同时或先后在两个工作箱进行温度循环测试。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中锂电池用防爆温度冲击箱的俯视图。

图2是本申请一实施方式中锂电池用防爆温度冲击箱的主视图。

图3是本申请一实施方式中锂电池用防爆温度冲击箱的侧视图。

图4是本申请一实施方式中锂电池用防爆温度冲击箱的后视图。

附图标记说明：1、工作机构，11、工作箱支架，12、工作箱，13、高温泵，2、储冷机构，21、储冷室，22、低温箱，3、储热机构，31、储热室，32、高温箱，4、循环管道，41、主管道，42、第一气口管道，43、第二气口管道，44、叶轮，45、第一控制阀门，46、第二控制阀门，5、介质源，51、流量调节阀。

具体实施方式

通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本实用新型。本文中揭示本实用新型的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本实用新型的示范性，本实用新型可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本实用新型的代表性基础。

鉴于现有技术中由于现有的温度冲击箱无法针对可燃爆的锂电池进行循环温度冲击测试的问题，本案发明人经长期研究和大量实践，开发出本实用新型的锂电池用防爆温度冲击箱。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种锂电池用防爆温度冲击箱，其包括：工作机构、储冷机构、储热机构和介质源，所述储冷机构和储热机构通过循环管道与所述工作机构建立热交换循环，并构成所述工作机构、储冷机构和储热机构物理分离；所述介质源与所述工作机构连接设置，通过所述介质源提供介质进入储冷机构和储热机构进行换热，并对工作机构的待测锂电池进行温度冲击试验；其中，介质源可以选用惰性气体，如惰性气体具体可以选用氮气。

在本实用新型实施例的一些优选方案中，所述工作机构包括一对工作箱，所述各工作箱上具有与所述循环管道连通设置的工作箱循环管道口，且各工作箱均通过工作箱支架进行支撑固定。

在一些优选实施例中，所述各工作箱分别设置于一工作舱室内，且所述工作舱室还通过管道连接有高温泵。

在一些优选实施例中，所述工作箱包括外壳钢板箱体和内胆，所述内胆设置在所述外壳钢板箱体内，且所述内胆还通过气体管道连接在所述介质源上。

在一些较为具体的实施例中，所述气体管道上还设置有流量调节阀。

在本实用新型实施例的一些优选方案中，所述循环管道包括主管道和气口管道，所述气口管道包括设置在两工作箱之间，且与工作箱循环管道口连通的第一气口管道以及设置在储冷机构、储热机构之间的第二气口管道，且所述主管道的两端分别与第一气口管道和第二气口管道连通设置。

在一些优选实施例中，在靠近所述工作箱循环管道口的第一气口管道上设置有由电机驱动的叶轮以及第一控制阀门，实现控制介质源内的热交换介质通过循环管道在工作机构、储冷机构和储热机构流动。

在一些优选实施例中，在靠近所述储冷机构的第二气口管道上设置有第二控制阀门，在靠近所述储热机构的第二气口管道上也设置有第二控制阀门。

在一些优选实施例中，所述储冷机构包括储冷室和低温箱，所述低温箱设置在所述储冷室内，其中，所述低温箱上设置有低温箱循环管道口，且所述低温箱循环管道口与所述第二气口管道连通设置。

在一些优选实施例中，所述储热机构包括储热室和高温箱，所述高温箱设置在所述储热室内，其中，所述高温箱上设置有高温箱循环管道口，且所述高温箱循环管道口与所述第二气口管道连通设置。

如下将结合附图对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

实施例

参阅图1、图2、图3和图4，本实用新型的一个实施例中提供的一种锂电池用防爆温度冲击箱，包括工作机构1、储冷机构2、储热机构3和介质源5，储冷机构2和储热机构3通过循环管道4与工作机构1建立热交换循环，并构成工作机构1、储冷机构2和储热机构3物理分离；介质源5与工作机构1连接设置，通过介质源5提供介质进入储冷机构2和储热机构3进行换热，并对工作机构1的待测锂电池进行温度冲击试验。

本实施例中，工作机构1具体包括一对工作箱12，各工作箱12上具有一对与循环管道4连通设置的工作箱循环管道口，且各工作箱12均通过工作箱支架11进行支撑固定；其中，各工作箱12分别设置于一工作舱室内，且工作舱室还通过管道连接有高温泵13，工作箱12包括外壳钢板箱体和内胆，内胆设置在外壳钢板箱体内，且内胆还通过气体管道连接在介质源5上，且气体管道上还设置有流量调节阀51，在本实施例中，介质源5为惰性气体中的氮气。

循环管道4包括主管道41和气口管道，气口管道包括平行设置在两工作箱12之间，且与工作箱循环管道口连通的第一气口管道42以及平行设置在储冷机构2、储热机构3之间的第二气口管道43，且主管道41的两端分别与第一气口管道42和第二气口管道43连通设置，构成两组循环管道4；具体实施时，在靠近工作箱循环管道口的第一气口管道42上设置有由电机驱动的叶轮44以及第一控制阀门45，实现控制介质源5内的热交换介质通过循环管道4在工作机构1、储冷机构2和储热机构3流动，在靠近储冷机构2的第二气口管道43上设置有第二控制阀门46，在靠近储热机构3的第二气口管道43上也设置有第二控制阀门46。

具体实施时，储冷机构2包括储冷室21和低温箱22，低温箱22设置在储冷室21内，其中，低温箱22上设置有低温箱循环管道口，且低温箱循环管道口与第二气口管道43连通设置，储热机构3包括储热室31和高温箱32，高温箱32设置在储热室31内，其中，高温箱32上设置有高温箱循环管道口，且高温箱循环管道口与第二气口管道43连通设置。

本实用新型实施例的锂电池用防爆温度冲击箱，可以适用于锂电池这类危险品的温度冲击测试，可实现不依赖于试验环境的人身防护功能和设备自身保护；同时其可以实现使用一套加热制冷装置，同时或先后在两个工作箱进行温度循环测试。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于包括：工作机构、储冷机构、储热机构和介质源，所述储冷机构和储热机构通过循环管道与所述工作机构建立热交换循环，并构成所述工作机构、储冷机构和储热机构物理分离；所述介质源与所述工作机构连接设置，通过所述介质源提供介质进入储冷机构和储热机构进行换热，并对工作机构的待测锂电池进行温度冲击试验。

2.根据权利要求1所述的锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于：所述工作机构包括一对工作箱，所述各工作箱上具有与所述循环管道连通设置的工作箱循环管道口，且各工作箱均通过工作箱支架进行支撑固定。

3.根据权利要求2所述的锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于：所述各工作箱分别设置于一工作舱室内，且所述工作舱室还通过管道连接有高温泵。

4.根据权利要求3所述的锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于：所述工作箱包括外壳钢板箱体和内胆，所述内胆设置在所述外壳钢板箱体内，且所述内胆还通过气体管道连接在所述介质源上。

5.根据权利要求4所述的锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于：所述气体管道上还设置有流量调节阀。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于：所述循环管道包括主管道和气口管道，所述气口管道包括设置在两工作箱之间，且与工作箱循环管道口连通的第一气口管道以及设置在储冷机构、储热机构之间的第二气口管道，且所述主管道的两端分别与第一气口管道和第二气口管道连通设置。

7.根据权利要求6所述的锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于：在靠近所述工作箱循环管道口的第一气口管道上设置有由电机驱动的叶轮以及第一控制阀门，实现控制介质源内的热交换介质通过循环管道在工作机构、储冷机构和储热机构流动。

8.根据权利要求6所述的锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于：在靠近所述储冷机构的第二气口管道上设置有第二控制阀门，在靠近所述储热机构的第二气口管道上也设置有第二控制阀门。

9.根据权利要求8所述的锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于：所述储冷机构包括储冷室和低温箱，所述低温箱设置在所述储冷室内，其中，所述低温箱上设置有低温箱循环管道口，且所述低温箱循环管道口与所述第二气口管道连通设置。

10.根据权利要求8所述的锂电池用防爆温度冲击箱，其特征在于：所述储热机构包括储热室和高温箱，所述高温箱设置在所述储热室内，其中，所述高温箱上设置有高温箱循环管道口，且所述高温箱循环管道口与所述第二气口管道连通设置。

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