WO2020052286A1 - 锂离子电池热失控产物收集及测试方法 - Google Patents

锂离子电池热失控产物收集及测试方法 Download PDF

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陈施晨
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Definitions

  • the invention relates to a method for collecting and testing thermal runaway products of lithium-ion batteries, which relates to a method for collecting thermal runaway gases, solid products, and online and offline tests of lithium-ion batteries.
  • the method is particularly suitable for lithium-ion batteries in different atmospheres, different heating temperatures and different heating Collection and testing of thermal runaway products under different parameters such as power, and different charge levels of lithium-ion batteries.
  • the purpose of the present invention is to provide a method for collecting and testing thermal runaway products of lithium-ion batteries, which can perform online and offline tests on gas products and solid products after thermal runaway of lithium-ion batteries, to better understand the thermal runaway of lithium-ion batteries. Degree of danger.
  • the gas and solids collection and testing system uses a filtering system to separate the gas and solids from the flue gas generated by the thermal runaway of the lithium ion battery. After the flue gas passes through the filter of the top cover of the collection system, the gas is discharged from the pipeline and the solids are removed. Sink, accumulated on the tray in the system, the solids in the gas that have not been completely filtered out are filtered by the filter installed in the pipeline to prevent solid particles from affecting the subsequent gas test.
  • the temperature control module of the electric heating device adopts the PID control system of step-by-step approximation to control the heating temperature.
  • the heating module containing the battery can be adjusted and replaced according to different shapes of batteries, which can test different shapes in a certain volume range. Lithium Ion Battery.
  • step 3-2 when the lithium ion battery thermal runaway product is detected offline in a vacuum environment, open the lithium ion battery thermal runaway gas, solid product collection and test valve under the system, connect the air pump, and close the lithium ion battery thermal runaway.
  • One of the gas valves above the gas and solid product collection and testing system the other gas valve is connected to the gas collection bag through the pipeline, and the suction pump is turned on.
  • the pressure of the lithium ion battery thermal runaway gas and solid product collection system pressure gauge is -0.1. At MPa, stop air extraction and close the lower air valve. Turn on the heating.
  • gas products and solid products can be collected for subsequent analysis.
  • the bottom of the battery heating pool 7 and the chassis 9 are provided with a channel for airflow and a cable trough 11; the cable trough 11 is used for laying electric heating and temperature data acquisition cables;
  • Lithium-ion battery thermal runaway gas, solid product collection and testing system is used to set the battery thermal runaway condition, and electric heating is used to make the battery under test thermal runaway under the set conditions;
  • Step 3-1) Gas online test and Step 3-2) Gas offline test Select one item according to experimental needs during the experiment;
  • Lithium-ion battery thermal runaway gas, solid product collection and test system is used to heat the lithium-ion battery.
  • the operation method is: before the experiment, put the lithium-ion battery to be tested into the blue electricity brand test system, charge to 100SOC, and then discharge Into the battery heating pool of the lithium ion battery thermal runaway gas, solid product collection and test system, use a high temperature tape to attach the temperature thermocouple of the temperature control system to the outer wall of the battery. Adjust the temperature control system, set the heating temperature to 300 ° C, and the heating power to 400W;

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Abstract

一种锂离子电池热失控气体、固体产物收集及在线、离线测试方法，适用于在不同参数条件下热失控产物的收集和测试，包括：1)设定电池热失控条件，采用电加热的方式，使待测电池在设定的条件下发生热失控；2)收集得到电池发生热失控后的气体、固体产物；3)对步骤2)收集到的气体产物进行测试；4)对步骤2)收集到的固体产物进行固体产物测试。该方法以锂离子电池热失控产物为研究对象，通过针对不同环境氛围，不同热失控产物，不同测试形式采取不同收集、测试方法，获得锂离子电池热失控产物的危险程度定量数据。

Description

锂离子电池热失控产物收集及测试方法 技术领域
本发明锂离子电池热失控产物收集及测试方法涉及一种锂离子电池热失控气体、固体产物收集及在线、离线测试方法，特别适用于在锂离子电池处于不同气氛环境，不同加热温度，不同加热功率，以及锂离子电池的不同充电电量等不同参数条件下热失控产物的收集和测试。
背景技术
在化石能源日益枯竭的今天，可再生能源越来越得到重视。怎样高效、经济地储存能源，成为迫切需要。电池作为储能系统，可以满足能源储存与使用的需要。随着新能源汽车、电子设备等飞速发展，充放电性能更为强大的小型锂离子电池更是彻底改变了能源消费市场。但在不同使用环境下，特别是高温等热滥用情况下，锂离子电池因其结构与材料的特性，会发生热失控，并释放出气体产物和固体产物组成的烟尘。
通过收集锂离子电池热失控产生的气体产物和固体产物，并通过在线测试和离线测试，可以了解锂离子电池在失控时释放产物的危险，从而了解其危险性的种类和程度，对于锂离子电池的安全使用、运输和储存具有重要的意义，特别是为锂离子电池发生热失控后的事故处置和减小人员、财产损失提供理论依据。
目前，国内外主要分析锂离子电池失控的原因和现象，以及释放气体的毒性和成分等，而对于气体产物各组分浓度的变化过程、燃爆危险性，以及固体产物的热性质等研究较少。目前尚没有专门的系统和设备用于该研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂离子电池热失控产物收集及测试方法，可以 对锂离子电池发生热失控之后的气体产物和固体产物进行在线、离线测试，更好地了解锂离子电池的热失控危险程度。
本发明是采取以下技术方案实现的：
锂离子电池热失控产物收集及测试方法包括如下步骤，
1)通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统设定电池热失控条件，采用电加热的方式，使待测电池在设定的条件下发生热失控；
2)通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统收集得到电池发生热失控后的气体、固体产物；
3)对步骤2)收集到的气体产物进行测试；
3-1)在进行热失控气体在线测试时，将不同参数条件下的电池引发热失控时即时产生的气体通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的管路，经烟尘过滤和除水等步骤后，输送进在线气体分析仪，测试即时气体主要成分数据；
3-2)在进行热失控气体离线测试时，将不同参数条件下的电池引发热失控时即时产生的气体通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的管路进入气体收集袋，气体收集袋中的热失控后气体可以进行气质联用系统分析气体成分或进行爆炸极限测试等其他离线测试。步骤3-1)气体在线测试与步骤3-2)气体离线测试在实验时按实验需要选择一项进行；
4)对步骤2)收集到的固体产物进行固体产物测试；
所述固体产物测试包括热分析、粉尘爆炸危险性分析和自燃点测量等测试。
所述步骤1)的实现过程具体为：待测锂离子电池通过充放电系统充至预设电量后，搭建锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统，将待测 锂离子电池放置于锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的电加热装置中，设定加热条件，使待测电池在设定的条件下发生热失控。
在步骤2)所述管路中间设置粉尘过滤罐和脱水管等作为过滤系统，当开启加热，在锂离子电池热失控时，可以将失控产生的烟气经系统过滤后，气体产物进行即时在线主要成分的浓度含量及变化分析。
所述的气体、固体收集及测试系统，通过过滤系统将锂离子电池热失控产生的烟气进行气体、固体分离，烟气经收集系统顶盖的滤网后，气体从管路排出，固体下沉，积于系统内托盘上，气体中未被完全过滤掉的固体，由管路中安装的过滤器过滤，防止固体颗粒影响后续气体测试。
所述的不同参数条件，是锂离子电池所处的不同气氛环境，不同加热温度，不同加热功率，以及锂离子电池的不同充电电量状态。
不同气氛环境是指的锂离子电池在热失控时所处的气体环境，包括常压空气、低压空气、常压惰气等，以模拟锂离子电池在实际使用过程中，所处的不同气体环境，如在日常使用时的常压空气状态，在飞机运输时的低压空气状态，在进行保护性气体运输时的常压惰气状态等；不同加热温度，是锂离子电池在发生热失控时所处的环境温度，即电池周围的温度，以模拟锂离子电池在实际使用过程中，所处的不同高温环境；不同加热功率，是锂离子电池发生热失控时温度上升的速率，加热功率越高，温度上升速度越快，以模拟锂离子电池在实际使用过程中不同升温速率的情形；不同充电电量状态是锂离子电池不同的电荷状态或电量状态，以模拟锂离子电池在实际使用过程中不同电量时发生热失控的情形。
所述的在线、离线测试，是通过将锂离子电池失控后产生的烟气分离后，气体产物通过管路直接进入气体分析仪进行气体浓度在线测试，或通过集气袋收集后，送入气相色谱-质谱联用仪进行气体成分分析离线测试，固体产物通过托盘收集后，送入自燃点测试仪测试自燃点、差式扫描量热仪测试热稳定性，粉尘爆炸极限测试仪测试爆炸极限等。
所述的电加热装置的温度控制模块采用逐步逼近法的PID控制系统进行加热温度控制，盛放电池的加热模块加热池可根据不同形状的电池进行调节替换，可测试一定体积范围内不同形状的锂离子电池。
步骤3-1)在进行空气氛围下锂离子电池热失控气体在线检测时，关闭锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统下方的气阀，关闭锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统上方的其中一个气阀，将锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统上方的另一个气阀通过管路连接至在线气体浓度检测仪。
步骤3-1)中在进行惰性气体氛围下锂离子电池热失控气体在线检测时，开启锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统下方的气阀，通过管路连接至惰性气体钢瓶，中间设置单向阀和流量计，单向阀用于防止热失控产生的气压反向进入惰性气体钢瓶，流量计用于后续实际气体浓度换算，开启锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统上方的其中一个气阀，通过管路连接一个安全阀，设置相应的起跳压力，防止因惰性气体吹扫加之失控气体产生的气压使锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统发生超压破坏，将上方的另一个气阀通过管路连接至在线气体浓度检测仪，并在管路中间设置粉尘过滤罐，脱水管等，开启惰性气体钢瓶，使惰性气体在整个过程中不断对收集系统进行吹扫。开启加热，锂离子电池在惰性气体氛围下热失控时，可对气体产物进行即时在线主要成分的浓度含量及变化分析，并通过流量计显示的惰性气体流量数据，计算出相应的实际值。
步骤3-1)中在进行真空环境下锂离子电池热失控气体在线检测时，开启锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统下方的气阀，连接抽气泵，关闭锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统上方的两个气阀，但其中一个气 阀通过管路连接至在线气体检测仪(阀门保持关闭)，开启抽气泵，待锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统压力表显示压力为-0.1MPa时，停止抽气，关闭下方气阀。开启加热，在锂离子电池在真空环境下发生热失控时，同时开启连接在线气体检测仪的气阀和检测仪，可对气体产物进行即时在线主要成分的浓度含量及变化分析。
步骤3-2)中在进行惰性气体氛围下锂离子电池热失控产物离线检测时，开启锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统下方的气阀，通过管路连接至惰性气体钢瓶，关闭锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统上方的其中一个气阀，开启上方的另一个气阀，敞开向室内，开启惰性气体钢瓶，用惰性气体吹扫整个管路和锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统，待充分吹扫后，同时关闭所有开启的气阀，将集气袋与锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统上方的一个气阀相连后，开启气阀。开启加热，在锂离子电池在惰性气体氛围下发生热失控时，可以收集气体产物和固体产物进行后续分析。
步骤3-2)中在进行真空环境下锂离子电池热失控产物离线检测时，开启锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统下方的气阀，连接抽气泵，关闭锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统上方的其中一个气阀，另一个气阀通过管路连接集气袋，开启抽气泵，待锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统压力表显示压力为-0.1MPa时，停止抽气，关闭下方气阀。开启加热，在锂离子电池在真空环境下发生热失控时，可以收集气体产物和固体产物进行后续分析。
所述步骤3-2)在进行空气氛围下锂离子电池热失控产物离线检测时，关闭锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统下方的气阀，关闭锂离子电池 热失控气体、固体产物收集及测试系统上方的其中一个气阀，将上方的另一个气阀通过管路连接至集气袋；开启加热，在锂离子电池热失控时，可以将失控产生的气体产物收集进集气袋，集气袋中的气体产物可以进行后续气相色谱-质谱成分分析、爆炸极限测试等测试分析；大颗粒的固体产物，将会留在锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统内设置的收集盘内，将收集盘内的大颗粒固体产物收集后，可进行热稳定性分析、自燃点测试或粉尘爆炸极限等测试分析。
本发明的有益效果是：
本发明方法以锂离子电池热失控产物为研究对象，通过针对不同环境氛围，不同热失控产物，不同测试形式采取不同收集、测试方法，可以更为精确地获得锂离子电池热失控产物的危险程度定量数据。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是锂离子电池热失控气体、固体产物收集及在线、离线测试方法流程图；
图2是锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的收集装置结构示意图；
图3是锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的收集装置立体图；
图4是锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的加热池内部结构示意图；
图5是锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的温度控制及数据采集装置结构示意图；
图6是锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的温度控制及数据采集装置的工作原理框图；
图7是空气氛围下锂离子电池热失控气体产物浓度随时间变化图(100SOC，300℃，400W)；
图8是空气氛围下不同加热环境温度锂离子电池热失控气体产物爆炸极限数据图(100SOC，400W)；
图9是空气氛围下锂离子电池热失控固体产物热流曲线图。
图中：1、第一气阀，2、压力表，3、第二气阀，4、顶盖，5、石英玻璃罩，6、托盘，7、电池加热池，8、气流通道，9、底盘，10、底座，11、电缆线槽，12、底座气阀，13、底座电缆线槽，14、保温层，15、加热电阻丝，16、通孔，17、温度控制及数据采集装置。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例来详细阐述本发明方法。
参照附图2～6，锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统包括收集装置、温度控制及数据采集装置；收集装置包括顶盖4、石英玻璃罩5和底座10，所述底座10为盘形；石英玻璃罩5为圆柱形中空罩体，石英玻璃罩5卡罩在底座10外部；顶盖4为盘形，顶盖4覆盖在石英玻璃罩5上部；
在顶盖4上开有通孔14，在通孔14的上端装有气阀，用于气流输送；图1所示所述通孔14具有两个，上端的气阀分别为第一气阀1和第二气阀3；
在顶盖4上还设有用于显示锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统内气体压力的压力表2(-0.1MPa～3MPa)，压力表2与顶盖3间的管路中还设置有节流阀，防止锂离子电池热失控瞬间释放气体较多，压力过大，破坏压力表；
在所述底座10上设有底座气阀12和底座电缆线槽13，底座气阀12用于气流输送，底座电缆线槽13用于铺设电加热和温度数据采集的电缆；
在底座10上还设有盘形底盘9，在底盘9上设有电池加热池7，所述电池加热池7为中空的环形柱体，在电池加热池7中设有用于放置电池的电池槽；在电池加热池7内壁设有保温层14，在电池加热池7中部柱体上绕有加热电阻丝15；
在电池加热池7的底部和底盘9上均设有用于气流流动的通道以及电缆线槽11；所述电缆线槽11用于铺设电加热和温度数据采集电缆；
在电池加热池7上设有托盘6，用于盛装热失控固体产物。
所述的温度控制及数据采集装置17包括电源、温度控制器、热电偶、热电偶传感器和数据采集仪；温度控制器与电源相连，用于调节加热温度和加热功率；所述电源通过电导线与设置在电池加热池内壁的加热电阻丝连接；所述温度控制器采用逐步逼近法的PID控制系统，可实现精度为±0.1℃的温度控制；所述的热电偶传感器通过电缆线连接设置在电池加热池中的热电偶，从而测量锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统内电池表面温度；热电偶传感器与数据采集仪相连，所述数据采集仪可实时采集并自动记录加热温度、加热功率及热电偶传感器的温度数据，用于后续相关分析。
所述保温层14采用保温棉。
所述顶盖4为圆形，顶盖4下部半径的比顶盖4上部小，顶盖下部卡嵌在石英玻璃罩5上部。
所述的温度控制及数据采集装置采用市售现成的一体化控制仪器，其温度控制系统采用逐步逼近法的PID控制系统对加热温度进行控制。
参照附图1，锂离子电池热失控产物收集及测试方法包括如下步骤，
1)通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统设定电池热失控条件，采用电加热的方式，使待测电池在设定的条件下发生热失控；
2)通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统收集得到电池发生热失控后的气体、固体产物；
3)对步骤2)收集到的气体产物进行测试；
3-1)在进行热失控气体在线测试时，将不同参数条件下的电池引发热失控时即时产生的气体通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的管路，经烟尘过滤和除水等步骤后，输送进在线气体分析仪，测试即时气体主要成分数据；
3-2)在进行热失控气体离线测试时，将不同参数条件下的电池引发热失控时即时产生的气体通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的管路进入气体收集袋，气体收集袋中的热失控后气体可以进行气质联用系统分析气体成分或进行爆炸极限测试等其他离线测试。步骤3-1)气体在线测试与步骤3-2)气体离线测试在实验时按实验需要选择一项进行；
4)对步骤2)收集到的固体产物进行固体产物测试；
所述固体产物测试包括热分析、粉尘爆炸危险性分析和自燃点测量等测试。
所述步骤1)的实现过程具体为：待测锂离子电池通过充放电系统充至预设电量后，搭建锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统，将待测锂离子电池放置于锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的电加热装置中，设定加热条件，使待测电池在设定的条件下发生热失控。
在步骤2)所述管路中间设置粉尘过滤罐和脱水管等作为过滤系统，当开启加热，在锂离子电池热失控时，可以将失控产生的烟气经系统过滤后，气 体产物进行即时在线主要成分的浓度含量及变化分析。
所述的气体、固体收集及测试系统，通过过滤系统将锂离子电池热失控产生的烟气进行气体、固体分离，烟气经收集系统顶盖的滤网后，气体从管路排出，固体下沉，积于系统内托盘上，气体中未被完全过滤掉的固体，由管路中安装的过滤器过滤，防止固体颗粒影响后续气体测试。
实施例1
采用三星牌18650型锂离子电池，初始电量为0，经蓝电测试系统充电至100SOC。
参照图1所示的参数条件下锂离子电池热失控气体、固体产物收集及在线离线测试方法，对本实施例待测锂离子电池在空气氛围下热失控的气体产物浓度进行测试，包括以下步骤：
(1)采用锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统加热锂离子电池，操作方法为：实验前，将待测锂离子电池先放入蓝电牌测试系统，充电至100SOC，然后放入锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的电池加热池内，将控温系统的温度热电偶使用高温胶带贴合电池外壁。调节控温系统，设置加热温度为300℃，加热功率为400W；
(2)按照图2所示将锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统组装(含电池)，关闭锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统底部的气阀，关闭锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统上部的其中一个气阀，将另一个气阀开启，并由气体管路经粉尘过滤罐，脱水管等与在线气体检测仪的进气口相连；
(3)开启调节控温系统的加热功能，对待测锂离子电池按设定的加热模式进行加热，开启在线气体检测仪的检测功能，对整个失控过程释放的主要气体产物进行浓度测试。
(4)收集数据并分析，形成数据图表，如图7所示。
实施例2
采用三星牌18650型锂离子电池，初始电量为0，经蓝电牌测试系统充电至100SOC。
参照图1所示的参数条件下锂离子电池热失控气体、固体产物收集及在线离线测试方法，对本实施例待测锂离子电池在空气氛围下热失控的气体产物进行收集后，测试其爆炸下限，固体产物收集后，测试其热稳定性，包括以下步骤：
(1)采用锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统加热锂离子电池，操作方法为：实验前，将待测锂离子电池先放入蓝电牌测试系统，充电至100SOC，然后放入锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的电池加热池内，将控温系统的温度热电偶使用高温胶带贴合电池外壁。调节控温系统，设置加热温度为180℃，加热功率为400W；
(2)按照图2所示将锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统组装(含电池)，关闭收集系统底部的气阀，关闭锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统上部的其中一个气阀，将另一个气阀开启，并由气体管路与集气袋相连；
(3)开启调节控温系统的加热功能，对待测锂离子电池按设定的加热模式进行加热，开启集气袋气阀，对整个失控过程释放的主要气体产物进行收集；
(4)收集到的气体，经爆炸极限测试仪，测试其在空气中的爆炸下限；
(5)重复(1)中的操作，并将加热温度每次分别设置为200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、300℃，再重复(2)～(4)操作；
(6)收集各组得到的数据，形成爆炸下限数据图表，如图8所示；
(7)每组实验气体收集完毕后，停止加热，断开各部分管路的连接，拆开锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统，将锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统托盘上的固体产物进行收集，经研磨后，将固体产物粉末进行热稳定性测试(本实施例采用差式扫描量热法)，300℃下热失控的固体产物热稳定性热流曲线如图9所示。

Claims (10)

  1. 一种锂离子电池热失控产物收集及测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
    1)通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统设定电池热失控条件，采用电加热的方式，使待测电池在设定的条件下发生热失控；
    2)通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统收集得到电池发生热失控后的气体、固体产物；
    3)对步骤2)收集到的气体产物进行测试；
    3-1)在进行热失控气体在线测试时，将不同参数条件下的电池引发热失控时即时产生的气体通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的管路，经烟尘过滤和除水等步骤后，输送进在线气体分析仪，测试即时气体主要成分数据；
    3-2)在进行热失控气体离线测试时，将不同参数条件下的电池引发热失控时即时产生的气体通过锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的管路进入气体收集袋，气体收集袋中的热失控后气体可以进行气质联用系统分析气体成分或进行爆炸极限测试等其他离线测试；
    4)对步骤2)收集到的固体产物进行固体产物测试；
    所述固体产物测试包括热分析、粉尘爆炸危险性分析和自燃点测量测试。
  2. 根据权利要求1所述的锂离子电池热失控产物收集及测试方 法，其特征在于，所述步骤1)的实现过程具体为：待测锂离子电池通过充放电系统充至预设电量后，搭建锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统，将待测锂离子电池放置于锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统的电加热装置中，设定加热条件，使待测电池在设定的条件下发生热失控。
  3. 根据权利要求1所述的锂离子电池热失控产物收集及测试方法，其特征在于，在步骤2)所述管路中间设置粉尘过滤罐和脱水管作为过滤系统，当开启加热，在锂离子电池热失控时，可以将失控产生的烟气经系统过滤后，气体产物进行即时在线主要成分的浓度含量及变化分析。
  4. 根据权利要求3所述的锂离子电池热失控产物收集及测试方法，其特征在于，所述的气体、固体收集及测试系统，通过过滤系统将锂离子电池热失控产生的烟气进行气体、固体分离，烟气经收集系统顶盖的滤网后，气体从管路排出，固体下沉，积于系统内托盘上，气体中未被完全过滤掉的固体，由管路中安装的过滤器过滤，防止固体颗粒影响后续气体测试。
  5. 根据权利要求1所述的锂离子电池热失控产物收集及测试方法，其特征在于，所述的不同参数条件，是锂离子电池所处的不同气氛环境、不同加热温度、不同加热功率，以及锂离子电池的不同充电电量状态。
  6. 根据权利要求5所述的锂离子电池热失控产物收集及测试方法，其特征在于，不同气氛环境是指的锂离子电池在热失控时所处的气体环境，包括常压空气、低压空气、常压惰气，以模拟锂离子电池 在实际使用过程中，所处的不同气体环境；
    不同加热温度，是锂离子电池在发生热失控时所处的环境温度，即电池周围的温度，以模拟锂离子电池在实际使用过程中，所处的不同高温环境；
    不同加热功率，是锂离子电池发生热失控时温度上升的速率，加热功率越高，温度上升速度越快，以模拟锂离子电池在实际使用过程中不同升温速率的情形；
    不同充电电量状态是锂离子电池不同的电荷状态或电量状态，以模拟锂离子电池在实际使用过程中不同电量时发生热失控的情形。
  7. 根据权利要求1所述的锂离子电池热失控产物收集及测试方法，其特征在于，所述的在线、离线测试，是通过将锂离子电池失控后产生的烟气分离后，气体产物通过管路直接进入气体分析仪进行气体浓度在线测试，或通过集气袋收集后，送入气相色谱-质谱联用仪进行气体成分分析离线测试，固体产物通过托盘收集后，送入自燃点测试仪测试自燃点、差式扫描量热仪测试热稳定性，粉尘爆炸极限测试仪测试爆炸极限。
  8. 根据权利要求1所述的锂离子电池热失控产物收集及测试方法，其特征在于，所述的电加热装置的温度控制模块采用逐步逼近法的PID控制系统进行加热温度控制，盛放电池的加热模块加热池可根据不同形状的电池进行调节替换，可测试一定体积范围内不同形状的锂离子电池。
  9. 权利要求1所述的锂离子电池热失控产物收集及测试方法，所采用的锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统，其特征在于：包括收集装置、温度控制及数据采集装置；收集装置包括顶盖、石英玻璃罩和底座，所述底座为盘形；石英玻璃罩为圆柱形中空罩体， 石英玻璃罩卡罩在底座外部；顶盖为盘形，顶盖覆盖在石英玻璃罩上部；
    在顶盖上开有通孔，在通孔的上端装有气阀，用于气流输送；所述通孔具有两个，上端的气阀分别为第一气阀和第二气阀；
    在顶盖上还设有用于显示锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统内气体压力的压力表，压力表与顶盖间的管路中还设置有节流阀；
    在所述底座上设有底座气阀和底座电缆线槽，底座气阀用于气流输送，底座电缆线槽用于铺设电加热和温度数据采集的电缆；
    在底座上还设有盘形底盘，在底盘上设有电池加热池，所述电池加热池为中空的环形柱体，在电池加热池中设有用于放置电池的电池槽；在电池加热池内壁设有保温层，在电池加热池中部柱体上绕有电阻加热丝；
    在电池加热池的底部和底盘上均设有用于气流流动的通道以及电缆线槽；所述电缆线槽用于铺设电加热和温度数据采集电缆；
    在电池加热池上设有托盘，用于盛装热失控固体产物。
  10. 根据权利要求9所述的锂离子电池热失控产物收集及测试方法，所采用的锂离子电池热失控气体、固体产物收集及测试系统，其特征在于：所述的温度控制及数据采集装置包括电源、温度控制器、热电偶、热电偶传感器和数据采集仪；温度控制器与电源相连，用于调节加热温度和加热功率；所述电源通过电导线与设置在电池加热池内壁的加热电阻丝连接；所述温度控制器采用逐步逼近法的PID控制系统；所述的热电偶传感器通过电缆线连接设置在电池加热池中的热 电偶，从而测量锂离子电池热失控气体、固体产物收集系统内电池表面温度；热电偶传感器与数据采集仪相连，所述数据采集仪用于实时采集并自动记录加热温度、加热功率及热电偶传感器的温度数据，进行后续相关分析。
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