【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电池，特别涉及一种模拟电池模组热失控的测试装置和测试系统。
技术介绍
1、锂离子电池作为常用的动力源，能够长时间稳定供电，携带方便，性能稳定可靠，在便携式电子设备、电动汽车等多方面具有广阔的应用前景。锂离子电池系统由于高能量密度的需求，在电动汽车的电池系统中，电池普遍采用成组应用的形式，电芯在充放电过程中或正常使用过程中会产生大量的热，由于模组的密封性较好，热量不易传递出去，这会导致模组中电芯的温度上升，并且在单个电芯发生热失控后，该电芯的周围温度会瞬间升高，热量会传递给周围多个电芯，进行热蔓延，导致周围这些电芯出现失效甚至是爆炸。一旦发生热失控，电池中蕴含的大量化学能在短时间内大量转换为热能，会导致整个系统温度急剧上升，在极端情况下甚至会引起严重的火灾事故，对驾驶人的生命安全和财产安全造成极大的威胁，这降低了电池的安全性和可靠性。
2、在电池系统或者电池模组开发过程中，会进行多项热安全的测试，其中包括针刺、过充、加热的方式对电池系统进行安全可靠性测试。传统方案中大多在加速量热仪中开展锂离子电池单体绝热热失控试验，或者模拟测试装置是在开放环境中开展电池单体或电池模组的热失控试验，该模拟测试装置的电池单体或模组所处的环境与电池包内电池单体或模组所处的环境差异较大，一方面是现有的电池模组内的环境并非绝热，也不像开放环境中可以自行散热，且测试环境的空间和真实电池模组的空间不同，这让测试装置模拟的导热环境和真实电池模组的导热环境相差较大，测试装置不能真实的模拟真实电池模组，测试结果的可靠性差。为了尽可能模拟真实热失
技术实现思路
1、本技术的目的在于克服现有技术的模拟测试装置导热环境和真实电池模组的导热环境相差较大，不能模拟真实热失控场景的问题，提供一种模拟电池模组热失控的测试装置和测试系统。
2、为了实现上述技术目的，本技术提供了以下技术方案：
3、一种模拟电池模组热失控的测试装置，包括测试箱，所述测试箱包括箱体和与所述箱体配套的盖子，所述箱体和所述盖子密封连接形成容纳电池模组的封闭空间，所述封闭空间内设置有填充物，通过改变所述填充物的体积能够改变所述封闭空间内的氧含量。
4、在本技术的技术方法中，测试装置包括了测试箱，测试箱为箱体和配套的盖子能形成封闭空间，使模拟测试是在封闭空间内进行，这能模拟真实电池模组的封装，同时在封闭空间内设置有填充物，填充物能填充该封闭空间以改变封闭空间内的净体积，封闭空间的净体积是指封闭空间内未被电池模组、测试模块和检测模块等占用的体积，以此来改变封闭空间内的氧含量，让封闭空间内的氧含量与真实电池模组所处环境的氧含量接近或一致，达到能模拟真实电池模组所处环境的目的。封闭空间中氧气含量是影响电芯热失控后是否发生蔓延的主要因素之一，控制封闭空间内的氧气含量使其与实际应用场景相近，模拟电池模组中的氧气含量，更能模拟真实的热失控发生。采用本装置能模拟测试装置导热环境和真实电池模组的导热环境相差不大，能模拟真实热失控场景。
5、进一步地，所述填充物是用于改变封闭空间内的净体积来模拟真实电池模组所处环境，在实际应用过程中，可以在数模软件中根据真实电池模组结构和尺寸来设计填充物的填充，以确定得到填充物的填充位置和填充量。所述填充物为防火砖或砂石。防火砖或砂石具有成本低的特点，且能多次使用，降低了模拟测试的成本。
6、进一步地，所述箱体与所述盖子的连接处设置有密封圈。通过设置密封圈，可以保证热失控测试中测试箱的密封性能，防止空气的进入，使封闭空间可用于模拟真实电池模组的箱体内的空腔环境。
7、进一步地，所述箱体的厚度为1.5～5mm。箱体的厚度首先要保证有一定的强度，满足热失控测试过程的要求。
8、进一步地，所述箱体是不锈钢箱体，采用不锈钢箱体具有较好的机械强度，可以保证箱体不受电芯热失控后冲击的破坏，此外可以重复利用。
9、进一步地，所述箱体为长方体箱体，长方体箱体的长为1～2m，宽为0.4～1m，高为0.2～0.8m。
10、进一步地，所述箱体的检测面上设置有防爆阀安装孔，防爆阀安装孔为通孔，用于安装防爆阀，能模拟电池模组的箱体上的防爆阀，防爆阀用于对封闭空间进行泄压，在测试的时候安装防爆阀以模拟整包热失时正常的泄压过程。
11、进一步地，所述箱体上设置有针刺孔，所述针刺孔用于穿过针刺件，采用针刺件进行触发，用于针刺方式的热失控测试。
12、进一步地，所述箱体内设置有液冷板，所述液冷板用于与所述电池模组接触，所述液冷板设有液冷板进水口和液冷板出水口。通过控制所述液冷板的液冷流量以模拟所述电池模组的冷却情况，所述液冷板上设置有液冷板进水口和液冷板出水口，用于将所述液冷板与液冷循环装置连接，有利用于液冷板冷却效果的调节。液冷板的设置是为了模拟电池模组的冷却情况，液冷板可以通过控制液冷流量来实现电芯的冷却，本申请采用尺寸较小、成本较低的液冷板，可以模拟电池模组以及模组热失控后液冷的流量，尽可能还原电池模组发生热失控后的液冷环境，通过设置液冷板进水口和液冷板出水口，使得液冷的流量和流速可以根据不同的项目进行调节，使测试装置液冷板的液冷流量与电池模组热失控时一致。更进一步地，所述液冷板的导热系数为200～400w/m·k。
13、进一步地，所述电池模组与所述液冷板之间设置有导热凝胶，也就是所述液冷板用于放置所述电池模组的一面设置有导热凝胶，所述导热凝胶用于粘接所述电池模组，导热凝胶的导热系数为1.2～3w/m·k。导热凝胶的设置一方面用于粘接电池模组与液冷板，在实验结束后可以拆解，保证液冷板的重复利用，另一方面通过控制导热凝胶的导热系数，使电芯产生热量会传至电芯底部通过导热凝胶传递到整个液冷板，增加了散热面积，从而减缓电池模组中热蔓延的发生，本测试装置中使用的导热凝胶与电池模组热失控时导热凝胶一致，模拟真实的电池模组情况。进一步地，导热凝胶的厚度为1～2mm；导热凝胶为有机硅导热硅凝胶。
14、进一步地，所述箱体上设置有至少一个引出孔，所述液冷板进水口、所述液冷板出水口的连接管线能够通过所述引出孔接出至所述箱体外，所述引出孔还可用于热失控测试中使用的导线的引出。
15、进一步地，所述箱体内设置有夹具，用于夹持所述电池模组的电芯，夹具的设置使测试装置中热失控过程电芯的受力情况与实际应用场景一致。
16、本技术另一方面提供了一种模拟电池模组热失控的测试系统，包括上述测试装置、电池模组、测试模块和检测模块；所述测试模块能够对所述电池模组进行针刺热失控试验、加热热失控试验、充电热失控试验中的一至三种试验；所述检测模块，用于检测所述电池模组在热失控状态的工作参数。
17、在上述的技术方案中，测试系统包括了测试装置、电池模组、测试本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟电池模组热失控的测试装置，包括测试箱，其特征在于，所述测试箱包括箱体和与所述箱体配套的盖子，所述箱体和所述盖子密封连接形成容纳电池模组的封闭空间，所述封闭空间内设置有填充物，通过改变所述填充物的体积能够改变所述封闭空间内的氧含量。
2.根据权利要求1所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述填充物为防火砖或砂石。
3.根据权利要求1所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述箱体内设置有液冷板，所述液冷板用于与所述电池模组接触，所述液冷板设有液冷板进水口和液冷板出水口。
4.根据权利要求3所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述箱体上设置有至少一个引出孔，所述液冷板进水口、所述液冷板出水口的连接管线能够通过所述引出孔接出至所述箱体外。
5.根据权利要求3所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述液冷板用于放置所述电池模组的一面设置有导热凝胶，所述导热凝胶用于粘接所述电池模组。
6.根据权利要求1-5任一所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述箱体上设置有防爆
7.根据权利要求1-5任一所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述箱体上设置有针刺孔，所述针刺孔用于穿过针刺件。
8.根据权利要求1-5任一所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述箱体内设置有夹具，所述夹具用于夹持所述电池模组的电芯。
9.一种模拟电池模组热失控的测试系统，包括电池模组、测试模块和检测模块，其特征在于，还包括如权利要求1-8任意一项所述的模拟电池模组热失控的测试装置；所述测试模块能够对所述电池模组进行针刺热失控试验、加热热失控试验、充电热失控试验中的一至三种试验；
10.根据权利要求9所述的模拟电池模组热失控的测试系统，其特征在于，所述电池模组包括正极输出端、负极输出端和多个电芯，所述正极输出端和至少一个所述电芯的正极连接，所述负极输出端和至少一个所述电芯的负极连接，所述正极输出端和所述负极输出端的连接管线能够通过所述箱体的引出孔接出至所述箱体外。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟电池模组热失控的测试装置，包括测试箱，其特征在于，所述测试箱包括箱体和与所述箱体配套的盖子，所述箱体和所述盖子密封连接形成容纳电池模组的封闭空间，所述封闭空间内设置有填充物，通过改变所述填充物的体积能够改变所述封闭空间内的氧含量。
2.根据权利要求1所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述填充物为防火砖或砂石。
3.根据权利要求1所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述箱体内设置有液冷板，所述液冷板用于与所述电池模组接触，所述液冷板设有液冷板进水口和液冷板出水口。
4.根据权利要求3所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述箱体上设置有至少一个引出孔，所述液冷板进水口、所述液冷板出水口的连接管线能够通过所述引出孔接出至所述箱体外。
5.根据权利要求3所述的模拟电池模组热失控的测试装置，其特征在于，所述液冷板用于放置所述电池模组的一面设置有导热凝胶，所述导热凝胶用于粘接所述电池模组。
6.根据权利要求1-5任一所述的模拟电池模...
【专利技术属性】
技术研发人员：高佳齐，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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