一种用于锂离子电池燃烧产物的检测装置

1.一种用于锂离子电池燃烧产物的分析装置，其特征在于该分析装置包括电池燃烧箱、电池燃烧台、气体采样箱、活塞、多个实时检测探头、多个恒值检测探头和控制器，所述的电池燃烧箱的进风口通过风机阀门与风机相连；所述的电池燃烧台置于电池燃烧箱内，待测锂离子电池置于电池燃烧台上，电池燃烧台的下部通过燃气阀门与电池燃烧箱箱体外的液化气瓶相连；所述的气体采样箱通过采样阀门与电池燃烧箱相连，所述的多个实时检测探头置于电池燃烧箱内的靠近采样阀门的一侧；所述的活塞置于气体采样箱内，活塞与气体采样箱的前端部构成恒压室，所述的多个恒值检测探头置于恒压室内的靠近采样阀门一侧；所述的多个实时检测探头和多个恒值检测探头分别与控制器相连。

一种用于锂离子电池燃烧产物的检测装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种用于锂离子电池燃烧产物的检测装置，属于化学分析技术领域。\n背景技术\n[0002] 目前，电动汽车锂离子电池主要包括磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料等类型，电池材料中的电解液、隔膜、添加剂是有机物，一旦发生燃烧，其一，燃烧程度不可估量；其二，可能泄露有毒有害物质对人员和环境造成巨大危害。\n[0003] 动力锂电池的安全性并不是简单的与电池内产生易燃气体种类有关，更重要的是产生气体的量。处于脱锂状态的正极材料的氧化能力越强，电池内产生的气体就越多，电池的内压越高，发生爆炸的危险越大。此外，电池结构或控制电路等方面的设计缺陷，比如安全阀失灵，电池充放电管理缺乏单体控制都是不容忽视的因素。\n[0004] 在电动汽车真正上路之前，非常有必要对锂离子电池燃烧后有毒有害产物做一详细分析。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的是提出一种用于锂离子电池燃烧产物的检测装置，用于对电池燃烧及燃烧后的应急与防护做充分的预先研究，确保不出现估计外的意外事件发生，并为电动汽车用动力锂离子电池安全性分析提供依据。\n[0006] 本发明提出的用于锂离子电池燃烧产物的检测装置，包括电池燃烧箱、电池燃烧台、气体采样箱、活塞、多个实时检测探头、多个恒值检测探头和控制器，所述的电池燃烧箱的进风口通过风机阀门与风机相连；所述的电池燃烧台置于电池燃烧箱内，待测锂离子电池置于电池燃烧台上，电池燃烧台的下部通过燃气阀门与电池燃烧箱箱体外的液化气瓶相连；所述的气体采样箱通过采样阀门与电池燃烧箱相连，所述的多个实时检测探头置于电池燃烧箱内、靠近采用阀门的一侧；所述的活塞置于气体采样箱内，活塞与气体采样箱的前端部构成恒压室，所述的多个恒值检测探头置于恒压室内的靠近采样阀门一侧；所述的多个实时检测探头和多个恒值检测探头分别与控制器相连。\n[0007] 本发明提出的一种用于锂离子电池燃烧产物的检测装置，其优点是：本发明检测装置中，使用了多个实时检测探头和多个恒值检测探头，多个实时检测探头可以实时地采集锂离子电池燃烧产物中的各种有害气体的含量，并通过控制采集时间，得到电池燃烧产物中各种有害气体的总量和每种有害气体的含量。可以采用本发明的检测装置，重点测试电池燃烧产物中有毒、有害物质如：CO、CO2、HF等，为其燃烧后产物有毒有害物质成分分析提供检测装置，进而电动汽车锂离子电池的设计提供理论依据。\n附图说明\n[0008] 图1是本发明提出的用于锂离子电池燃烧产物的分析装置的结构示意图。\n[0009] 图1中，1是电池燃烧箱，2是电池燃烧台，3是液化气瓶，4是燃气阀门，5是风机，\n6是风机阀门，7是采样阀门，8是气体采样箱，9是活塞，10是实时检测探头，11是控制器，\n12是恒值检测探头。\n具体实施方式\n[0010] 本发明提出的用于锂离子电池燃烧产物的检测装置，其结构如图1所示，包括电池燃烧箱1、电池燃烧台2、气体采样箱8、活塞9、多个实时检测探头10、多个恒值检测探头\n12和控制器11。电池燃烧箱1的进风口通过风机阀门6与风机5相连。电池燃烧台2置于电池燃烧箱1内，待测锂离子电池置于电池燃烧台2上，电池燃烧台2的下部通过燃气阀门4与电池燃烧箱1箱体外的液化气瓶3相连。气体采样箱8通过采样阀门7与电池燃烧箱1相连，多个实时检测探10置于电池燃烧箱内、靠近采用阀门7的一侧。活塞9置于气体采样箱8内，活塞9与气体采样箱8的前端部构成恒压室。多个恒值检测探头12置于恒压室内的靠近采样阀门7一侧。多个实时检测探头10和多个恒值检测探头12分别与控制器11相连。\n[0011] 本发明提出的检测装置，是将待测锂离子电池置于电池燃烧箱1的电池燃烧台2上进行燃烧，该电池燃烧箱构成一个耐高温、防爆密闭空间。将锂电池固定在电池燃烧台2上，然后通过燃气阀门将液化气瓶3的燃气通入电池燃烧箱1中，同时风机5通过风机阀门\n6将空气送入电池燃烧箱1中，锂电池点火燃烧，锂电池置于其火焰的外焰位置。锂电池燃烧后产生大量的气体和热量，气体通过采样阀门7进入气体采样箱8中。气体采样箱8为圆柱形，其中采集气体的体积由自由活动的活塞9控制，活塞9可以自由滑动以保证采集气体的压力为常压。电池燃烧箱1中，布置了多个实时检测探头10，多个实时检测探头10均匀布置在靠近阀门7的一侧。气体采样箱8中同样布置了多个恒值检测探头12，多个恒值检测探头12均匀布置在靠近阀门7的一侧。然后通过控制器11从多个实时检测探头10和多个恒值检测探头12得到电池燃烧后气体产物的种类和浓度。\n[0012] 本发明检测装置的一个实施例中，实时检测探头10可以为六个传感器探头，分别为：CO检测探头、HF检测探头、CO2检测探头、O2检测探头和N2检测探头，还可以有一个温度传感器，用于通过控制器11对电池燃烧箱1的温度进行检测。\n[0013] 本发明检测装置中的恒值检测探头，可以是五个恒值检测探头，分别为：CO检测探头、HF检测探头、CO2检测探头、O2检测探头和N2检测探头。\n[0014] 本发明检测装置中的控制器11为中央处理机，通过处理多个实时检测探头10和多个恒值检测探头12反馈回来的信号，处理得到相应的气体浓度和温度。本发明的一个实施例中，所用的控制器11由济南鼎诺科技有限公司生产，型号为DN-K2000。