一種18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，包括以下步驟：提供多節(jié)18650型鋰電池、加熱棒、多個熱電偶、智能溫控儀、溫度記錄儀、飛機貨艙模擬艙；將多節(jié)18650型鋰電池與一個加熱棒緊密連接在一起；每節(jié)18650型鋰電池表面和加熱棒表面各固定一個熱電偶；將固定成一個整體的18650型鋰電池、加熱棒、熱電偶放置于飛機貨艙模擬艙內(nèi)并關(guān)閉艙門；將熱電偶連接于飛機貨艙模擬艙外的溫度記錄儀上并校正儀表；將熱電偶分別連接于飛機貨艙模擬艙外的智能溫控儀的輸出端和輸入端；數(shù)據(jù)的記錄。其有益效果是：能夠測試18650型鋰電池熱失控發(fā)生溫度和發(fā)生熱失控的電池數(shù)量，實現(xiàn)不同18650型鋰電池熱失控傳播安全性比較。
【專利說明】
一種18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及民用航空運輸危險品領(lǐng)域，特別是涉及一種18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]2006、2010年UPS先后發(fā)生的兩次航班墜毀事件使得鋰電池航空運輸火災(zāi)危險性受到全球普遍關(guān)注。鋰電池能量密度大，運輸過程中可能受到高溫、撞擊、電池內(nèi)部缺陷影響發(fā)生急速釋放內(nèi)部熱量的熱失控現(xiàn)象。18650型鋰電池應(yīng)用廣泛，航空運輸需求量大，單個18650型鋰電池航空運輸包裝件內(nèi)通常包含上百節(jié)電池芯。包裝件內(nèi)單個電池芯熱失控可能導致整個包裝件陷于火海且鋰電池熱失控難以使用普通滅火劑撲滅，因此鋰電池運輸安全性與熱失控在電池間蔓延的難易程度密切相關(guān)。
[0003]鋰電池熱失控蔓延是一種連鎖反應(yīng)，其連鎖反應(yīng)速度和難易程度可以反映鋰電池大量運輸風險。FAA在廢舊的飛機貨艙內(nèi)開展了數(shù)千節(jié)18650型鋰電池芯的燃爆實驗，證明了這種連鎖反應(yīng)后果嚴重?，F(xiàn)有的研究主要采用ARC、DSC、C80等熱分析儀器對單節(jié)18650型鋰電池或鋰電池材料進行熱失控過程分析，較少研究鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)規(guī)律。本發(fā)明針對18650型鋰電池提出了一種熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，可采用該方法實現(xiàn)對不同材料和品牌的18650型鋰電池開展熱失控連鎖反應(yīng)測試，通過比較熱失控發(fā)生溫度和發(fā)生熱失控的電池數(shù)量，實現(xiàn)不同18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)程度的表征。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，能夠測試18650型鋰電池熱失控發(fā)生溫度和發(fā)生熱失控的電池數(shù)量，實現(xiàn)不同18650型鋰電池熱失控傳播安全性比較。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006](1)、提供多節(jié)18650型鋰電池、加熱棒、多個熱電偶、智能溫控儀、溫度記錄儀、飛機貨艙模擬艙；
[0007](2)、將多節(jié)18650型鋰電池與一個加熱棒緊密連接在一起；
[0008](3)、在步驟(2)中的每節(jié)18650型鋰電池表面和加熱棒表面各固定一個熱電偶； [〇〇〇9] (4)、將步驟(3)中固定成一個整體的18650型鋰電池、加熱棒、熱電偶放置于飛機貨艙模擬艙內(nèi)并關(guān)閉艙門；
[0010](5)、將步驟(4)中的熱電偶連接于飛機貨艙模擬艙外的溫度記錄儀上并校正儀表；
[0011](6)、將步驟(4)中的熱電偶分別連接于飛機貨艙模擬艙外的智能溫控儀的輸出端和輸入端；
[0012](7)、數(shù)據(jù)的記錄:打開智能溫控儀，調(diào)整目標溫度使加熱棒升溫至110°C后，使加熱棒以5°C/min速率升溫，直至任一 18650型鋰電池出現(xiàn)熱失控時停止升溫，記錄18650型鋰電池第一次熱失控時加熱棒溫度，并記錄各節(jié)18650型鋰電池表面溫度變化情況及18650型鋰電池后續(xù)發(fā)生熱失控的順序和數(shù)量。[〇〇13]優(yōu)選地，上述的18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，其中所述加熱棒尺寸與 18650型鋰電池一致，所述加熱棒功率為150W。[〇〇14]優(yōu)選地，上述的18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，其中所述熱電偶為K型， 探針長度l〇cm，直徑1 ? 5mm 〇[〇〇15]優(yōu)選地，上述的18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，其中所述飛機貨艙模擬艙采用不銹鋼板焊接。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)效果主要體現(xiàn)在:本發(fā)明通過加熱棒觸發(fā)單節(jié)18650型鋰電池熱失控引發(fā)多節(jié)18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)，可實現(xiàn)對不同材料和品牌的18650型鋰電池開展熱失控連鎖反應(yīng)測試，通過比較熱失控發(fā)生溫度和發(fā)生熱失控的電池數(shù)量，實現(xiàn)不同 18650型鋰電池熱失控傳播安全性比較?！靖綀D說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的流程圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的電池布置方案圖；
[0019]圖3是本發(fā)明中的飛機貨艙模擬艙結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步地詳述，以使本發(fā)明的技術(shù)方案更易于理解和掌握。[0021 ] 如圖1、2、3所示，一種18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，其特征在于，包括以下步驟:[〇〇22]步驟(1):提供多節(jié)18650型鋰電池、加熱棒、多個熱電偶、智能溫控儀、溫度記錄儀、飛機貨艙模擬艙6。本實施方式中，加熱棒尺寸與18650型鋰電池一致，加熱棒功率為 150W。熱電偶為K型，探針長度10cm，直徑1.5mm。所述飛機貨艙模擬艙6采用不銹鋼板焊接， 尺寸模擬飛機貨艙實際尺寸。[〇〇23]步驟(2):將多節(jié)18650型鋰電池與一個加熱棒緊密連接在一起。本實施方式中，多節(jié)18650型鋰電池和加熱棒可采用不同的數(shù)量和排布方式，例如采用三排三列18650型鋰電池5并將某角落18650型鋰電池5替換為與18650型鋰電池尺寸一致的加熱棒1。[〇〇24] 步驟(3):每節(jié)18650型鋰電池5表面和加熱棒表面各固定一個熱電偶4。本實施方式中，18650型鋰電池5表面熱電偶4和加熱棒1表面熱電偶4在三排三列布局中，靠近冷端并保持對稱。[〇〇25]步驟4:將固定成一個整體的18650型鋰電池、加熱棒、熱電偶放置于飛機貨艙模擬艙6內(nèi)并關(guān)閉艙門。本實施方式中，18650型鋰電池5、加熱棒1、熱電偶4采用穩(wěn)定的方式使用金屬絲3固定，固定圈數(shù)不易過多以以減少熱散失。[〇〇26]步驟5:將固定于18650型鋰電池表面的熱電偶4連接于飛機貨艙模擬艙6外的溫度記錄儀上并校正儀表。
[0027]步驟6:將加熱棒1和固定于加熱棒1表面的熱電偶4分別連接于飛機貨艙模擬艙6 外的智能溫控儀的輸出端和輸入端。
[0028]步驟7:打開智能溫控儀，調(diào)整目標溫度使加熱棒1升溫至110°C后使加熱棒以5°C/ min速率升溫，直至任一 18650型鋰電池5出現(xiàn)熱失控時停止升溫，記錄18650型鋰電池5第一次熱失控時加熱棒1溫度，記錄各節(jié)18650型鋰電池5表面溫度變化情況及18650型鋰電池5 后續(xù)發(fā)生熱失控的順序和數(shù)量，其中，18650型鋰電池5第一次熱失控時加熱棒1溫度和發(fā)生熱失控的18650型鋰電池數(shù)量5表征18650型鋰電池5熱失控連鎖反應(yīng)程度。
[0029]當然，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，非因此即局限本發(fā)明的專利范圍，凡運用本發(fā)明說明書及圖式內(nèi)容所為之簡易修飾及等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)同理包含于本發(fā)明的專利保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)、提供多節(jié)18650型鋰電池、加熱棒、多個熱電偶、智能溫控儀、溫度記錄儀、飛機貨 艙模擬艙；(2)、將多節(jié)18650型鋰電池與一個加熱棒緊密連接在一起；(3)、在步驟(2)中的每節(jié)18650型鋰電池表面和加熱棒表面各固定一個熱電偶；(4)、將步驟(3)中固定成一個整體的18650型鋰電池、加熱棒、熱電偶放置于飛機貨艙 模擬艙內(nèi)并關(guān)閉艙門；(5)、將步驟(4)中的熱電偶連接于飛機貨艙模擬艙外的溫度記錄儀上并校正儀表；(6)、將步驟(4)中的熱電偶分別連接于飛機貨艙模擬艙外的智能溫控儀的輸出端和輸 入端；(7)、數(shù)據(jù)的記錄:打開智能溫控儀，調(diào)整目標溫度使加熱棒升溫至110°C后，使加熱棒 以5°C/min速率升溫，直至任一 18650型鋰電池出現(xiàn)熱失控時停止升溫，記錄18650型鋰電池 第一次熱失控時加熱棒溫度，并記錄各節(jié)18650型鋰電池表面溫度變化情況及18650型鋰電 池后續(xù)發(fā)生熱失控的順序和數(shù)量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，其特征在于，所述 加熱棒尺寸與18650型鋰電池一致，所述加熱棒功率為150W。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，其特征在于，所述 熱電偶為K型，探針長度10cm，直徑1.5mm〇4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的18650型鋰電池熱失控連鎖反應(yīng)測試方法，其特征在于:所述 飛機貨艙模擬艙采用不銹鋼板焊接。
【文檔編號】G01R31/36GK105974319SQ201610264227
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】張青松, 曹文杰, 羅星娜, 郭超超
【申請人】中國民航大學