一种锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱

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一种锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及检验检测，特别涉及到一种用于对锂离子电池进行检测的隔爆测试、储存观察箱。\n背景技术\n[0002] 锂离子电池由于其优异的性能正日益受到人们关注，在例如：电子设备、电动工具、电动自行车甚至电动汽车等领域都得到了广泛的应用。但随着人们对电池功率要求的不断提高，锂离子电池的能量密度也越来越大，而随之锂离子电池的危险性及其危害程度也不断增加，近年来多起航空运输事故，都起因于锂离子电池运输过程的燃烧及爆炸。为此，联合国危险货物运输专家委员会2001年01月发布的日内瓦第21次会议报告附件4《关于危险货物运输的建议书试验与标准手册》中第38.3条款（以下称为UN 38.3）锂离子电池的相关运输安全检测标准，只有通过测试的指定型号锂离子电池方可交付运输。\n[0003] 为了确保电池子在运输过程中不会出现危险情况，测试标准模拟了锂离子电池在运输过程中可能遇到的极端情况，对电池进行检测。一些安全性能不过关的锂离子电池在这些极端的测试条件下，极可能发生燃烧甚至爆炸的危险情况，对测试人员及设备造成伤害，且锂离子电池的安全性能和电池的设计结构、电芯的质量、衬垫材料等许多因素有关，无法事先评估其危险性。\n[0004] 另外，由于锂离子电池的特殊性，在进行某些如外短路、过度充电、强制放电等测试项目时，电池可能不会马上发生危险情况，但在一段时间后，由于内部热量的积累，可能进一步产生危险情况，所以在UN38.3检测标准中规定在特定测试项目后，电池需要观察一段时间，在观察后无危险情况发生才认为符合标准规定，而进过测试的锂电池在观察期间危险性更大，其发生危险情况有很大的不确定性。\n[0005] 如何减少电池在检测及观察过程中可能对人员及设备造成的损害，已成为各检测实验室研究的热点。目前，对锂离子电池检测及观察过程的防护，主要采用简单的隔爆试验箱、配备视频监控系统或增加人员检查巡逻等方式，但这些措施都只能在观察到电池发生燃烧甚至爆炸的危险情况后，人为的采取相应的补救措施，对人员及设备仍有较大的安全隐患。\n发明内容\n[0006] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种用于对锂离子电池进行测试的隔爆测试、储存观察箱。本实用新型的隔爆测试、储存观察箱对测试及观察期间的锂电池的电压、温度进行监控，在电池发生异常升温、燃烧甚至爆炸时，自动采取相应措施，将危险降到最低程度。\n[0007] 为了达到上述发明目的，本实用新型提供了如下技术方案:\n[0008] 一种锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱，其特征在于，该隔爆测试、储存观察箱包括有箱体、底座和灭火装置，所述的箱体放置于底座上，灭火装置连接并通入至所述的箱体内；所述的箱体为长方体结构，在长方体的一侧设有门，箱体包括有由碳钢制成的外壳和由不锈钢制成的内胆，所述的门也为碳钢和不锈钢制成的双层结构，该门通过加强铰链和门扣固定在箱体上作为一级保护；所述内胆中设有用于隔出上层空间和下层空间的隔板，在内胆中设有温度监控点和电压监控点，该温度监控点和电压监控点与灭火装置连接；在所述箱体的顶部设有压力释放口。\n[0009] 在本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱中，为了增加安全性，在所述门的外侧还设有软链作为二级保护。\n[0010] 在本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱中，所述的灭火装置为两个二氧化碳灭火器，该两个二氧化碳灭火器分别通过两个通道连接至箱体内。\n[0011] 在本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱中，控制所述二氧化碳灭火器启闭的开关由控制阀控制，该控制阀连接温度监控点和电压监控点，所述的温度监控点和电压监控点在箱体内温度或电压超过预设范围时发出控制电流启动该控制阀。\n[0012] 基于上述技术方案，本实用新型的隔爆测试、储存观察箱在锂离子电池测试中取得了如下技术优点：\n[0013] 本实用新型防爆测试、存储观察箱可以对锂离子电池在测试时与危险有关的各参数进行监控，通过对锂电池的电压、温度进行监控，在电池发生异常升温、燃烧甚至爆炸时，自动采取相应措施，将危险降到最低程度。一方面加固箱体自身的防爆强度，并保留好压力释放口，另一方面采用自动控制的灭火装置，及时采取灭火措施，确保测试实验设备和相关人员的安全。\n附图说明\n[0014] 图1是本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱的结构示意图。\n[0015] 图2是本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱的内部结构示意图。\n具体实施方式\n[0016] 下面我们结合附图和具体的实施例来对本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解本实用新型的结构组成和工作过程，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。\n[0017] 请看图1和图2，图1是本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱的结构示意图，图2是本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱的内部结构示意图。由图可知，本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱整体结构上包括有箱体1、底座2和灭火装置3，其中，箱体1放置于底座2上，灭火装置3连接并通入至所述的箱体1内。\n[0018] 上述箱体1的整体外观为一个长方体结构，在长方体的箱体1一侧设有门6，该门\n6可以正常开启和闭合，通过该门6往箱体1内放置和取出待测试物体，诸如锂电池等。箱体1包括有由碳钢制成的外壳11和由不锈钢制成的内胆12。实践中，隔爆测试、储存观察箱采用内外两层结构设计，内胆采用SUS304不锈钢，厚度5mm，外壳采用Q235-A碳钢，厚度\n5mm，可在一定范围内有效地抵抗锂离子电池燃烧甚至爆炸对箱体的冲击。\n[0019] 观察箱上的门6也为碳钢和不锈钢制成的双层结构，门6通过加强铰链和门扣固定在箱体1上作为一级保护。为了增加安全性，在所述门6的外侧还设有软链作为二级保护。由于观察箱的门6与箱体1同样采取两层结构。为了安全起见，设置上述两级保护装置，一级为加强型铰链和门扣，二级为软链。这样，在锂离子电池发生爆炸时，不至于将门6冲开从而伤害检测人员，但又可通过软链释放爆炸的部分压力。\n[0020] 在箱体1的内胆12中设有隔板4，其目的是在箱体1内隔出上层空间和下层空间，锂电池在测试时可以选择放置，也可以同时测试两个锂电池。在内胆12中设有温度监控点\n7和电压监控点8，该温度监控点7和电压监控点8与灭火装置3连接。在所述箱体1的顶部设有压力释放口5。通过在箱体1的顶部设置一个压力释放口5，当锂电池发生爆炸时，可以释放部分压力，以减小对箱体1的冲击。\n[0021] 在本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱中，所述的灭火装置3为两个二氧化碳灭火器，该两个二氧化碳灭火器分别通过两个通道连接至箱体1内。采用二氧化碳气体灭火装置，由于某些电池的电极材料在发生分解时会释放氧气，二氧化碳不但可以起到灭火作用，同时由于其比氧气重，可以将电极材料分解释放的氧气快速赶出箱体。该灭火装置3由温度、电压监控装置控制，当监控到电池的温度或电压异常时，自动启动。\n[0022] 在本实用新型锂离子电池的隔爆测试、储存观察箱中，控制所述二氧化碳灭火器启闭的开关由控制阀控制，该控制阀连接温度监控点7和电压监控点8，所述的温度监控点\n7和电压监控点8在箱体1内温度或电压超过预设范围时发出控制电流启动该控制阀。由于锂离子电池的燃烧及爆炸都是内部能量异常释放所引起的，其最初表现出温度及电压的变化，箱体1内设置温度监控点7和电压监控点8，可以在电池发生危险之前采取措施。