CN214585894U - 一种锂电池热失控实验及烟气收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锂电池热失控实验及烟气收集装置，包括上下设置的烟气聚集壳、颗粒物收集盒，烟气聚集壳上设有出气孔；烟气聚集壳、颗粒物收集盒均安装在固定架上；固定架安装在底盘上；底盘上设有锂电池实验位置、加热棒、软包装锂电池固定位置、疏线口，数据传输导线由疏线口导出。本实用新型满足锂电池类产品加热需求及烟气产物收集需求，能很好地满足对锂电池类产品的加热需求，包括硬壳和软包装类产品；测试仪器固定架能够根据实际需求进行长短更换和拆装；具有的烟气聚拢及收集系统可以便捷的对颗粒生成物进行收集，收集器可以随使用需求进行拆装。

Description

一种锂电池热失控实验及烟气收集装置

技术领域

本实用新型属于尾气处理技术领域，具体涉及一种锂电池热失控实验及烟气收集装置。

背景技术

随着锂电池在各种新能源器件中的广泛应用，其引发的电池热安全问题受到了社会的广泛关注。为了研究电池的热安全特性，揭示电池的热失控规律，厘清电池在各种条件下热失控烟气对人体以及环境的危害，技术人员常常需要借助各类实验设备，监测电池在热失控过程中各种特征参数的变化规律，采集并分析电池热失控烟气产物的成分及含量。因此多种类测试仪器以及数据采集系统的安装、拆卸，以及烟气产物的收集问题成为实验的难点。目前的研究中，往往通过简单的布置，将各类仪器检测设备连接在电池池体以及四周，用以监测电池的热失控过程及演变规律。现有技术中，电池热失控数据测试和烟气收集两部分也是彼此分离的，缺乏一套简易、高效的装置，用于电池热失控特征参数及烟气的收集和测试。因此，为了更好地研究锂电池在各类场景下的热安全特性及热灾害行为，需要研究一套有机、高效的电池热失控实验及烟气收集装置，助力锂电池热安全基础问题的揭示，推动其在各类新能源器件中的安全应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一个针对锂电池热失控实验以及烟气收集的多功能装置，来解决燃烧过程中涉及到的烟尘颗粒物收集的问题。

具体的技术方案为：

一种锂电池热失控实验及烟气收集装置，包括上下设置的烟气聚集壳、颗粒物收集盒，烟气聚集壳上设有出气孔；

烟气聚集壳、颗粒物收集盒均安装在固定架上；固定架安装在底盘上；

所述的底盘上设有锂电池实验位置、加热棒、软包装锂电池固定位置、疏线口，数据传输导线由疏线口导出。

烟气聚集壳内设有依次相连的烟气管道前段、烟气管道中段、烟气管道末段；烟气管道前段与颗粒物收集盒的底部通道平行，烟气管道末段处于锂电池实验位置正上方，烟气管道前段正对颗粒物收集盒下方的滤纸。

固定架活动安装在底盘上，并且固定架围绕垂直线转动。

每个固定架上分别设置两个不同高度的测试仪器的放置板。

本实用新型满足锂电池类产品加热需求及烟气产物收集需求，能很好地满足对锂电池类产品的加热需求，包括硬壳和软包装类产品；测试仪器固定架能够根据实际需求进行长短更换和拆装；具有的烟气聚拢及收集系统可以便捷的对颗粒生成物进行收集，收集器可以随使用需求进行拆装。达到了降低消耗，减小烧损，提高工作效率，降低劳动强度，改善劳动条件和提高生产效率的功效。

本实用新型集实验装置与气体收集装置于一体，可以对烟气进行实时收集并测试，保证样品精确度。

本实用新型采用组合式架构，可以自由进行模块的拆除和更换，实现功能多样性；当锂电池热失控烟雾收集测试工作结束之后，可以将烟气聚集壳和颗粒物收集盒拆除掉，上方可以设置新的测试仪器。

附图说明

图1为本实用新型的锂电池热失控实验及烟气收集装置示意图；

图2为本实用新型的烟气通道示意图；

图3为本实用新型的颗粒物收集盒示意图；

图4为本实用新型的底盘示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例子仅仅用以解释本实用新型，并不用以限定本实用新型，此外，下面描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1-图4，一种锂电池热失控实验及烟气收集装置，包括上下设置的烟气聚集壳1、颗粒物收集盒2，烟气聚集壳1上设有出气孔3；

烟气聚集壳1、颗粒物收集盒2均安装在固定架7上；固定架7安装在底盘上；

所述的底盘上设有锂电池实验位置11、加热棒12、软包装锂电池固定位置14、疏线口10，数据传输导线由疏线口10导出。

烟气聚集壳1内设有依次相连的烟气管道前段4、烟气管道中段5、烟气管道末段6；烟气管道前段4与颗粒物收集盒2的底部通道9平行，烟气管道末段6处于锂电池实验位置11正上方，烟气管道前段4正对颗粒物收集盒2下方的滤纸。以便使烟雾中的颗粒物经过过滤后均匀地分布在滤纸上，以及减少两者之间距离以便防止过度烟雾弥漫，保证过滤后的颗粒物样本数量足够多。

固定架7活动安装在底盘上，并且固定架7围绕垂直线转动。固定架7起到支撑和与底盘连接作用，并且可以360°切换角度和位置以达到方便测试的目的。

固定架7为可旋转、可拆除、可替换。集实验装置与气体收集装置与一体，可以及时对烟气进行收集，样本可靠性、及时性强，能够同时实现两种功能。颗粒物收集盒2、烟气聚集壳1的固定板架相交于烟气聚集壳1上的螺栓位置，通过铺设垫片，采用螺母紧固。

每个固定架7上分别设置两个不同高度的测试仪器的放置板15，可以根据需要放置所需要的测试仪器，且可以通过更换放置板15的长短调整测试位置；在软包装锂电池固定位置14处添加金属填充物可将相应电池固定，软包装锂电池固定位置14距离疏线口10较近，相关数据传输导线由底盘下方疏线口10导出.

烟气聚集壳1顶部有出气孔3，在满足气体收集情况之外，便于烟气过浓时疏通排出，烟气聚集壳1内部焊有烟气导流通道，位于底盘正上方位置，在锂电池热失控测试实验中便于烟气的收集；颗粒物收集盒2正中心位置掏空，除了放置滤纸之外，也便于烟气收集时的空气流通。烟气导流通道出口位置正对颗粒物收集盒中心，便于样本颗粒的采集，同时采用螺栓、螺母连接便于调整位置，同时拆除之后可承担其他的科研任务。由于操作台放置于小球舱内部，底盘采用圆盘设计，并在出口位置做了矩形切除，可作为疏线口10；圆盘具有15度的倒角，使得操作空间更大；圆盘盘面上设置有不同类型的锂电池固定装置以及加热棒固定位置，包括18650/21700锂电池，软包装锂电池等，根据实际操作情况，摆放位置也做了合理设置。测试仪器固定架通过螺栓、垫片、螺母与底盘相连，可以根据测试需求更换不同的长度及位置。

所有测试仪器材质均使用耐腐蚀不锈钢材料制作。螺栓、螺母均使用耐腐蚀材质。滤网根据不同使用情况采用0.500～4.000mm筛孔尺寸。

工作时，将需要测试的锂电池根据类型相应地置于锂电池实验位置11或软包装锂电池固定位置14的位置；安装加热棒12，其通电导线通过小孔从底盘下方疏线口10处导出，加热棒12通电后对已放置好的锂电池加热直至使其发生热失控；锂电池热失控产生大量烟雾聚集在密闭舱体上方，由于烟气导流通道两侧气压差不平衡致使烟雾顺着其进入颗粒物收集盒2并通过滤纸完成烟雾过滤；直至热失控结束，舱内不再有烟雾进行过滤处理，拆卸颗粒物收集盒2取出烟雾过滤滤纸，对烟雾经滤纸过滤处理后留下的颗粒物进行组成成分分析。

Claims (4)

1.一种锂电池热失控实验及烟气收集装置，其特征在于，包括上下设置的烟气聚集壳(1)、颗粒物收集盒(2)，烟气聚集壳(1)上设有出气孔(3)；

烟气聚集壳(1)、颗粒物收集盒(2)均安装在固定架(7)上；固定架(7)安装在底盘上；

所述的底盘上设有锂电池实验位置(11)、加热棒(12)、软包装锂电池固定位置(14)、疏线口(10)，数据传输导线由疏线口(10)导出。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池热失控实验及烟气收集装置，其特征在于，所述的烟气聚集壳(1)内设有依次相连的烟气管道前段(4)、烟气管道中段(5)、烟气管道末段(6)；烟气管道前段(4)与颗粒物收集盒(2)的底部通道(9)平行，烟气管道末段(6)处于锂电池实验位置(11)正上方，烟气管道前段(4)正对颗粒物收集盒(2)下方的滤纸。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池热失控实验及烟气收集装置，其特征在于，所述的固定架(7)活动安装在底盘上，并且固定架(7)围绕垂直线转动。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池热失控实验及烟气收集装置，其特征在于，所述的每个固定架(7)上分别设置两个不同高度的测试仪器的放置板(15)。

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