CN220773231U - 一种电池热失控测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池热失控测试系统，包括固定座和设于固定座内的电池组件；加热模块贴附于所述电池组件的一端面上，以对电池组件进行加热；控制模块与所述加热模块电连接，为所述加热模块输入加热功率；传感器组件与所述控制模块电连接，用于监测电池组件的温度和电压变化并反馈到所述控制模块。通过传感器反馈的电子组数据，控制模块调整对加热模块的输入加热功率，以使得电池组件的温度呈线性增长，实现均匀加热升温，直到热失控的结果出现。面对不同电芯材料特性选择不同的加热功率与设定恒温上升速率值，避免因为加热装置不匹配产品实际材料体系出现测试结果失真的情况，提升测试效率及结果的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源电池技术领域，具体而言，涉及一种电池热失控测试系统。
背景技术
锂离子电池由于其具有高能量密度和优异的循环寿命，正越来越多地应用于储能，汽车等领域。锂离子电池(电芯)是电动汽车的能源核心，为电动汽车的行驶提供动力，然而在车辆行驶过程中，锂离子电池可能会受到振动、碰撞、穿刺等风险，进而导致动力电池出现热失控，引起单体电池的燃烧，爆喷等，情况严重时甚至会引起模组、整包或整车的安全事故，危及驾驶员以及乘客的生命安全，其中，其中热失控和着火成为最大隐患，因此，模拟真实情况下对电池进行快速有效的热失控测试迫切重要。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种电池热失控测试系统，模拟真实情况下的电池热失控测试。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电池热失控测试系统，包括：固定座和设于固定座内的电池组件；加热模块，贴附于所述电池组件的一端面上，以对电池组件进行加热；控制模块，与所述加热模块电连接，为所述加热模块输入加热功率；传感器组件，与所述控制模块电连接，用于监测电池组件的温度和电压变化并反馈到所述控制模块。
进一步地，所述固定座两端分别设有第一固定板和第二固定板，以及位于所述第一固定板和第二固定板之间的多个分隔板，所述第一固定板、第二固定板和多个分隔板相互配合，形成有多个固定单元，所述电池组件包括多个电池单元，设于所述多个固定单元内。
进一步地，所述固定单元的数量不少于电池单元的数量。
进一步地，所述第一固定板、第二固定板和分隔板上设有结构相同的限位结构，同一固定单元的上的限位结构相互配合，以卡紧所述电池单元。
进一步地，所述限位结构包括第一限位部和第二限位部，且所述第一限位部与第二限位部之间设有凹槽。
进一步地，所述加热模块设于相邻电池单元之间，贴附于其中一电池单元上。
进一步地，所述加热模块的面积小于所贴附的电池单元一端的面积。
进一步地，所述加热模块为加热板，所述加热板内布置有加热丝。
进一步地，所述加热板的材质为柔性材料。
进一步地，所述传感器组件包括的传感器数量与所述电池单元数量一致，以监控所有电池单元的温度和电压变化。
本实用新型的有益效果是：
通过控制模块与加热模块电连接，为加热模块输入加热功率，传感器组件与所述控制模块电连接，用于监测电池组件的温度和电压变化并反馈到所述控制模块。通过传感器反馈的电子组数据，控制模块调整对加热模块的输入加热功率，以使得电池组件的温度呈线性增长，实现均匀加热升温，直到热失控的结果出现。面对不同电芯材料特性选择不同的加热功率与设定恒温上升速率值，避免因为加热装置不匹配产品实际材料体系出现测试结果失真的情况，提升测试效率及结果的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的一种电池热失控测试系统的立体图；
图2是本实用新型的一种电池热失控测试系统的俯视图；
图3是本实用新型的固定座的立体图；
图4是本实用新型的固定座的正视图；
图5是本实用新型的加热板的示意图。
其中，1、固定座；11、第一固定板；12、第二固定板；13、分隔板；14、限位结构；141、第一限位部；142、凹槽；143、第二限位部；15、固定单元；2、电池单元；3、加热板；31、加热丝；4、控制模块；5、传感器组件。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1、图2，一种电池热失控测试系统，包括固定座1和设于固定座1内的电池组件，通过所述固定座1固定所述电池组件，以便于测试时使用。加热模块，贴附于所述电池组件的一端面上，以对电池组件进行加热；控制模块4，与所述加热模块电连接，所述控制模块4为所述加热模块输入加热功率，所述加热模块开始对所贴附的电池组件进行加热。测试系统还包括传感器组件5，与所述控制模块4电连接，用于监测电池组件的温度和电压变化并反馈到所述控制模块4。测试时，所述控制模块4一方面为所述加热模块提供输入功率对所述电池组件进行加热，另一方面，所述传感器组件5将检测的电池组件的电压和温度数据传输到所述控制模块4，然后所述控制模块4根据反馈的电压和温度数据调整对所述加热模块的功率输入，以使得对电池组件均匀加热升温，所述电池组件的温度呈线性增长，直到热失控的结果出现。后续，所述控制组件还会继续监控热失控后所述电池组件的温度和电压变化情况。通过记录真实情况下，待测电池组件在整个热失控中的各项数据，以对后续研发更安全的电池提供可靠的数据支持。
进一步地，参照图3、图4，所述固定座1两端分别设有第一固定板11和第二固定板12，以及位于所述第一固定板11和第二固定板12之间的多个分隔板13，所述第一固定板11、第二固定板12和多个分隔板13相互配合，形成有多个固定单元15，所述电池组件包括多个电池单元2，设于所述多个固定单元15内。现在的新能源电池在使用时，常常是以电池组的形式为负载进行供电，其中，所述电池组由多个所述电池单元2构成，所述电池单元2设于多个固定单元15中，通过此种结构模拟出真实情况下电池组的状态，进而再通过模拟某电池单元2温度变化直到该电池发生热失控时，检测该电池单元2以及该电池单元2对附近的电池单元2或对整个电池组造成的影响情况。
进一步地，所述固定单元15的数量不少于电池单元2的数量。该固定单元15可以灵活配置电池单元2的数量，也就是说，该测试系统可以用于测试单个电池单元2，也可以用于测试由多个电池单元2组成的电池组件。在具体的实施例中，如图1所示，所述电池单元2的数量为5个，与固定单元15的数量相同。
进一步地，所述第一固定板11、第二固定板12和分隔板13上设有结构相同的限位结构14，同一固定单元15的上的限位结构14相互配合，以卡紧所述电池单元2。由于电池发生热失控后反应较为剧烈，且为真实模拟电池热失控的情景，通过设置限位结构14，将电池单元2限制在固定单元15内。具体的，所述限位结构14设置在所述第一固定板11、第二固定板12和分隔板13的连接于固定座1的两个侧边上，远离所述固定座1一端的限位结构14向该固定单元15内凸出。凸出部分增大了限位结构14于电池单元2的接触面积，提升了限位效果。更具体的，限位结构14还可以时其他具备限位功能的结构，此处不做赘述。进一步地，所述限位结构14包括第一限位部141和第二限位部143，且所述第一限位部141与第二限位部143之间设有凹槽142。在测试时，所述传感器组件5包括的传感器数量与所述电池单元2数量一致，以监控所有电池单元2的温度和电压变化,为便于放置传感器组件5，在所述第一限位部141与第二限位部143之间设置凹槽142以将传感器组件5通过该凹槽142插入到电池单元2于固定板或分隔板13之间地间隙中，方便后续检测使用。
进一步地，所述加热模块设于相邻电池单元2之间，贴附于其中一电池单元2上。在实际使用时，位于电池组件中部的电池单元2更容易发生过热从而出现热失控的状况，因此，在具体实施例中，加热模块放置于电池组件中间的两个电池单元2之间，但由于相邻两个电池单元2之间还设有分隔板13，当加热模块贴附于其中有一个电池单元2上时，加热模块仅会对其中一块电池单元2进行加热，当该电池单元2温度持续上升直到出现热失控，该电池单元2产生的高温会影响周边的电池单元2，从而整个电池组件产生热失控的连锁反应。在一些实施例中，也可以将加热模块放置于电池模组的一端，检测当端部的电池单元2发生热失控时，整个电池组件反应情况。
进一步地，所述加热模块的面积小于所贴附的电池单元2一端的面积。在一些的实施例中，模拟电池单元2的局部发生过热情况，因此将加热模块的面积设计为各种形状，具体的，可以为：圆形、环形、椭圆、方形、三角形等，加热模块的具体形状根据实际需求进行选择。所述加热模块为加热板3，所述加热板3内布置有加热丝31。在具体的实施例中，所述加热丝31的布置情况如图5所示，当加热板3为圆形等其他形状时，加热丝31在加热板3中布置的密度与本实施例相同。在一些具体实施例中，所述加热板3的材质为柔性材料，以用于对异形电池、柱状电池等进行加热，也就是说，柔性材料的加热模块能完全覆盖需要加热的部位，以满足实验检测的要求。
控制模块4与加热模块电连接，为加热模块输入加热功率，传感器组件5与所述控制模块4电连接，用于监测电池组件的温度和电压变化并反馈到所述控制模块4。通过传感器反馈的电子组数据，控制模块4调整对加热模块的输入加热功率，以使得电池组件的温度呈线性增长，实现均匀加热升温，直到热失控的结果出现。面对不同电芯材料特性选择不同的加热功率与设定恒温上升速率值，避免因为加热装置不匹配产品实际材料体系出现测试结果失真的情况，提升测试效率及结果的可靠性。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种电池热失控测试系统，其特征在于，包括：
固定座和设于固定座内的电池组件；
加热模块，贴附于所述电池组件的一端面上，以对电池组件进行加热；
控制模块，与所述加热模块电连接，为所述加热模块输入加热功率；
传感器组件，与所述控制模块电连接，用于监测电池组件的温度和电压变化并反馈到所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的电池热失控测试系统，其特征在于，所述固定座两端分别设有第一固定板和第二固定板，以及位于所述第一固定板和第二固定板之间的多个分隔板，所述第一固定板、第二固定板和多个分隔板相互配合，形成有多个固定单元，所述电池组件包括多个电池单元，设于所述多个固定单元内。
3.根据权利要求2所述的电池热失控测试系统，其特征在于，所述固定单元的数量不少于电池单元的数量。
4.根据权利要求2所述的电池热失控测试系统，其特征在于，所述第一固定板、第二固定板和分隔板上设有结构相同的限位结构，同一固定单元的上的限位结构相互配合，以卡紧所述电池单元。
5.根据权利要求4所述的电池热失控测试系统，其特征在于，所述限位结构包括第一限位部和第二限位部，且所述第一限位部与第二限位部之间设有凹槽。
6.根据权利要求2所述的电池热失控测试系统，其特征在于，所述加热模块设于相邻电池单元之间，贴附于其中一电池单元上。
7.根据权利要求6所述的电池热失控测试系统，其特征在于，所述加热模块的面积小于所贴附的电池单元一端的面积。
8.根据权利要求6所述的电池热失控测试系统，其特征在于，所述加热模块为加热板，所述加热板内布置有加热丝。
9.根据权利要求8所述的电池热失控测试系统，其特征在于，所述加热板的材质为柔性材料。
10.根据权利要求2所述的电池热失控测试系统，其特征在于，所述传感器组件包括的传感器数量与所述电池单元数量一致，以监控所有电池单元的温度和电压变化。
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