电池测试柜的制作方法

    专利2022-07-11  107


    本实用新型涉及电池实验设备技术领域,特别是涉及一种电池测试柜。



    背景技术:

    电池作为一种常见的能量来源,具有输出稳定、受外界影响较小以及方便移动等优势,在现代社会生活中的多个方面发挥有很大作用。目前,锂离子电池为应用较为广泛的一种电池类型,锂离子电池具有高充放电电压、高能量密度以及环境友好等众多优点,越来越成为绿色能源领域的重要组成部分。

    在锂离子电池研发和实验过程中需要进行各种各样的测试实验,如倍率、循环和安全测试,在锂离子电池安全测试实验过程中,会进行一些破坏性质的测试实验,例如短路实验、针刺实验和电池拆解等。上述实验过程中,极易因操作不当或锂离子电池自身原因导致电池起火,而且由于锂离子电池中锂元素非常活泼,容易燃烧,燃烧可能迅速扩散,因此可能会给操作人员造成伤害。

    上述测试实验需要在电池测试柜中进行,目前电池测试柜在测试实验过程中锂离子电池发生火灾时,只能通过人工灭火或者任其自行燃尽熄灭,如此不仅带来极大安全隐患和财物损失,而且起火锂离子电池的完整性被严重破坏,不利于后续事故分析处理。



    技术实现要素:

    本实用新型实施例提供了一种电池测试柜,用于在测试实验过程中电池起火时,及时快速地对电池进行灭火。

    本实用新型实施例提供的一种电池测试柜,包括:

    柜体,包围形成有容纳空间;

    灭火装置,包括储存罐、管件和控制开关,所述储存罐具有用于存储阻燃剂的存储空间,所述管件包括入口端与出口端,所述入口端位于所述存储空间中,所述出口端位于所述容纳空间中且朝向使用时电池的放置位置,所述控制开关控制所述入口端与所述出口端之间的导通与截止;

    检测元件,设置于所述容纳空间内,在所述容纳空间内起火时被触发;

    控制器,所述控制开关和所述检测元件均与所述控制器信号连接,所述控制器响应于所述检测元件被触发控制所述控制开关动作,以使所述入口端与所述出口端之间由截止切换至导通。

    采用具有上述结构的电池测试柜进行电池的测试实验时,能够通过检测元件检测电池在测试实验过程中的状态,在电池起火时触发检测元件,控制器在检测元件被触发后控制灭火装置中入口端和出口端导通,使储存罐中的阻燃剂通过入口端和出口端喷向电池测试柜中的电池实现对电池的灭火,响应时间短,能够实现及时快速的自动灭火,提高了电池测试实验的安全性,并且及时快速地对起火后的电池进行灭火,可以保护电池的完整性,有利于后续事故的分析处理。

    在一种可能的实施方式中,所述管件包括喷管和喷头,所述喷管为具有连通腔的管状结构,所述喷管伸入所述储存罐内的一端设置有与所述连通腔连通的开口,所述开口为所述入口端;所述喷管位于所述储存罐外的一端连接有所述喷头,所述喷头上设置有与所述连通腔连通的喷孔,所述喷孔为所述出口端。

    在一种可能的实施方式中,所述喷管和所述喷头通过螺纹结构密封连接。

    在一种可能的实施方式中,所述喷管和所述喷头由合金材料制成。

    在一种可能的实施方式中,所述阻燃剂为干粉灭火剂、二氧化碳灭火剂、氧化镁粉末、氧化铝粉末、氧化钙粉末或者氧化硅粉末。

    在一种可能的实施方式中,所述储存罐位于所述容纳空间中,且固定设置于所述柜体的内壁。

    在一种可能的实施方式中,所述电池测试柜包括至少两个所述灭火装置和至少两个所述检测元件,所述检测元件与所述灭火装置一一对应设置。

    在一种可能的实施方式中,还包括与所述控制器信号连接的报警装置,所述控制器响应于所述检测元件被触发控制所述报警装置工作,所述报警装置包括声音报警器和/或灯光报警器。

    在一种可能的实施方式中,所述检测元件为烟雾传感器和/或温度传感器。

    在一种可能的实施方式中,所述控制开关与所述检测元件通过线缆与所述控制器信号连接。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本实用新型实施例提供的一种电池测试柜的结构示意图。

    附图标记说明:

    1:报警装置、2:柜体、3:存储空间、

    4:喷头、5:测试台、6:电磁阀、

    7:烟雾传感器、8:储存罐、9:容纳空间。

    具体实施方式

    采用相关技术中的电池测试柜进行锂离子电池的测试实验,在测试实验过程中锂离子电池起火时,只能通过人工灭火或者任其自行燃尽熄灭,如此不仅带来极大安全隐患和财物损失,而且起火锂离子电池的完整性被严重破坏,不利于后续事故分析处理。

    鉴于此,本实用新型实施例提供了一种电池测试柜,该电池测试柜中设置有灭火装置、检测元件和控制器,控制器在检测元件检测到电池发生火灾时自动控制灭火装置工作进行灭火,从而可以及时快速地实现自动灭火,提高了电池测试实验的安全性,并且及时快速地对起火后的电池进行灭火,可以保护电池的完整性,有利于后续事故的分析处理。

    为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

    在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

    此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上,“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

    图1为本实用新型实施例提供的一种电池测试柜的结构示意图,如图1所示,该电池测试柜包括柜体2、灭火装置、检测元件和控制器。

    其中,柜体2为长方体的箱体结构,包括底板、顶板和四个侧板。底板和顶板为大小相同的矩形板状结构,且在高度方向上相对设置。四个侧板两两相对设置,相对的侧板为大小相同的矩形板。以其中一个侧板为例,侧板的顶端与顶板的一个侧边接触,侧板的底端与底板的一个侧边接触。四个侧板包围于底板和顶板的外侧,与顶板和底板包围形成长方体的箱体结构,可以理解的,四个侧板与底板和顶板限制出位于柜体2内部的容纳空间9。

    四个侧板中至少一个侧板为透明的板状结构,以便于在电池的测试实验过程中观察柜体2内部的情况,其他侧板为由金属材质制成的板状结构。例如,在本实施例中,四个侧板包括相对的两个金属侧板以及相对的两个透明侧板。但是本实用新型实施例并不局限于此,例如,在一种可能的实施方式中,至少一个侧板的部分区域为透明结构,如此设计同样可以实现在电池的测试实验过程中观察柜体2内部的目的。其他的侧板区域以及其余侧板由金属材质制成。

    柜体2还包括设置于容纳空间9内的测试台5,测试台5具有承载电池的承载面,电池在进行测试实验时,电池放置在测试台5的承载面上。

    在本实施例中,柜体2为长方体的箱体结构,但是本申请实施例并不局限于此,例如,在一种可能的实施方式中,柜体2可以为圆柱状结构。另外,本申请实施例中的柜体2并不局限于简单的箱体结构,例如,在另一种可能的实施方式,柜体2还可为恒温柜或者防爆柜。

    电池测试柜中的灭火装置包括储存罐8、管件和控制开关。储存罐8为具有存储空间3的罐体结构,该罐体结构位于柜体2的容纳空间9中,且固定安装于柜体2中金属侧板的内壁。存储空间3内放置有阻燃剂,阻燃剂可以为干粉灭火剂或二氧化碳灭火剂,还可以为氧化镁mgo、氧化铝al2o3、氧化钙cao或者氧化硅sio2等氧化物粉末。

    管件包括喷管和喷头4,喷管为圆柱状管路结构,该管路结构包围形成有连通腔。安装时,喷管贯穿储存罐8并伸入储存罐8的存储空间3中,位于存储空间3内的一端设置有入口端,入口端为与连通腔贯通的开口,且入口端处于阻燃剂中,阻燃剂可以通过入口端进入喷管的连通腔中。

    喷管位于存储空间3外部的一端连接有喷头4,喷管和喷头4通过螺纹密封连接,喷头4设置有与连通腔连通的喷孔,喷孔即连通腔的出口端。喷孔朝向测试台5的承载面,也就是说,出口端朝向测试实验过程中电池的放置位置。喷管和喷头4由合金材料制成,合计材料可以选用20g、20mng、25mng、15mog、20mog、12crmog或15crmog等。

    在一种可能的实施方式中,喷管和喷头4可为一体的管件结构。在另一种可能的实施方式中,管件只包括喷管,喷管位于存储空间3外部的一端设置有与连通腔连通的开口,该开口为出口端。

    控制开关为设置于出口端和入口端之间的电动阀,用于控制管路通断,也就是说,控制开关控制入口端和出口端之间的导通与截止。在控制开关控制入口端和出口端之间导通时,储存罐8中的阻燃剂通过入口端、连通腔以及出口端喷向测试台5上放置的电池。本实施例中,控制开关为常闭的电磁阀6,电磁阀6与控制器信号连接,并在控制器的控制下由截止状态切换至导通状态。

    本实施例中,电池测试柜包括两个灭火装置,每个灭火装置均包括储存罐8、喷管、喷头4和控制开关,且两个灭火装置相对设置于测试台5的两侧,如此设置可以提高该电池测试柜的灭火速度,使得灭火更为快速和及时。灭火装置的数目也并不局限于两个,可以根据柜体2大小以及测试实验的实际情况设置一个或者多个灭火装置。由于灭火装置中储存罐8、喷管、喷头4和控制开关的结构以及连接方式与上文描述相同,此处不再赘述。

    本实施例中,储存罐8设置于柜体2的容纳空间9中,但是本实用新型实施例并不局限于此,例如,在一种可能的实施方式中,储存罐8设置于柜体2外侧,也就是说,储存罐8位于容纳空间9之外,喷管穿过柜体2即可。

    检测元件为烟雾传感器7,烟雾传感器7通过监测烟雾的浓度判断电池是否起火,烟雾报警器可以为离子式烟雾传感器7。烟雾传感器7位于储存罐8的一侧,且靠近测试台5设置,也就是说,烟雾传感器7靠近测试实验过程中电池的放置位置设置,如此设置,在电池发生火灾时,检测元件可以及时快速地被触发。

    烟雾传感器7可通过有线或者无线的方式与控制器信号连接,电磁阀6可通过有线或者无线的方式与控制器信号。例如,在本实施例中,烟雾传感器7和电磁阀6通过线缆与控制器连接。

    本实施例中采用烟雾传感器7检测电池是否起火,但是本实用新型实施例并不局限于此,例如,在一种可能的实施方式中,可采用温度传感器代替烟雾传感器7,通过检测电池在测试实验过程中温度的变化判断电池是否起火。又例如,在另一种可能的实施方式中,检测元件包括温度传感器和烟雾传感器7,也就是说,温度传感器与烟雾传感器7同时使用。另外,检测元件可设置多个,例如可以与灭火装置的数目相同,且与灭火装置一一对应,以使对电池状态的检测更为准确和灵敏。

    电池测试柜中的报警装置1设置于柜体2中顶板的上方,报警装置1与控制器信号连接,控制器在检测元件被触发后控制报警装置1工作,以提醒相关人员电池起火。报警装置1包括灯光报警器和/或声音报警器,在灯光报警器工作时通过灯光信号提醒相关人员,声音报警器在工作时通过发出报警声提醒相关人员。

    本实用新型实施例提供的电池测试柜,通过烟雾传感器7检测电池在测试实验过程中的状态,在电池起火时会散发烟雾,烟雾则会触发烟雾传感器7。控制器在烟雾传感器7被触发后控制电磁阀6动作,以使出口端与入口端之间由截止状态切换至导通状态,储存罐8中的阻燃剂通过入口端、连通腔以及出口端喷向测试台5上放置的电池,以进行灭火工作;同时控制器控制报警装置1工作已提醒相关人员电池起火。

    通过上述描述可知,该电池测试柜可在电池起火后及时快速地自动进行灭火,响应时间短,提高了电池测试实验的安全性,并且及时快速地对起火后的电池进行灭火,可以保护电池的完整性,有利于后续事故的分析处理。

    以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

    最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。


    技术特征:

    1.一种电池测试柜,其特征在于,包括:

    柜体,包围形成有容纳空间;

    灭火装置,包括储存罐、管件和控制开关,所述储存罐具有用于存储阻燃剂的存储空间,所述管件包括入口端与出口端,所述入口端位于所述存储空间中,所述出口端位于所述容纳空间中且朝向使用时电池的放置位置,所述控制开关控制所述入口端与所述出口端之间的导通与截止;

    检测元件,设置于所述容纳空间内,在所述容纳空间内起火时被触发;

    控制器,所述控制开关和所述检测元件均与所述控制器信号连接,所述控制器响应于所述检测元件被触发控制所述控制开关动作,以使所述入口端与所述出口端之间由截止切换至导通。

    2.根据权利要求1所述的电池测试柜,其特征在于:所述管件包括喷管和喷头,所述喷管为具有连通腔的管状结构,所述喷管伸入所述储存罐内的一端设置有与所述连通腔连通的开口,所述开口为所述入口端;所述喷管位于所述储存罐外的一端连接有所述喷头,所述喷头上设置有与所述连通腔连通的喷孔,所述喷孔为所述出口端。

    3.根据权利要求2所述的电池测试柜,其特征在于:所述喷管和所述喷头通过螺纹结构密封连接。

    4.根据权利要求2所述的电池测试柜,其特征在于:所述喷管和所述喷头由合金材料制成。

    5.根据权利要求1所述的电池测试柜,其特征在于:所述阻燃剂为干粉灭火剂、二氧化碳灭火剂、氧化镁粉末、氧化铝粉末、氧化钙粉末或者氧化硅粉末。

    6.根据权利要求1所述的电池测试柜,其特征在于:所述储存罐位于所述容纳空间中,且固定设置于所述柜体的内壁。

    7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池测试柜,其特征在于:所述电池测试柜包括至少两个所述灭火装置和至少两个所述检测元件,所述检测元件与所述灭火装置一一对应设置。

    8.根据权利要求1所述的电池测试柜,其特征在于:还包括与所述控制器信号连接的报警装置,所述控制器响应于所述检测元件被触发控制所述报警装置工作,所述报警装置包括声音报警器和/或灯光报警器。

    9.根据权利要求1所述的电池测试柜,其特征在于:所述检测元件包括烟雾传感器和/或温度传感器。

    10.根据权利要求1所述的电池测试柜,其特征在于:所述控制开关与所述检测元件均通过线缆与所述控制器信号连接。

    技术总结
    本实用新型涉及电池实验设备技术领域,提供了一种电池测试柜,该电池测试柜包括:柜体,包围形成有容纳空间;灭火装置,包括储存罐、管件和控制开关,储存罐具有用于存储阻燃剂的存储空间,管件包括入口端与出口端,入口端位于存储空间中,出口端位于容纳空间中且朝向使用时电池的放置位置,控制开关控制入口端与出口端之间的导通与截止;检测元件,设置于容纳空间内,在容纳空间内起火时被触发;控制器,控制开关和检测元件均与控制器信号连接,控制器响应于检测元件被触发控制控制开关动作,以使入口端与出口端之间由截止切换至导通。本实用新型能够在测试实验过程中电池起火时实现及时快速地对电池进行灭火。

    技术研发人员:祁传磊;李翔;赵元宇;钱义
    受保护的技术使用者:国联汽车动力电池研究院有限责任公司
    技术研发日:2020.04.30
    技术公布日:2021.03.12

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