一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置的制作方法

本发明属于锂离子电池强制放电试验，具体涉及一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置。

背景技术：

1、安全是锂离子电池在设计和使用过程最为关注的问题，其中强制放电是锂电池安全测试最常规的项目之一。锂离子电池进行强制放电测试时，常常遇到电池起火爆炸，瞬时电流可达近千安以上，温度可高达850 ℃以上，各类气体释放量高达0.27 mol以上，且电池释放出的电解液具有一定的腐蚀性和毒性。

2、现在使用的锂电强制放电试验装置没有统一的规格，一般是在一个四周面均为铁丝网制成的箱体内，将直流电源和小型的电子负载拼凑而成，并将上述设备置于房间中进行测试。对于上述放电测试，有如下标准，分别为：gb31241 强制放电，放电态电池以1ita的电流进行反向充电至负的充电上限电压（-uup），反向充电时间共计90min。gb38031 强制放电，满电态电池以1ita的电流进行放电，时间共计90min。un 38.3强制放电，每个电池应在环境温度下与12v直流电源串联在起始电流等于制造商给定的最大放电电流的条件下强制放电。

3、工作人员根据上述测试标准，在对其进行检测的过程中，如使用传统测试设备，其好处在于，燃爆过程中产生的气体容易及时散去。但是其缺点在于网状的箱体边侧仅能阻挡块粒较大的电池碎片，对于细小的电池碎片或者是电解液，均不能起到有效的格挡，容易对检测人员的安全造成影响。而，如果将待测电池置于密闭空间内测试时，其燃爆瞬间产生的气体容易从内部膨胀开，造成更大范围的爆炸，对检测人员的安全仍然具备影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置。该锂电池强制放电试验装置可应对不合格电池燃爆后瞬间产生的气体提供缓冲空间，且整个测试环境位于壳体内，避免电池碎片或电解液对工作人员的安全造成影响。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，包括壳体和锂电池缓冲锂电池燃爆冲击的燃爆缓冲机构；所述燃爆缓冲机构包括滑动分隔板、连接杆、固定座、滑动块、滑杆以及缓冲弹簧；所述滑动分隔板可滑动地设置于壳体内部；滑杆的一端与固定座相固定，另一端滑动穿设于滑动块上，相应地，所述滑动块对应设有滑动槽；所述缓冲弹簧套设在滑杆上，所述缓冲弹簧一端与固定座固定，另一端与滑动块固定；所述连接杆固定于滑动块背向固定座一端，所述连接杆的自由端与滑动分隔板相固定。

4、其中，燃爆缓冲机构可为燃爆瞬间产生气体提供一个缓冲的区域，避免气体在壳体内部挤压，导致严重爆炸事故。

5、作为优选，所述燃爆缓冲机构还包括限位块，所述限位块固定于滑杆背向固定座一端。其中，限位块的目的在于防止滑动块沿着滑杆滑动过程中，其端部脱出。由于电池燃爆瞬间产生了大量的气体，故通过连接杆对滑动块的瞬间压力增大，且通过缓冲弹簧吸收缓冲后，使滑动块回复原位。

6、作为优选，所述壳体内部设有隔离网，所述隔离网和启闭门之间是用于放置待测电池样品的空间。隔离网的设置可避免大块的电池碎片对滑动分隔板进行冲击，导致其破损。

7、作为优选，该锂电池强制放电试验装置还包括灭火机构，所述灭火机构包括装纳灭火材料的容纳组件和控制容纳组件的出料口在电池燃爆时开启的自适应启闭组件；所述容纳组件包括容纳箱、下料管；所述壳体上方设有进料通孔，所述下料管的两端分别与容纳箱、进料通孔连通。其中，容纳组件可装纳灭火材料，在电池燃爆时，实现对其同步灭火。

8、作为优选，自适应启闭组件包括转动传动柱、转动连接杆、主传动锥形轮、竖向传动锥形轮、传动带、导向轮、从动轮以及启闭板；

9、所述转动传动柱上设有螺纹槽，所述转动连接杆的一端与转动传动柱相固定，另一端与主传动锥形轮相固定；所述主传动锥形轮和竖向传动锥形轮啮合传动连接，所述竖向传动锥形轮同轴心连接有传动盘，所述传动盘和导向轮通过传动带传动连接；所述启闭板滑动设置于壳体上端，所述启闭板上设有传动齿段，所述从动轮的底端和传动齿段啮合传动，所述从动轮的侧端和导向轮啮合传动连接；所述壳体上端设有适配传动齿段露出的凹槽。

10、其中，自适应启闭组件的设置，解决了在电池燃爆瞬间，实现应对高气压缓冲的同时，可使启闭板于一侧移动，使得装纳灭火材料的下料管口开启，实现灭火材料与燃爆的不合格电池接触。

11、作为优选，转动传动柱上还设有竖向连接槽，所述螺纹槽的两端分别与竖向连接槽的两端连通。

12、作为优选，所述滑动块上设有导向滑块，所述导向滑块下端可在螺纹槽和竖向连接槽上滑动。

13、作为优选，从动轮的数量为两个，两个从动轮通过同步连接杆相固定，相应地，所述传动齿段的数量也为两个，两个从动轮与两个传动齿段均啮合传动连接。

14、作为优选，壳体上设有排气阀。

15、作为优选，壳体侧端设有观察窗口。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1、当不合格电池在测试过程中发生燃爆瞬间，其产生的高压气体可通过燃爆缓冲机构缓冲，扩大气体的容纳体积，避免发生高压爆炸的事故。

18、2、待测电池在密闭的空间内进行测试，可避免燃爆时，其电池碎片或者电解液对检测人员的安全造成影响。

技术特征：

1.一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，包括壳体（20），其特征在于，还包括锂电池缓冲锂电池燃爆冲击的燃爆缓冲机构；

2.根据权利要求1所述的一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，其特征在于，所述燃爆缓冲机构还包括限位块（30），所述限位块（30）固定于滑杆（16）背向固定座（14）一端。

3.根据权利要求1所述的一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，其特征在于，所述壳体（20）内部设有隔离网（25），所述隔离网（25）和启闭门（28）之间是用于放置待测电池样品的空间。

4.根据权利要求1所述的一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，其特征在于，还包括灭火机构，所述灭火机构包括装纳灭火材料的容纳组件和控制容纳组件的出料口在电池燃爆时开启的自适应启闭组件；

5.根据权利要求4所述的一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，其特征在于，自适应启闭组件包括转动传动柱（15）、转动连接杆（22）、主传动锥形轮（13）、竖向传动锥形轮（12）、传动带（8）、导向轮（6）、从动轮（5）以及启闭板（7）；

6.根据权利要求5所述的一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，其特征在于，转动传动柱（15）上还设有竖向连接槽（32），所述螺纹槽（23）的两端分别与竖向连接槽（32）的两端连通。

7.根据权利要求6所述的一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，其特征在于，所述滑动块（11）上设有导向滑块（29），所述导向滑块（29）下端可在螺纹槽（23）和竖向连接槽（32）上滑动。

8.根据权利要求5所述的一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，其特征在于，从动轮（5）的数量为两个，两个从动轮（5）通过同步连接杆（9）相固定，相应地，所述传动齿段（4）的数量也为两个，两个从动轮（5）与两个传动齿段（4）均啮合传动连接。

9.根据权利要求1所述的一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，其特征在于，壳体（20）上设有排气阀。

10.根据权利要求1所述的一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，其特征在于，壳体（20）侧端设有观察窗口（21）。

技术总结本发明公开了一种具有防爆功能的锂电池强制放电试验装置，具体属于电池试验技术领域，包括壳体和锂电池缓冲锂电池燃爆冲击的燃爆缓冲机构；燃爆缓冲机构包括滑动分隔板、连接杆、固定座、滑动块、滑杆以及缓冲弹簧；滑动分隔板可滑动地设置于壳体内部；滑杆的一端与固定座相固定，另一端滑动穿设于滑动块上，相应地，滑动块对应设有滑动槽；缓冲弹簧套设在滑杆上，缓冲弹簧一端与固定座固定，另一端与滑动块固定；连接杆固定于滑动块背向固定座一端，连接杆的自由端与滑动分隔板相固定。该锂电池强制放电试验装置可应对不合格电池燃爆后瞬间产生的气体提供缓冲空间，且整个测试环境位于壳体内，避免电池碎片或电解液对工作人员的安全造成影响。技术研发人员：吕媛媛,宋杨,洪颖,钮兴受保护的技术使用者：吴江海关综合技术服务中心技术研发日：技术公布日：2024/10/10