本发明涉及电池实验,具体的,涉及一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱及实验方法。
背景技术:
1、电池发生热失控的时候,电芯短时间内会产生大量的热量,造成电池损坏甚至引起爆炸等安全事故。为了针对热失控现象设计应对方案并验证应对方案的可行性,通常需要在实验中模拟热失控的发生。实验中常见的一种触发热失控的方法为对电池进行加热,然而,现有的实验中,从电池外部对电池的加热效率较慢,不利于提高热失控实验的实验效率。为此公告号为cn219349085u公开了一种测试电芯及热失控实验系统,测试电芯包括壳体、电极组件、电弧发生头以及接线端子,壳体的内部具有容纳腔,电极组件和电弧发生头均设置在容纳腔中,接线端子一端位于容纳腔外,另一端位于容纳腔内,接线端子位于容纳腔中的一端与电弧发生头电性连接。
2、然而上述测试电芯的热失控实验方式存在以下问题:上述测试电芯的热失控实验方式是通过电弧发生头通电并产生电弧时,对于与电弧发生头相邻的两个电极组件靠近电弧发生头的区域先发生内短路,进而模拟电极组件靠近另一相邻的电极组件的区域先发生内短路而引起热失控的情形,由电弧发生头产生电弧的方式需要在电芯内进行内短路触发热失控,在具体操作时,需要将电弧发生头反复更换与插入电芯内,这一过程中容易造成电弧发生头发生变形,且插入过程中,难以观察电弧发生头与电芯接触情况,操作较为麻烦。
技术实现思路
1、本发明提出一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,解决了现有技术中内短路触发热失控易造成电弧发生头发生变形以及操作不便的问题。
2、本发明的技术方案如下:一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,包括电池箱体(1)、轨架(6)、触发机构(7)和若干个放置在电池箱体(1)内的待测电芯(3);所述待测电芯(3)的上端均固定有正极接线板(4)与负极接线板(5),且各待测电芯(3)上的正极接线板(4)与负极接线板(5)依次串联,所述正极接线板(4)上固定有正极端柱(41),所述负极接线板(5)上固定有负极端柱(51),所述轨架(6)通过滑轨(2)滑动安装在电池箱体(1)上,所述触发机构(7)设置有两组,所述触发机构(7)安装在轨架(6)上,两组触发机构用于分别可选择的电连接正极端柱(41)和负极端柱(51)。
3、作为上述方案的优选方案,所述触发机构(7)包括弹性线夹(71)、换向件(72)、拨动件(73),所述换向件(72)用于带动拨动件(73)来驱动弹性线夹(71)开合,两组所述触发机构(7)上的弹性线夹(71)用于分别夹持在正极端柱(41)和负极端柱(51)上。
4、作为上述方案的优选方案,所述轨架(6)包括横跨于电池箱体(1)外的架板(61),所述架板(61)的两端底部均固定有导向杆(62),所述导向杆(62)上滑动套接有滑套(63),所述滑套(63)上固定有滑块(64),所述滑块(64)滑动安装在滑轨(2)上,所述导向杆(62)上套接有弹簧(65),所述弹簧(65)的两端分别与滑套(63)、架板(61)连接。
5、作为上述方案的优选方案,所述弹性线夹(71)包括第一转杆(711)、第二转杆(712)、定位轴(713),所述定位轴(713)固定于轨架(6)上,所述第一转杆(711)固定套接在定位轴(713)上,所述第二转杆(712)转动套接在定位轴(713)上,所述第一转杆(711)上固定有第一弧形夹(716),所述第二转杆(712)上固定有第二弧形夹(717),所述第一弧形夹(716)和第二弧形夹(717)用于夹持在正极端柱(41)或负极端柱(51)上,第一转杆和第二转杆之间弹性连接;所述第二转杆(712)的端部固定有挡杆(7110),所述拨动件(73)用于拨动挡杆(7110)来带动第二转杆(712)转动,以打开或闭合弹性线夹(71)。
6、作为上述方案的优选方案,,所述拨动件(73)包括v形板(731),所述v形板(731)转动套接在定位轴(713)上,所述换向件(72)用于带动v形板(731)转动,所述v形板(731)的其中一个端头上固定有第一拨杆(732),所述v形板(731)的另一端头上固定有第二拨杆(733),所述第一拨杆(732)和第二拨杆(733)用于拨动挡杆(7110)。
7、作为上述方案的优选方案,所述第二弧形夹(717)的内弧面固定有导电片(718),所述导电片(718)的外弧面上固定有贯穿第二弧形夹(717)的接线端(719),两组所述触发机构(7)上的接线端(719)之间通过导线电性连接。
8、作为上述方案的优选方案,所述第一转杆(711)与第二转杆(712)上均固定有簧轴(714),两个所述簧轴(714)之间通过拉簧(715)连接。
9、作为上述方案的优选方案,所述换向件(72)包括支架(721),所述支架(721)固定于轨架(6)上,所述支架(721)上转动套接有转轴(722),所述转轴(722)上固定套接有第一齿轮(725),所述v形板(731)的底部固定有与第一齿轮(725)相啮合的第二齿轮(734),所述第二齿轮(734)转动套接在定位轴(713)上。
10、作为上述方案的优选方案,所述转轴(722)的顶端固定有连接柱(723),所述连接柱(723)的外侧固定有手柄(724)。
11、本发明还提供一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱的实验方法,包括以下步骤:将多个待测电芯(3)置于电池箱体(1)内,并将多个待测电芯(3)串联;通过轨架(6)在滑轨(2)上的水平滑动,可使触发机构(7)在电池箱体(1)的上方水平滑动;当对指定的待测电芯(3)进行检测时,将两组触发机构(7)上的弹性线夹(71)分别夹持在该待测电芯(3)的正极端柱(41)和负极端柱(51)上,这样即可实现对待测电芯(3)进行短路,。
12、本发明的有益效果为:
13、1、将待测电芯置于电池箱体内并依次串联,通过手柄、连接柱来带动转轴转动,转轴带动第一齿轮转动,第一齿轮通过与第二齿轮的啮合来带动v形板在定位轴上转动,v形板上的第二拨杆可拨动挡杆移动并带动第二转杆关于第一转杆张开,张开后可解除第一弧形夹和第二弧形夹对正极端柱或负极端柱的夹持,v形板上的第一拨杆可拨动挡杆移动并带动第二转杆关于第一转杆闭合,闭合后可将第一弧形夹和第二弧形夹对正极端柱或负极端柱进行夹持,夹持后,通过将两组触发机构上的接线端之间通过导线电性连接,此时待测电芯外部的正极端柱和负极端柱实现短路,从而可进行热失控进行实验;
14、2、向上提拉架板,此时可通过滑块在滑轨上的滑动来平移架板并同步平移触发机构,将触发机构平移到指定的待测电芯上方后,释放架板,可对不同位置的待测电芯的外短路热失控进行实验,使用方便、灵活;采用外短路触发热失控的方式,解决了现有技术中内短路触发热失控易造成电弧发生头发生变形的问题。
1.一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,其特征在于,包括电池箱体(1)、轨架(6)、触发机构(7)和若干个放置在电池箱体(1)内的待测电芯(3);所述待测电芯(3)的上端均固定有正极接线板(4)与负极接线板(5),且各待测电芯(3)上的正极接线板(4)与负极接线板(5)依次串联,所述正极接线板(4)上固定有正极端柱(41),所述负极接线板(5)上固定有负极端柱(51),所述轨架(6)通过滑轨(2)滑动安装在电池箱体(1)上,所述触发机构(7)设置有两组,所述触发机构(7)安装在轨架(6)上,两组触发机构用于分别可选择的电连接正极端柱(41)和负极端柱(51)。
2.根据权利要求1所述的一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,其特征在于,所述触发机构(7)包括弹性线夹(71)、换向件(72)、拨动件(73),所述换向件(72)用于带动拨动件(73)来驱动弹性线夹(71)开合,两组所述触发机构(7)上的弹性线夹(71)用于分别夹持在正极端柱(41)和负极端柱(51)上。
3.根据权利要求1所述的一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,其特征在于,所述轨架(6)包括横跨于电池箱体(1)外的架板(61),所述架板(61)的两端底部均固定有导向杆(62),所述导向杆(62)上滑动套接有滑套(63),所述滑套(63)上固定有滑块(64),所述滑块(64)滑动安装在滑轨(2)上,所述导向杆(62)上套接有弹簧(65),所述弹簧(65)的两端分别与滑套(63)、架板(61)连接。
4.根据权利要求2所述的一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,其特征在于,所述弹性线夹(71)包括第一转杆(711)、第二转杆(712)、定位轴(713),所述定位轴(713)固定于轨架(6)上,所述第一转杆(711)固定套接在定位轴(713)上,所述第二转杆(712)转动套接在定位轴(713)上,所述第一转杆(711)上固定有第一弧形夹(716),所述第二转杆(712)上固定有第二弧形夹(717),所述第一弧形夹(716)和第二弧形夹(717)用于夹持在正极端柱(41)或负极端柱(51)上,第一转杆和第二转杆之间弹性连接;所述第二转杆(712)的端部固定有挡杆(7110),所述拨动件(73)用于拨动挡杆(7110)来带动第二转杆(712)转动,以打开或闭合弹性线夹(71)。
5.根据权利要求4所述的一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,其特征在于,所述拨动件(73)包括v形板(731),所述v形板(731)转动套接在定位轴(713)上,所述换向件(72)用于带动v形板(731)转动,所述v形板(731)的其中一个端头上固定有第一拨杆(732),所述v形板(731)的另一端头上固定有第二拨杆(733),所述第一拨杆(732)和第二拨杆(733)用于拨动挡杆(7110)。
6.根据权利要求4所述的一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,其特征在于,所述第二弧形夹(717)的内弧面固定有导电片(718),所述导电片(718)的外弧面上固定有贯穿第二弧形夹(717)的接线端(719),两组所述触发机构(7)上的接线端(719)之间通过导线电性连接。
7.根据权利要求4所述的一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,其特征在于,所述第一转杆(711)与第二转杆(712)上均固定有簧轴(714),两个所述簧轴(714)之间通过拉簧(715)连接。
8.根据权利要求5所述的一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,其特征在于,所述换向件(72)包括支架(721),所述支架(721)固定于轨架(6)上,所述支架(721)上转动套接有转轴(722),所述转轴(722)上固定套接有第一齿轮(725),所述v形板(731)的底部固定有与第一齿轮(725)相啮合的第二齿轮(734),所述第二齿轮(734)转动套接在定位轴(713)上。
9.根据权利要求8所述的一种电芯外短路触发热失控的实验电池箱,其特征在于,所述转轴(722)的顶端固定有连接柱(723),所述连接柱(723)的外侧固定有手柄(724)。
10.一种采用如权利要求1~9任一项所述的电芯外短路触发热失控的实验电池箱的实验方法,其特征在于,包括以下步骤:将多个待测电芯(3)置于电池箱体(1)内,并将多个待测电芯(3)串联;通过轨架(6)在滑轨(2)上的水平滑动,可使触发机构(7)在电池箱体(1)的上方水平滑动;当对指定的待测电芯(3)进行检测时,将两组触发机构(7)上的弹性线夹(71)分别夹持在该待测电芯(3)的正极端柱(41)和负极端柱(51)上。