本技术涉及一种专用于收集锂离子电池在热失控过程中产生的气体的密闭式压力容器。该容器由罐体和压盖组成,共同围成密封的测试空间。压盖上集成了气体采集接口、传感器接口、泄压阀接口和防爆阀接口,以确保安全有效地收集和监测气体。
背景技术
新能源汽车的推广具有广泛应用的潜力,可以减少过多的碳消耗,改善环境质量。与铅酸电池和镍氢电池相比,锂离子电池因其高能量密度、长寿命和高可靠性等因素,更适合作为新能源汽车的主要动力源。并且人们对锂电池的能量密度和充电速度的需求越来越高。然而,锂离子电池在运行过程中对温度异常敏感,导致了其热稳定性较差。因热滥用、机械滥用和电化学滥用等因素造成热失控的安全事故频发,锂电池热失控后释放热量并排出大量的有毒气体与氧气,电池材料化学反应和电解液蒸发产生的气体包括CO、CO2
、氟化物、H2
和CH4
等。CO和CO2
由负极氧化分解产生,而H2
和O2
由正极氧化分解产生,这些气体在锂电池内部积累,当达到安全阀的阈值后,内部的气体从安全阀中喷射,满足火三角要素后,锂电池会剧烈的燃烧,严重危害了人们的生命安全。故探明大规格锂电池的产气含量百分比迫在眉睫,这可以指导人们设计出更加安全的高能量密度锂电池。由于不同的热触发因素,导致锂电池的产气含量是不同的,因此设计一种可以满足不同触发因素产生热失控的密闭压力储罐是必要的。
在“电池热失控排气装置及电池系统”的现有技术中,提出了一种创新的电池热失控排气装置及其所属的电池系统。该装置巧妙地将管道组件的首端连接至多个电池包,而管道的另一端则与风机的输入端相接,风机的输出端则直接通向存放室的排放口。这一设计使得在任一电池包遭遇热失控状况时,所产生的有害气体能够迅速通过管道组件被吸入风机,并由风机高效排出至室外环境,从而有效避免了工作人员与这些有害气体的直接接触。
在“分析电池内部气体对热失控影响的方法及电池内部气体采样装置”的现有技术中,提出了一种用于分析电池内部气体如何影响热失控过程的创新方法及配套的检测装置。该方法的核心步骤涵盖了对两组待测电池(即第一待测电池与第二待测电池)分别进行热失控测试。在测试过程中,首先设定两个关键预设值:第一预设值,作为电池开始显著产热的标志(基于温度或电压变化量);第二预设值,则定义为触发电池热失控的临界条件(同样基于温度或电压变化量)。该方法能够分析电池内部气体窜扰对热失控的影响。
在“电池热失控测试装置以及电池热失控测试方法”的现有技术中,提供一种综合性能卓越的电池热失控测试装置及其配套测试方法。该测试装置由精心设计的几大组件构成,包括气源组件、热失控发生组件、气体检测组件以及核心控制器。热失控发生组件为核心部分,内置于第一壳体中,该壳体内部配置了至少一个高效热失控发生器,用于精确模拟并触发电池的热失控过程。此外,第一壳体内还巧妙集成了排气组件,确保热失控后产生的气体能够有序、安全地排出。第二壳体内装备了多个精密气体传感器,能够全面捕捉并分析热失控过程中释放的各种气体成分。这种设计实现了对电池热失控过程中气体及颗粒物的全面、高精度检测,不仅提升了测试的全面性,还显著增强了测试结果的准确性,为电池安全性能的研究与评估提供了强有力的技术支持。
现有的测量锂电池热失控产气含量的装置集中于测量小型电池的密闭罐体,对于测量高比能大规格电池的产气装置尚不明确,在方形电池触发热失控后,其产气量会随着时间、温度、荷电状态等因素的变化而动态变化,增加了测量的难度。外部环境因素(如温度、湿度、气压等)可能对测量结果产生干扰,影响测量的准确性。而现有技术中的罐体只能检验单一触发方法电池的热行为。
实现思路