CN213544451U - 一种锂离子电池综合测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型中公开了一种锂离子电池综合测试装置，涉及锂离子电池技术领域，测试装置包括防爆箱体、测试平台、夹具机构以及加热单元和机械挤压单元，防爆箱体具有走线口以能够通过耐火导线，测试平台置于防爆箱体内；夹具机构安装在测试平台上，用于夹持待测锂离子电池；加热单元通过夹具机构紧贴于待测锂离子电池，能够通过加热单元触发待测锂离子电池失控；机械挤压单元设于测试平台一侧，机械挤压单元能够作用于待测锂离子电池并对其施加挤压力；通过实施本技术方案，能够有效进行多种单项滥用测试以及多种耦合滥用测试，测试锂离子电池在不同条件下的滥用安全性，便于操作，且可有效提高测试效率，用于指导科学研究锂离子电池产品设计。

Description

一种锂离子电池综合测试装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池在热失控环境下的综合测试装置。

背景技术

锂离子电池作为目前能量密度较高的储能电池，广泛应用于各种电动工具、电动汽车及各种便携式设备中；尤其是随着电动汽车的快速发展，动力电池的安全问题成为了备受关注的焦点，锂离子电池由于自身属性，在充放电和使用过程中容易导致热量积聚，且在生产过程中也可能导致锂离子电池存在一些隐性缺陷，这些隐性缺陷在锂离子电池处于机械滥用、热滥用、电滥用等非正常使用环境条件下时会导致锂离子电池会发生热失控，最终导致锂离子电池自燃、爆炸，严重威胁人民群众的生命财产安全。

为了更好的对动力电池热失控和热蔓延过程进行研究，这就需要测试装置在模拟热失控环境下以用于对电池单体或模组进行机械滥用、电滥用、热滥用等进行实验测试，但现有锂离子电池测试装置主要有刺针、挤压等测试台架，其功能仅限于对锂离子电池进行单一参数进行测试而无法实现对多个参数进行测量；由此，亟需本领域技术人员研究设计一种锂离子电池在热失控环境下的综合测试装置，可以进行多种单项测试或多种耦合测试。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池综合测试装置，旨在能够有效进行多种单项滥用测试以及多种耦合滥用测试，测试锂离子电池在不同条件下的滥用安全性，便于操作，且可有效提高测试效率，以用于指导科学研究锂离子电池产品设计。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种锂离子电池综合测试装置，所述测试装置包括

防爆箱体，所述防爆箱体具有走线口以能够通过耐火导线；

测试平台，所述测试平台置于所述防爆箱体内；

夹具机构，所述夹具机构安装在所述测试平台上，以用于夹持待测锂离子电池；

所述测试装置还包括加热单元和机械挤压单元，其中

所述加热单元通过所述夹具机构紧贴于所述待测锂离子电池，以使能够通过所述加热单元触发待测锂离子电池失控；

所述机械挤压单元设于所述测试平台的一侧，所述机械挤压单元能够作用于所述待测锂离子电池并对其施加挤压力。

本技术方案锂离子电池综合测试装置综合考虑了锂离子电池在机械载荷下与其他滥用形式耦合作用的热失控临界条件，即机械滥用这种形式与热滥用形式联合考虑，对锂离子电池的热失控临界条件的影响进行研究；也就是说通过夹具机构将待测锂离子电池与加热单元进行固定，可有效利用加热单元触发待测锂离子电池失控，测试锂离子电池在热载荷条件下的滥用安全性；同时本技术方案也能够通过机械挤压单元作用于待测锂离子电池并对其施加挤压力，测试锂离子电池在机械载荷条件下的滥用安全性，能够有效进行多种单项滥用测试以及多种耦合滥用测试，以满足在机械滥用与热滥用综合作用下研究锂离子电池安全性能。

上述技术方案优选地，所述测试装置还包括充放电单元，所述充放电单元设于所述防爆箱体外侧并通过导线穿过所述走线口与所述待测锂离子电池正负极连接；结合上述方案，本技术方案满足在机械滥用与热滥用、电滥用综合作用下研究锂离子电池安全性能。

上述技术方案优选地，所述防爆箱体的侧壁上还设置有单向泄压阀，以使所述防爆箱体内的气体能够通过所述单向泄压阀排出，防止防爆箱体内压力过高，提高测试安全性。

上述技术方案优选地，所述防爆箱体的顶部还设置有具有过滤净化功能的排风机，用于将锂离子电池热失控后的气体进行处理后排出；由于锂离子电池热失控后的气体为有害气体，通过具有过滤净化功能的排风机处理后进行排出，可进一步确保测试环境安全性；本技术方案中排风结构的具体结构可选用现有技术中具有过滤净化功能的排风机，其并不为本方案发明点，故不作赘述。

上述技术方案优选地，所述测试装置还包括数据采集器以及布置在所述待测锂离子电池上的温度传感器，所述数据采集器设于所述防爆箱体外侧并通过导线穿过所述走线口与所述待测锂离子电池正负极连接，所述温度传感器与所述数据采集器连接，以使所述数据采集器能够采集所述待测锂离子电池在失控过程中的热信号及电信号；本技术方案中的数据采集器的作用在于采集待测锂离子电池在失控过程中的热信号及电信号，而其中数据采集器本身可选用现有技术中的数据采集器，其并不为本方案发明点，故不作赘述。

上述技术方案优选地，在所述防爆箱体内设置有第一底座，且所述第一底座上设置有升降机构，所述测试平台与所述升降机构的输出端连接，以使能够通过所述升降机构调节待测锂离子电池的测试高度位置；针对不同尺寸的待测锂离子电池模组/单体具有不同的最佳机械施压位置，本技术方案通过配置升降机构能够调节待测锂离子电池的测试高度位置，对应于机械挤压单元进行测试锂离子电池的机械滥用安全性，便于操作，且使得该测试装置具有更好的通用性。

进一步地，所述第一底座或所述测试平台内设置有重力传感器，所述重力传感器与所述数据采集器连接，能够用于采集所述待测锂离子电池在失控过程中的质量变化信息，以便于后期更好的分析滥用导致锂离子电池失控的失控边界条件探究。

可选地，所述升降机构包括设置于所述第一底座内的液压系统和多个与所述液压系统连接的输出轴，多个所述输出轴由所述第一底座内向上延伸出所述第一底座并与所述测试平台连接，以能够驱动所述测试平台在竖直方向上移动；本技术方案将液压系统内置于第一底座内，在测试过程中具有更好的安全性，便于维护，而多个输出轴的设置便于在驱动测试平台移动过程中保证其平衡性；其中液压系统可以选用现有技术中具有多轴输出的油泵电机液压系统，其并不为本技术方案的发明点，故不作赘述。

上述技术方案优选地，所述夹具机构包括固定连接于所述测试平台上的第一夹具和滑动连接于所述测试平台上的第二夹具，所述第一夹具与所述第二夹具之间形成夹持所述待测锂离子电池/所述待测锂离子电池和加热单元的工位；在所述测试平台上还设置有用于锁止所述第二夹具的定位机构；作为优选，本技术方案具体可以在测试平台上开设供第一夹具和第二夹具嵌设的滑槽，第一夹具可以通过螺栓固定到测试平台上以便于拆装，第二夹具能够沿滑槽相对于第一夹具限位滑动以提高对电池的夹持稳定性；而定位机构的设计目的在于使得第一夹具和第二夹具对待测锂离子电池/待测锂离子电池和加热单元夹持稳定后起到锁止第二夹具的作用，确保测试过程中待测锂离子电池的夹持稳定性。

上述技术方案优选地，所述定位机构包括两根螺杆和定位螺栓，两根所述螺杆分别布置于所述夹具机构两端并分别对应穿过所述第一夹具和所述第二夹具，所述螺杆能够在所述第一夹具内转动并且与所述第二夹具螺纹连接，在所述螺杆穿过第一夹具的环形面上开设有限位槽，以使所述定位螺栓能够穿过第一夹具并延伸至所述限位槽内；且在两根所述螺杆上分别套设有一螺母，以用于将所述螺杆固定在所述测试平台上；上述定位机构结构简单，同时在测试过后能够便于拆装更换，成本低且可重复使用。

进一步地，在所述第一夹具上设有第一压力传感器，所述第一压力传感器与所述数据采集器连接，用于采集所述待测锂离子电池在失控过程中的受力信号，以便于获得待测锂离子电池在机械载荷加载过程中的受力变化情况，研究机械滥用形式对锂离子电池安全性的影响。

上述技术方案优选地，在所述防爆箱体内设置有第二底座，所述机械挤压单元包括设置于所述第二底座上的水平推杆机构以及与所述水平推杆机构的输出端连接的挤压机构，以使能够通过所述水平推杆机构带动所述挤压机构作用于所述待测锂离子电池；本技术方案中水平推杆机构与升降机构的布置与实现原理相同，优选将水平推杆机构的液压系统布置在第二底座内，将与水平推杆机构的液压系统连接输出端由第二底座内水平延伸出第一底座并与挤压机构连接，以驱动挤压机构施压于待测锂离子电池。

上述技术方案优选地，所述挤压机构包括水平移动平台、固定在所述水平移动平台上的固定块以及安装在所述固定块上的挤压头或刺针；且在所述第二夹具上设有供所述挤压头或刺针穿过的通孔；作为优选，所述固定块与所述水平移动平台可拆卸连接，具体可以采用螺纹连接或卡接等可拆卸连接方式，以便于更换挤压头或刺针以进行多种单项测试。

进一步地，在所述挤压头上设有第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述数据采集器连接，用于采集所述挤压头在施压过程中的受力信号，以便于获得挤压头在施压过程中的压力变化量。

本实用新型至少具有以下有益效果：

1.本实用新型针对现有锂离子电池机械滥用以及电滥用、热滥用提出了能够有效进行多种单项滥用测试以及多种耦合滥用测试的综合测试装置，满足调节机械载荷、热载荷、电载荷中的一个或多个变量进行锂离子电池滥用测试，测试锂离子电池在不同条件下的滥用安全性，以更加科学的反映真实状态下锂离子电池的安全性能。

2.本实用新型测试装置制造成本低且便于操作，防爆箱体采用高强度的金属板制成，同时配置有单向泄压阀以防止防爆箱体内压力过高，提高检测安全性，且防爆箱体还配置有具有过滤净化功能的排风机，用于将锂离子电池热失控后的气体进行处理后排出，可进一步确保测试环境安全性。

3.本实用新型测试装置的测试平台安装于第一底座上并配置有升降机构，针对不同尺寸的待测锂离子电池模组/单体具有不同的最佳机械施压位置，本实用新型通过配置升降机构能够调节待测锂离子电池的测试高度位置，对应于机械挤压单元进行测试锂离子电池的机械滥用安全性，便于操作，且使得该测试装置具有更好的通用性。

4.本实用新型测试装置配置有用于夹持待测锂离子电池的夹具机构，夹具机构中固定在测试平台上的第一夹具和滑动连接于测试平台上的第二夹具，以及用于锁止第二夹具的定位机构，其中第一夹具与第二夹具之间的夹持空间便于调节，能够适应安装不同尺寸的待测锂离子电池模组/单体或待测锂离子电池和加热单元，确保测试过程中待测锂离子电池的夹持稳定性。

5.本实用新型测试装置的机械挤压单元安装于第二底座上并采用水平推杆机构和挤压机构组合设计，其中水平推杆机构可采用现有具有多轴输出的油泵电机液压系统，便于组装；挤压机构中的固定块与水平移动平台采用可拆卸连接，以便于更换挤压头或刺针以进行多种单项测试，且在第二夹具上设有供挤压头或刺针穿过的通孔，以便于对夹具机构内夹持的测锂离子电池进行机械滥用测试。

6.本实用新型测试装置还配置有数据采集器，测量在不同滥用条件下锂离子电池热失控的温度变化、应力变化、重量变化等参数，定性定量分析锂离子电池在不同滥用条件下的热失控程度和能否热失控，通过大量实验即可得到锂离子电池热失控临界条件的数据，实现综合研究机械载荷与热载荷、电载荷耦合作用在锂离子电池上对锂离子电池安全性影响，以用于指导科学研究锂离子电池产品设计，具有很好的应用前景及推广使用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例一中锂离子电池综合测试装置的示意图；

图2是本实用新型实施例一中测试平台的主视图；

图3是本实用新型实施例一中测试平台的俯视图；

图4是本实用新型实施例一中螺杆与第一夹具和第二夹具的装配示意图；

图5是本实用新型实施例二中机械挤压单元的示意图；

图6是本实用新型实施例二中测试平台的主视图；

图7是本实用新型实施例二中测试平台的侧视图；

图8是本实用新型实施例二中测试平台的俯视图；

图9是本实用新型实施例三中机械挤压单元的示意图。

图中：1-防爆箱体；11-走线口；12-单向泄压阀；2-测试平台；21-第一底座；22-升降机构；23-滑槽；3-机械挤压单元；31-第二底座；32-水平推杆机构；33-水平移动平台；34-固定块；35-挤压头；36-刺针；4-充放电单元；5-数据采集器；6-排风机；7-夹具机构；71-第一夹具；72-第二夹具；73-螺杆；74-定位螺栓；75-限位槽；76-螺母；77-通孔；8-加热器；9-锂离子电池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例一

请参考图1至图4所示，本实施例提供了一种锂离子电池综合测试装置，以用于对锂离子电池进行热滥用、电滥用等测试实验，该测试装置包括防爆箱体1、测试平台2、夹具机构7以及加热单元，其中本实施例提供的防爆箱体1是采用高强度金属板制成的箱体结构，可有效防止锂离子电池9发生热失控时锂离子电池9残骸以及金属颗粒物的飞出，同时防止火焰窜出；防爆箱体1具有走线口11以能够通过耐火导线，测试平台2置于所述防爆箱体1内，夹具机构7水平安装在测试平台2上，以用于夹持待测锂离子电池9；加热单元可以是现有技术中加热器8，加热器8通过夹具机构7紧贴于待测锂离子电池9，以使能够通过加热单元触发待测锂离子电池9失控。

具体地，在防爆箱体1的走线口11开设在防爆箱体1下部右侧，测试装置还包括充放电单元4，充放电单元4可以是现有技术中的锂离子电池测试仪，锂离子电池测试仪设于防爆箱体1右侧并通过导线穿过走线口11与夹具机构7所夹持的待测锂离子电池9正负极连接，能够根据需要对待测锂离子电池9进行高倍率充电、高倍率放电、过充及过放等电滥用；结合上述加热器8的布置设计，可有效满足在热滥用与电滥用综合作用下研究锂离子电池9安全性能。

为提高测试安全性，在防爆箱体1的左侧侧壁上还设置有单向泄压阀12，单向泄压阀12具体包括开设在防爆箱体1左侧侧壁上的单向通道以及转动连接于防爆箱体1外侧侧壁的锁块，锁块覆盖于单向通道外侧，以使防爆箱体1内的气体能够通过单向通道排出，防止防爆箱体1内压力过高；而防爆箱体1外侧的气体则由锁块阻挡无法通过单向通道进入防爆箱体1内侧；同时考虑到锂离子电池9热失控后的气体为有害气体，本实施例在防爆箱体1的顶部还设置有具有过滤净化功能的排风机6，用于将锂离子电池9热失控后的气体进行处理后排出，可进一步确保测试环境安全性；其中排风结构的具体结构可选用现有技术中具有过滤净化功能的排风机6，其并不为本方案发明点，故不作赘述。

本实施例提供的测试装置还包括数据采集器5以及布置在待测锂离子电池9上的温度传感器，温度传感器可以是均匀布置在待测锂离子电池9上的热电偶，热电偶用于记录整个待测锂离子电池9在测试期间的表面温度，数据采集器5设于防爆箱体1右侧并通过导线穿过走线口11与待测锂离子电池9正负极连接，温度传感器与数据采集器5连接，以使数据采集器5能够采集待测锂离子电池9在失控过程中的热信号及电信号；本技术方案中的数据采集器5的作用在于采集待测锂离子电池9在失控过程中的热信号及电信号，而其中数据采集器5本身可选用现有技术中的数据采集器5，其并不为本方案发明点，故不作赘述。

为能够稳定的夹持待测锂离子电池9和加热器8，作为本实施例的优选方案，结合图2和图4所示，本实施例提供的夹具机构7包括固定连接于测试平台2上的第一夹具71和滑动连接于测试平台2上的第二夹具72，第一夹具71与第二夹具72之间形成夹持待测锂离子电池9和加热器8的工位；在测试平台2上还设置有用于锁止第二夹具72的定位机构，以适用于对不同尺寸的待测锂离子电池9进行夹持并保证夹持稳定；本实施例具体在测试平台2上开设供第一夹具71和第二夹具72嵌设的滑槽23，第一夹具71可以通过锁紧螺栓固定到测试平台2上以便于拆装，第二夹具72能够沿滑槽23相对于第一夹具71限位滑动以提高对电池的夹持稳定性；而定位机构的设计目的在于使得第一夹具71和第二夹具72对待测锂离子电池9和加热器8夹持稳定后起到锁止第二夹具72的作用，确保测试过程中待测锂离子电池9的夹持稳定性。

在图示的实施例中，定位机构包括两根螺杆73和定位螺栓74，两根螺杆73分别沿滑槽23方向延伸布置于夹具机构7两端，并分别对应穿过第一夹具71和第二夹具72，螺杆73能够在第一夹具71内转动并且与第二夹具72螺纹配合；具体地，在螺杆73穿过第一夹具71的环形面上开设有限位槽75，以使定位螺栓能够穿过第一夹具71并延伸至限位槽75内，限制螺杆73轴向移动而不影响其径向转动；且在两根螺杆73上分别套设有一螺母76，以用于旋转螺杆73，通过螺杆73在第一夹具71内空转，并使得与螺杆73螺纹连接的第二夹具72在滑槽23内水平移动；本实用新型夹具机构7在测试过后能够便于拆装更换，成本低且可重复使用。

值得说明的是，上述实施例中夹具机构7的具体结构设计也并不局限于此，也可以用现有技术中其它夹具机构7，凡是能够夹持不同尺寸的待测锂离子电池9模组/单体并进行测试实验，均在本实用新型的保护范围之内。

作为本实施例的优选方案，在第一夹具71上设有第一压力传感器，第一压力传感器与数据采集器5连接，用于采集待测锂离子电池9在失控过程中的受力信号，以便于获得待测锂离子电池9在机械载荷加载过程中的受力变化情况，研究机械滥用形式对锂离子电池9安全性的影响。

本实施例在实施过程中，先组装好夹具机构7，将锂离子电池测试仪与待测锂离子电池正负极连接，将温度传感器布置于待测锂离子电池9表面，利用夹具机构7对待测锂离子电池9和加热器8夹持稳定，在固定机械压强状态下进行测试实验，再启动锂离子电池测试仪，根据需要对锂离子电池9进行高倍率充电、高倍率放电、过充、过放等电滥用；启动加热器8，根据需要对锂离子电池9进行加热，热电偶记录整个锂离子电池9在测试期间的锂离子电池9表面温度并由数据采集器5采集，第一压力传感器记录实验过程中压力变化量并由数据采集器5采集，能够有效进行热滥用、电滥用等单项滥用测试以及热滥用、电滥用耦合滥用测试。

实施例二

实施例二与实施例一基本相同，其不同之处在于：请参考图1、图5至图8所示，本实施例提供了一种锂离子电池9综合测试装置，以用于对锂离子电池9进行机械滥用、电滥用等测试实验，在实施例一的基础上，测试装置还包括机械挤压单元3，其中机械挤压单元3设于防爆箱体1内并位于测试平台2的右侧，机械挤压单元3能够作用于待测锂离子电池9并对其施加挤压力，测试锂离子电池9在施加机械载荷情况下的热失控边界。

在图示的实施例中，在防爆箱体1内设置有第一底座21，且第一底座21上设置有升降机构22，升降机构22可以是采用现有技术中多轴输出的油泵电机液压系统，测试平台2与升降机构22的输出端连接，以使能够通过升降机构22调节待测锂离子电池9的测试高度位置；针对不同尺寸的待测锂离子电池9模组/单体具有不同的最佳机械施压位置，本实施例通过配置升降机构22能够调节待测锂离子电池9的测试高度位置，对应于机械挤压单元3进行测试锂离子电池9的机械滥用安全性，便于操作，且使得该测试装置具有更好的通用性。

作为优选，本实施例升降机构22包括设置于第一底座21内的液压系统和四个与液压系统连接的输出轴，四个输出轴由第一底座21内向上延伸出第一底座21并与测试平台2连接，以能够驱动测试平台2在竖直方向上移动；其中将液压系统内置于第一底座21内，在测试过程中具有更好的安全性，便于维护，而四个输出轴的设置便于在驱动测试平台2移动过程中保证其平衡性，当然具体并不局限于此，凡是能够实现测试平台2升降的升降机构22，均在本实用新型的保护范围之内。

关键地，在第一底座21或测试平台2内设置有重力传感器，重力传感器与数据采集器5连接，重力传感器能够用于采集实验过程中的压力变化量，进而用于计算待测锂离子电池9在失控过程中的质量变化信息，以便于后期更好的分析滥用导致锂离子电池9失控的失控边界条件探究。

为便于对待测锂离子电池9进行机械滥用测试，在防爆箱体1内设置有第二底座31，机械挤压单元3包括设置于第二底座31上的水平推杆机构32以及与水平推杆机构32的输出端连接的挤压机构，以使能够通过水平推杆机构32带动挤压机构作用于待测锂离子电池9；本实施例中水平推杆机构32与升降机构22的布置与实现原理相同，故不作赘述，而作为本实施例优选方案，是将水平推杆机构32的液压系统布置在第二底座31内，将与水平推杆机构32的液压系统连接输出端由第二底座31内水平延伸出第一底座21并与挤压机构连接，驱动挤压机构施压于待测锂离子电池9，能够更好的保障在测试过程中液压系统不受影响。

进一步地，挤压机构包括水平移动平台33、固定在水平移动平台33上的固定块34以及安装在固定块34上的挤压头35；且在第二夹具72上设有供挤压头35穿过的通孔77；作为本实施例的优选，固定块34与水平移动平台33可拆卸连接，具体可以采用螺纹连接或卡接等可拆卸连接方式，以便于更换挤压头35以进行多次重复实验；在挤压头35上设有第二压力传感器，第二压力传感器与数据采集器5连接，用于采集挤压头35在施压过程中的受力信号，以便于获得挤压头35在施压过程中的压力变化量。

由上所述，本实施例在利用夹具对待测锂离子电池9固定的情况下，能够利用机械挤压单元3对待测锂离子电池9进行单项机械滥用测试，也能够在机械滥用、电滥用和热滥用综合作用下对其进行耦合滥用测试，先利用夹具机构7对待测锂离子电池9和加热器8夹持稳定，在固定机械压强状态下进行测试实验，再启动锂离子电池测试仪，根据需要对锂离子电池9进行高倍率充电、高倍率放电、过充、过放等电滥用；启动水平推杆机构32，推动挤压头35穿过第二夹具72的通孔77对待测锂离子电池9进行施压，第一压力传感器和第二压力传感器记录实验过程中的压力变化，重力传感器记录实验过程中待测锂离子电池9的质量变化，热电偶记录整个锂离子电池9在测试期间的锂离子电池9表面温度，机械滥用、电滥用、热滥用三种滥用形式可分别测试，也可共同作用于待测锂离子电池9，会使得锂离子电池9的使用环境更加恶劣，锂离子电池9在三种滥用形式共同作用下会更加迅速的达到热失控温度，热失控速度更快。

实施例三

实施例三与实施例二基本相同，其不同之处在于：请参考图9所示，本实施例提供了一种锂离子电池9综合测试装置，在实施例二的基础上，本实施例可用于对锂离子电池9进行针刺实验，只需要将挤压头35从挤压机构上拆卸下来，更换成刺针36，在测试过程中，启动水平推杆机构32，推动刺针36穿过第二夹具72的通孔77对待测锂离子电池进行施压，刺穿锂离子电池9内部正负级片之间的隔膜，使锂离子电池9出现热失控。

结合实施例一、实施例二中热滥用、电滥用也可以比较不同固定变量条件下对锂离子电池9热失控临界条件的影响，可以对电池滥用过程中的多个测试参数同时测量，并可以进行多种单项测试或多种耦合测试，测试锂离子电池9在不同条件下的滥用安全性，用于指导科学研究锂离子电池9产品设计，也可以用于对生活中的锂离子电池9热失控事故提供分析依据，具有很好的应用前景及推广使用价值，适合推广应用。

本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本实用新型基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池综合测试装置，其特征在于：所述测试装置包括

防爆箱体，所述防爆箱体具有走线口以能够通过耐火导线；

测试平台，所述测试平台置于所述防爆箱体内；

夹具机构，所述夹具机构安装在所述测试平台上，以用于夹持待测锂离子电池；

所述测试装置还包括加热单元和机械挤压单元，其中

所述加热单元通过所述夹具机构紧贴于所述待测锂离子电池，通过所述加热单元触发待测锂离子电池失控；

所述机械挤压单元设于所述测试平台的一侧，所述机械挤压单元能够作用于所述待测锂离子电池并对其施加挤压力。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池综合测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括充放电单元，所述充放电单元设于所述防爆箱体外侧并通过导线穿过所述走线口与所述待测锂离子电池正负极连接。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池综合测试装置，其特征在于：所述防爆箱体的侧壁上还设置有单向泄压阀，以使所述防爆箱体内的气体能够通过所述单向泄压阀排出。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池综合测试装置，其特征在于：所述防爆箱体的顶部还设置有具有过滤净化功能的排风机，用于将锂离子电池热失控后的气体进行处理后排出。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池综合测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括数据采集器以及布置在所述待测锂离子电池上的温度传感器，所述数据采集器设于所述防爆箱体外侧并通过导线穿过所述走线口与所述待测锂离子电池正负极连接，所述温度传感器与所述数据采集器连接，以使所述数据采集器能够采集所述待测锂离子电池在失控过程中的热信号及电信号。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池综合测试装置，其特征在于：在所述防爆箱体内设置有第一底座，且所述第一底座上设置有升降机构，所述测试平台与所述升降机构的输出端连接，以使能够通过所述升降机构调节待测锂离子电池的测试高度位置。

7.根据权利要求5所述的锂离子电池综合测试装置，其特征在于：所述夹具机构包括固定连接于所述测试平台上的第一夹具和滑动连接于所述测试平台上的第二夹具，所述第一夹具与所述第二夹具之间形成夹持所述待测锂离子电池/所述待测锂离子电池和加热单元的工位；在所述测试平台上还设置有用于锁止所述第二夹具的定位机构。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池综合测试装置，其特征在于：所述定位机构包括两根螺杆和定位螺栓，两根所述螺杆分别布置于所述夹具机构两端并分别对应穿过所述第一夹具和所述第二夹具，所述螺杆能够在所述第一夹具内转动并且与所述第二夹具螺纹连接，在所述螺杆穿过所述第一夹具的环形面上开设有限位槽，以使所述定位螺栓能够穿过第一夹具并延伸至所述限位槽内。

9.根据权利要求7所述的锂离子电池综合测试装置，其特征在于：在所述防爆箱体内设置有第二底座，所述机械挤压单元包括设置于所述第二底座上的水平推杆机构以及与所述水平推杆机构的输出端连接的挤压机构，以使能够通过所述水平推杆机构带动所述挤压机构作用于所述待测锂离子电池。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池综合测试装置，其特征在于：所述挤压机构包括水平移动平台、固定在所述水平移动平台上的固定块以及安装在所述固定块上的挤压头或刺针，且在所述第二夹具上设有供所述挤压头或刺针穿过的通孔，在所述挤压头上设有第二压力传感器，所述第二压力传感器与所述数据采集器连接，用于采集所述挤压头在施压过程中的受力信号。

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