一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比解決了鋰離子電池?zé)崾Э匾桩a(chǎn)生爆炸位移的缺陷。本實(shí)用新型專利技術(shù)的固定臺(tái)包括底座，底座上垂直安裝有兩個(gè)支架，兩個(gè)支架上安裝有滑動(dòng)平臺(tái)，滑動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有內(nèi)槽，固定夾安裝在內(nèi)槽上且固定夾與內(nèi)槽構(gòu)成滑動(dòng)配合，緊固螺釘貫穿安裝在固定夾的側(cè)部。本實(shí)用新型專利技術(shù)限定了電池在熱失控爆炸情況下的位移，能夠研究不同環(huán)境溫度、不同荷電狀態(tài)、不同間距鋰離子電池發(fā)生熱失控的臨界條件、噴射火的燃燒行為特征以及鋰離子電池間的火蔓延規(guī)律，進(jìn)而提出防控措施，提高鋰離子電池安全性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置
本技術(shù)涉及火災(zāi)實(shí)驗(yàn)設(shè)備
，具體來(lái)說(shuō)是一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置。
技術(shù)介紹
由于鋰離子電池具有能量密度高、開(kāi)路電壓高、重量輕和環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，目前其已經(jīng)在消費(fèi)電子儀器設(shè)備（筆記本電腦、手機(jī)和充電寶等）、交通工具（電動(dòng)車、電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等）和航空航天（波音787和軍機(jī)）中得到了廣泛應(yīng)用。然而目前由于鋰離子電池在倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存中自身的內(nèi)部缺陷或受到熱擾動(dòng)、撞擊、擠壓會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部短路，進(jìn)而發(fā)生熱失控引發(fā)火災(zāi)或爆炸。而目前鋰離子電池倉(cāng)庫(kù)沒(méi)有針對(duì)性的消防規(guī)范和監(jiān)管條例，這樣勢(shì)必會(huì)大大提高事故發(fā)生的可能性。無(wú)論是周圍可燃物引起的燃燒，還是鋰離子電池自身發(fā)生的熱自燃和燃爆，對(duì)鋰離子倉(cāng)庫(kù)來(lái)說(shuō),一旦鋰離子電池發(fā)生火災(zāi)，鋰離子倉(cāng)庫(kù)配備的滅火設(shè)備不能控制鋰離子電池的復(fù)燃，不但會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至對(duì)人員的生命安全構(gòu)成威脅。因此，研究不同環(huán)境溫度和間距下鋰離子電池發(fā)生熱失控的臨界條件、燃燒行為特征以及不同滅火劑對(duì)鋰離子電池火災(zāi)的滅火效果對(duì)提高鋰離子電池儲(chǔ)存的安全性具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)鋰離子電池?zé)崾Э剡M(jìn)行測(cè)試的平臺(tái)很少，并且存在的平臺(tái)大多是將單個(gè)電池通過(guò)鐵絲纏繞或者螺絲固定的方式將其水平固定在鐵絲網(wǎng)上，對(duì)其進(jìn)行加熱，如技術(shù)專利名稱為《一種自帶自動(dòng)報(bào)警及滅火系統(tǒng)的鋰離子電池消防試驗(yàn)柜》的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
。但由于電池爆炸時(shí)會(huì)產(chǎn)生大約3MPa的壓力，這個(gè)壓力不但會(huì)使電池飛濺出去，而且會(huì)使其表面測(cè)量設(shè)備脫落，豎直測(cè)量設(shè)備發(fā)生偏移，給參數(shù)的精確測(cè)量造成很大影響。如何能夠控制電池高溫爆炸時(shí)產(chǎn)生的位移已經(jīng)成為急需解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池?zé)崾Э匾桩a(chǎn)生爆炸位移的缺陷，提供一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置，包括腔體，腔體的前部設(shè)有拉門，拉門上設(shè)有觀察窗，腔體的頂部安裝有滅火系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)，腔體內(nèi)放置有電子天平，電子天平上放置有固定臺(tái)，所述的固定臺(tái)包括底座，固定臺(tái)的底座上放置有防火板，防火板上放置有熱源，所述的底座上垂直安裝有兩個(gè)支架，兩個(gè)支架上安裝有滑動(dòng)平臺(tái)，滑動(dòng)平臺(tái)上設(shè)有內(nèi)槽，固定夾安裝在內(nèi)槽上且固定夾與內(nèi)槽構(gòu)成滑動(dòng)配合，緊固螺釘貫穿安裝在固定夾的側(cè)部。所述固定夾的底部安裝有螺紋桿，固定夾放置在內(nèi)槽上，螺紋桿穿過(guò)內(nèi)槽，螺紋桿上位于內(nèi)槽下方安裝有螺母。所述的固定夾和緊固螺釘?shù)臄?shù)量均為若干個(gè)。所述的滅火系統(tǒng)包括滅火劑罐，腔體的頂部設(shè)有滅火器管路入口，腔體內(nèi)安裝有噴頭，滅火器管路一端安裝在滅火劑罐上，滅火器管路另一端穿過(guò)滅火器管路入口安裝在噴頭上。所述的排煙系統(tǒng)包括排煙管道，腔體的頂部設(shè)有排氣孔，排煙管道的一端與排氣孔相通，排煙管道的另一端安裝有防爆風(fēng)機(jī)。還包括驅(qū)動(dòng)氣體罐，驅(qū)動(dòng)氣體罐通過(guò)滅火劑管路與滅火劑罐相接，位于滅火劑罐與滅火器管路入口之間的滅火器管路上安裝有流量控制閥和壓力表，位于滅火劑罐與驅(qū)動(dòng)氣體罐之間的滅火器管路上安裝有電磁驅(qū)動(dòng)閥。有益效果本技術(shù)的一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比限定了電池在熱失控爆炸情況下的位移，能夠研究不同環(huán)境溫度、不同荷電狀態(tài)、不同間距鋰離子電池發(fā)生熱失控的臨界條件、噴射火的燃燒行為特征以及鋰離子電池間的火蔓延規(guī)律，進(jìn)而提出防控措施，提高鋰離子電池安全性。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用便攜和安全可靠的特點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)中固定臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本技術(shù)中腔體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1-腔體、2-電池固定臺(tái)、4-滅火系統(tǒng)、5-排煙系統(tǒng)、6-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、7-18650鋰離子電池、11-拉門、12-觀察窗、13-支撐腿、14-萬(wàn)向輪、15-采樣孔、16-排氣孔、17-頂蓋、18-滅火劑管路入口、21-底座、22-支架、23-滑動(dòng)平臺(tái)、24-導(dǎo)軌內(nèi)槽、25-六角螺母、26-電池固定夾、27-緊固螺釘、31-熱源、32-螺紋桿、33-防火板、41-噴頭、42-滅火劑管路、43-壓力表、44-流量控制閥、45-滅火劑罐、46-電磁驅(qū)動(dòng)閥、47-驅(qū)動(dòng)氣體罐、51-排煙管道、52-防爆風(fēng)機(jī)、61-熱電偶、62-熱線風(fēng)速儀、63-氣體分析儀、64-輻射儀、65-壓力傳感器、66-電子天平、67-攝像機(jī)。具體實(shí)施方式為使對(duì)本技術(shù)的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下：如圖1所示，本技術(shù)所述的一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置，包括腔體1，腔體1為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔尺寸為0.5m×0.4m×1.2m，采用厚度為6mm的不銹鋼搭建，中間用50mm厚的陶瓷纖維板作隔熱層，陶瓷纖維板能承受1260℃的高溫，腔體1底部設(shè)有用于支撐腔體1的四個(gè)支撐腿13和萬(wàn)向輪14，能夠方便腔體1任意位置的移動(dòng)。腔體1的前部安裝有拉門11，拉門11通過(guò)鉸鏈安裝在腔體1上，腔體1與拉門11之間安裝有耐熱硅橡膠密封圈以保證兩者的密封性。為便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，門上設(shè)置觀察窗12，觀察窗12由耐1000℃高溫的防火玻璃制成。腔體1的頂部安裝有滅火系統(tǒng)4和排煙系統(tǒng)5，滅火系統(tǒng)4用于用于測(cè)試不同滅火劑對(duì)鋰離子電池火災(zāi)的滅火效果，排煙系統(tǒng)5用于實(shí)驗(yàn)后的排煙。滅火系統(tǒng)4包括噴頭41、滅火劑管路42、滅火劑罐45、流量控制閥44、壓力表43、驅(qū)動(dòng)氣體罐47和電磁驅(qū)動(dòng)閥46。滅火劑可以為液體或氣體，具體可以選細(xì)水霧、哈龍1211和1301，Novec1230，F(xiàn)M200和CO2等滅火劑。腔體1的頂部設(shè)有滅火器管路入口18，腔體1內(nèi)安裝有噴頭41，噴頭41可以安裝于腔體1內(nèi)頂部中心位置和腔體1表面的其他位置。滅火器管路42一端安裝在滅火劑罐45上，滅火器管路42另一端穿過(guò)滅火器管路入口18安裝在噴頭41上。噴頭41通過(guò)滅火器管路42和滅火劑管路入口18與腔體1外的滅火劑罐45連接。滅火劑管路42通過(guò)法蘭與腔體1固定，并用耐高溫密封膠密封。滅火器管路42上位于滅火器管路入口18和滅火劑罐45之間安裝有流量控制閥44和壓力表43，通過(guò)調(diào)節(jié)流量控制閥44來(lái)調(diào)節(jié)滅火劑噴射流量，壓力表43則實(shí)時(shí)顯示壓力變化。驅(qū)動(dòng)氣體罐47通過(guò)滅火劑管路42與滅火劑罐45相接，位于滅火劑罐45與驅(qū)動(dòng)氣體罐47之間的滅火器管路42上安裝有電磁驅(qū)動(dòng)閥46。噴頭41根據(jù)滅火劑罐45內(nèi)所使用的滅火劑進(jìn)行更換。實(shí)驗(yàn)時(shí)，電池開(kāi)始燃燒后，立即啟動(dòng)滅火的電磁驅(qū)動(dòng)閥46和流量控制閥44，驅(qū)動(dòng)氣體罐47壓縮滅火劑罐45中的滅火劑，通過(guò)滅火器管路42和噴頭41向腔體1內(nèi)噴灑滅火劑。排煙系統(tǒng)5包括排煙管道51，腔體1的頂部設(shè)有排氣孔16，在排氣孔16旁還可以安裝頂蓋17。排煙管道51的一端與排氣孔16相通，排煙管道51的另一端安裝有防爆風(fēng)機(jī)52。實(shí)驗(yàn)時(shí)頂蓋17蓋上，其周邊壓上密封條，實(shí)驗(yàn)后打開(kāi)頂蓋17，通過(guò)排煙管道51使排氣孔16與防爆風(fēng)機(jī)52連通，排出實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體。如圖3所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6按現(xiàn)有技術(shù)的布置結(jié)構(gòu)，包括熱電偶61、熱線風(fēng)速儀62、氣體分析儀63、輻射儀64、壓力傳感器65、電子天平66、攝像機(jī)67，其中熱電偶61包括三根熱電偶樹(shù)、電池7上表面中心位置和極耳位置分別布置的一支熱電偶以及熱源31表面布置的一支熱電偶，其中一本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置，包括腔體（1），腔體（1）的前部設(shè)有拉門（11），拉門（11）上設(shè)有觀察窗（12），腔體（1）的頂部安裝有滅火系統(tǒng)（4）和排煙系統(tǒng)（5），腔體（1）內(nèi)放置有電子天平（66），電子天平（66）上放置有固定臺(tái)（2），所述的固定臺(tái)（2）包括底座（21），固定臺(tái)（2）的底座（21）上放置有防火板（33），防火板（33）上放置有熱源（31），其特征在于：所述的底座（21）上垂直安裝有兩個(gè)支架（22），兩個(gè)支架（22）上安裝有滑動(dòng)平臺(tái)（23），滑動(dòng)平臺(tái)（23）上設(shè)有內(nèi)槽（24），固定夾（26）安裝在內(nèi)槽（24）上且固定夾（26）與內(nèi)槽（24）構(gòu)成滑動(dòng)配合，緊固螺釘（27）貫穿安裝在固定夾（26）的側(cè)部。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置，包括腔體（1），腔體（1）的前部設(shè)有拉門（11），拉門（11）上設(shè)有觀察窗（12），腔體（1）的頂部安裝有滅火系統(tǒng)（4）和排煙系統(tǒng)（5），腔體（1）內(nèi)放置有電子天平（66），電子天平（66）上放置有固定臺(tái)（2），所述的固定臺(tái)（2）包括底座（21），固定臺(tái)（2）的底座（21）上放置有防火板（33），防火板（33）上放置有熱源（31），其特征在于：所述的底座（21）上垂直安裝有兩個(gè)支架（22），兩個(gè)支架（22）上安裝有滑動(dòng)平臺(tái)（23），滑動(dòng)平臺(tái)（23）上設(shè)有內(nèi)槽（24），固定夾（26）安裝在內(nèi)槽（24）上且固定夾（26）與內(nèi)槽（24）構(gòu)成滑動(dòng)配合，緊固螺釘（27）貫穿安裝在固定夾（26）的側(cè)部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述固定夾（26）的底部安裝有螺紋桿（32），固定夾（26）放置在內(nèi)槽（24）上，螺紋桿（32）穿過(guò)內(nèi)槽（24），螺紋桿（32）上位于內(nèi)槽（24）下方安裝有螺母（25）。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池?zé)崾Э貙?shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的固定...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：榮路清，付陽(yáng)陽(yáng)，陸松，張和平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，
類型：新型
國(guó)別省市：安徽,34