[实用新型]一种锂离子电池热失控实验装置及其监控系统

说明书

本实用新型公开了一种锂离子电池热失控实验装置，包括装置本体和与之相连的温度调控组件，所述温度调控组件包括电磁感应加热装置和制冷除湿装置。本实用新型提供了一种锂离子电池热失控实验装置，可有效的调节实验装置内部的温度环境，从而实现电池在不同环境温度下的热失控实验操作，真实模拟不同地域、季节对电池安全测试实验的影响。本实用新型还提供了一种适用于该锂离子电池热失控实验装置的监控系统，可对实验过程中电池的电压和温度变化、以及装置内测试环境的温度和气压进行实时、有效的监控。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池热安全技术领域，具体涉及一种锂离子电池热失控实验装置以及一种适用于该锂离子电池热失控实验加热装置的监控系统。

背景技术

我国幅员辽阔， 季节、地域的差异会随之引起热失控测试环境温度的明显差异。由于电池在不同环境温度下的活性、化学稳定性存在极大差别，热失控实验在不同环境温度下的实验可重复性、电池实际使用过程中的安全性均难以保障。

此外，国家标准推荐的电池热失控实验加热方法为电阻丝缠绕加热法和粘贴加热片加热法。电阻丝缠绕加热法的缠绕准备工作耗费大量时间，缠绕密集的电阻丝热失控瞬间对壳壁有一定的束缚力，且对该处壳壁的微观及宏观结构均会有一定影响，对热失控结果的判定产生不必要干扰；加热片加热法对电池形状要求严格，难以实现电池表面的均匀加热，无法模拟出电池热失控前更接近真实的受热情况。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种锂离子电池热失控实验装置，装置本体还连有温度调控组件，可有效的调节实验装置内部的温度环境，真实的模拟不同地域、季节对电池安全测试实验的影响；而且本实验装置利用电磁感应加热的原理，采用涡流加热法对电池进行非接触式的加热，不仅提高了能量利用率，减小了热失控时加热电阻丝对电池壳壁的束缚，有效的实现了电池快速均匀加热的目的。本实用新型还提供了一种适用于该锂离子电池热失控实验装置的监控系统，可对实验过程中电池的电压和温度变化、以及装置内测试环境的温度和气压进行实时、有效的监控。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本实用新型中的锂离子电池热失控实验装置，包括装置本体和与之相连的温度调控组件，所述温度调控组件包括电磁感应加热装置和制冷除湿装置，用于调节实验装置内部的温度环境，真实的模拟不同地域、季节对电池安全测试实验的影响，从而采集电池不同电化学活性状态下的热安全实验数据。

进一步地，所述装置本体包括装置壳体和与之相适配的装置基座，所述装置壳体和装置基座密封连接，形成一个密闭的热失控实验环境，用于实现装置的防爆和保证实验过程中的安全性。

所述装置壳体内腔侧壁上设有线圈沟槽结构，用于电磁感应加热线圈的固定支撑和保护；所述电磁感应加热线圈镶嵌于所述线圈沟槽结构内，且所述电磁感应加热线圈与设于所述装置壳体外部的电磁感应加热控制器相连，当电磁感应加热控制器对电磁感应加热线圈通入中高频交变电流时，电流通过镶嵌于所述线圈沟槽结构内的电磁感应加热线圈产生交变磁场，从而在电池内部及表面产生交变电流（涡流），涡流使材料内部原子高速无规则运动，摩擦产热，对置于电池固定卡槽内的电池进行非接触式的加热，不仅加热速度快、能量利用率高，而且电池受热均匀，减小了热失控时加热电阻丝对电池壳壁的束缚。所述装置壳体还连有制冷除湿装置，用于与电磁感应加热装置相结合，调节实验装置内部的温度环境，突破季节和地域的限制，实现测试环境温度（-30℃—40℃）模式的自由调节，可调节恒温范围达70℃，从而采集电池不同电化学活性状态下的热安全实验数据。

进一步地，所述装置基座上设有电池固定卡槽，用于电池的固定和安装。所述电池固定卡槽包括电池容置槽结构以及活动设于所述电池容置槽结构侧壁上的电池推杆组件，电池容置槽结构用于电池整体的放置，电池推杆组件可用于对不同型号的电池进行固定。