本技术新型属于锂离子电池技术领域，特别是一种锂离子电池或电池组热失控综合检测系统。

系统包括防爆试验室、模拟电池箱、热失控引发装置、电池热解气体采集装置、电池箱内温度与压力在线测量与记录系统、电池热失控视频记录装置；热失控引发装置通过导电柱与模拟电池箱相连，电池热解气体采集装置与模拟电池箱相连，电池箱内温度与压力在线测量与记录系统与模拟电池箱相连。

本申请的系统能够观察记录不同环境氛围、不同热失控引发条件下锂离子电池组失控效应参数变化，以及对气体产物的收集，能够探索电池组内某块电池发生热失控后对电池组内其他电池的影响等。

技术要求1.一种锂离子电池或电池组热失控综合检测系统，其特征在于，所述系统包括防爆试验室(1)、模拟电池箱(2)、热失控引发装置、电池热解气体采集装置、电池箱内温度与压力在线测量与记录系统、电池热失控视频记录装置；其中，所述热失控引发装置通过导电柱(19)与所述的模拟电池箱(2)相连，所述导电柱(19)与模拟电池箱(2)的密封盖通过密封结构实现密封，所述的电池热解气体采集装置与所述模拟电池箱(2)相连，所述的电池箱内温度与压力在线测量与记录系统与所述的模拟电池箱(2)相连，所述模拟电池箱(2)、电池热解气体采集装置、电池箱内温度与压力在线测量与记录系统中的测量部分、电池热失控视频记录装置放置在防爆试验室(1)内。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导电柱(19)与模拟电池箱(2)的密封盖之间实现密封连接的密封结构包括两个梯形绝缘块和两个螺母，两个梯形绝缘块的截面呈等腰梯形，两个绝缘梯形块为等腰梯形较短的上底相邻的布置，且上下套装在导电柱(19)的外周，密封盖上设置有形状与绝缘梯形块相匹配的通孔，两个梯形绝缘块等腰梯形较长的下底通过螺母紧固，导电柱(19)上设置有与螺母相匹配的螺纹。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟电池箱(2)由满足材料强度和可燃性要求的材料制备，模拟电池箱(2)包括样品池和密封盖，样品池和密封盖之间设置橡胶垫片，样品池和密封盖由均布在四周的螺栓组实现夹紧密封；所述样品池其中之一的侧面设有圆形防爆玻璃窗，所述密封盖上还设置有温度传感器接口和多个气孔，电池或电池组放置在模拟电池箱(2)内。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述热失控引发装置为过热式，包括调压仪(16)、导电柱(19)和加热带(17)；所述加热带(17)包裹在电池或电池组的外周，加热带(17)与导电柱(19)的下端相连，导电柱(19)的上端与调压仪相连，通过调压仪(16)调整加热带(17)的加热速率，对电池或电池组进行加热。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述热失控引发装置为过充式，包括充放电循环测试仪(18)和导电柱(19)，所述充放电循环测试仪(18)与整个系统的控制系统(13)相连，所述导电柱为两个，两个导电柱(19)下端分别通过电线与电池的正、负极相连，两个导电柱(19)的上端通过导线与充放电循环测试仪(18)上的测试通道相连，通过充放电循环测试仪(18)对电池进行过充直至电池发生热失控。

6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，电池热解气体采集装置包括过滤装置(7)、单向阀(8)、气体采集袋(9)、球阀Ⅱ(10)和真空泵(11)；电池热解气体采集装置通过连接管路和密封盖上的气孔相连，气孔通过连接管路与三通Ⅱ的一端相连，气孔和三通Ⅱ之间依次设置过滤装置(7)和单向阀(8)，三通Ⅱ的另一端连接气体采集袋(9)，三通Ⅱ的第三端通过球阀Ⅱ(10)连接真空泵(11)。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，采用红外气体分析仪代替气体采集袋(9)，实现气体的在线分析。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电池箱内温度与压力在线测量与记录系统包括温度传感器(3)、压力传感器(4)、球阀Ⅰ(5)、气泵(6)、采集卡和控制系统(13)；所述温度传感器(3)与密封盖上的温度传感器接口相连，所述温度传感器(3)为K型热电偶或热电阻，温度传感器(3)为两个，一个固定在靠近电池或电池组的表面，用于测量电池或电池组表面的温度，另一个固定在模拟电池箱(2)中远离电池或电池组表面的区域，用于测量模拟电池箱(2)内的温度；温度传感器(3)通过导线连接相应的采集卡，采集卡连接控制系统(13)；密封盖上的气孔通过连接管路连接三通Ⅰ的一端，三通Ⅰ的另一端通过球阀Ⅰ(5)连接气泵(6)，三通Ⅰ的第三端连接压力传感器(4)，压力传感器(4)通过导线连接相应的采集卡，采集卡和电脑控制系统相连。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述电池热失控视频记录装置包括摄像仪或视频探测仪、模拟电池箱的防爆玻璃观察窗和LED灯，所述LED灯独立设置，采用纽扣电池供电；所述系统还包括排风净化装置(15)，用于排出防爆试验室(1)内残留的气体。

技术说明书一种锂离子电池或电池组热失控综合检测系统技术领域本技术新型属于锂离子电池技术领域，特别是一种锂离子电池或电池组热失控综合检测系统。

背景技术近几年因锂离子电池或电池组频繁引发的热自燃、爆炸事故使得锂离子电池或电池组的安全性成为社会各界广泛关注的焦点之一。

锂离子电池在热冲击、过冲、过放、短路、振动、挤压等滥用状态下，其内部的活性物质及电解液等组分之间发生化学反应，产生大量的热量和气体，引起电池升温，若内部的热生成速率大于热散失速率，则体系内的反应温度就会不断上升，进一步加速化学反应，触发电池热失控，当热量和内压累积到临界极限时，就会引起电池的燃烧或爆炸。

充分认识锂离子电池及电池组失控机制是解决其安全隐患的技术基础。

现有的研究主要采用加速量热仪、C80微量量热仪、锥形量热仪等对锂离子电池进行热失控研究。

量热仪主要通过将样品置于量热体系中进行反应，测得样品热分解过程的反应热。

C80微量量热仪能准确测量锂离子电池的电极材料、电解液等电池组件材料热分解过程的热效应，但因样品池耐压低、装载的试样量很小，无法进行单个电池的试验。

加速量热仪与C80微量量热仪相比，功能相近，试样量可大幅提高，但无法开展伴有较强燃爆危险性的锂离子电池组热失控蔓延规律研究。

此外，加速量热仪和C80微量量热仪以“量热”为主，无法实时观察电池热失控过程。

锥形量热仪擅长模拟火灾场景下材料的燃烧行为，具有烟气组分分析与热通量测量等功能，单次试验量较大，但不能进行存在爆炸危险的锂离子电池组热失控蔓延规律类试验；另外，锥形量热仪测试时，试样暴露在空气中，而实际应用的锂离子电池组处于密封的电池箱内，锥形量热仪不能模拟电池箱内锂离子电池组热失控过程。

现有技术不能对锂离子电池或电池组热失控进行以较完整的测试研究。

实用新型内容本技术新型所解决的技术问题在于提供一种锂离子电池或电池组热失控综合检测系统。

实现本技术新型目的的技术解决方案为：一种锂离子电池或电池组热失控综合检测系统，所述系统包括防爆试验室、模拟电池箱、热失控引发装置、电池热解气体采集装置、电池箱内温度与压力在线测量与记录系统、电池热失控视频记录装置；其中，所述热失控引发装置通过导电柱与所述的模拟电池箱相连，所述导电柱与模拟电池箱的密封盖通过密封结构实现密封，所述的电池热解气体采集装置与所述模拟电池箱相连，所述的电池箱内温度与压力在线测量与记录系统与所述的模拟电池箱相连，所述模拟电池箱、电池热解气体采集装置、电池箱内温度与压力在线测量与记录系统中的测量部分、电池热失控视频记录装置放置在防爆试验室内。

进一步的，所述导电柱与模拟电池箱的密封盖之间实现密封连接的密封结构包括两个梯形绝缘块和两个螺母，两个梯形绝缘块的截面呈等腰梯形，两个绝缘梯形块为等腰梯形较短的上底相邻的布置，且上下套装在导电柱的外周，密封盖上设置有形状与绝缘梯形块相匹配的通孔，两个梯形绝缘块等腰梯形较长的下底通过螺母紧固，导电柱上设置有与螺母相匹配的螺纹。

进一步的，所述模拟电池箱由满足材料强度和可燃性要求的材料制备，模拟电池箱包括样品池和密封盖，样品池和密封盖之间设置橡胶垫片，样品池和密封盖由均布在四周的螺栓组实现夹紧密封；所述样品池其中之一的侧面设有圆形防爆玻璃窗，所述密封盖上还设置有温度传感器接口和多个气孔，电池或电池组放置在模拟电池箱内。

进一步的，所述热失控引发装置为过热式，包括调压仪、导电柱和加热带；所述加热带包裹在电池或电池组的外周，加热带与导电柱的下端相连，导电柱的上端与调压仪相连，通过调压仪调整加热带的加热速率，对电池或电池组进行加热。

进一步的或，所述热失控引发装置为过充式，包括充放电循环测试仪和导电柱，所述充放电循环测试仪与整个系统的控制系统相连，所述导电柱为两个，两个导电柱下端分别通过电线与电池的正、负极相连，两个导电柱的上端通过导线与充放电循环测试仪上的测试通道相连，通过充放电循环测试仪对电池进行过充直至电池发生热失控。

进一步的，所述电池热解气体采集装置包括过滤装置、单向阀、气体采集袋、球阀Ⅱ和真空泵；电池热解气体采集装置通过连接管路和密封盖上的气孔相连，气孔通过连接管路与三通Ⅱ的一端相连，气孔和三通Ⅱ之间依次设置过滤装置和单向阀，三通Ⅱ的另一端连接气体采集袋，三通Ⅱ的第三端通过球阀Ⅱ连接真空泵。

进一步的，采用红外气体分析仪代替气体采集袋，实现气体的在线分析。

进一步的，所述电池箱内温度与压力在线测量与记录系统包括温度传感器、压力传感器、球阀Ⅰ、气泵、采集卡和控制系统；所述温度传感器与密封盖上的温度传感器接口相连，所述温度传感器为K型热电偶或热电阻，温度传感器为两个，一个固定在靠近电池或电池组的表面，用于测量电池或电池组表面的温度，另一个固定在模拟电池箱中远离电池或电池组表面的区域，用于测量模拟电池箱内的温度；温度传感器通过导线连接相应的采集卡，采集卡连接控制系统；密封盖上的气孔通过连接管路连接三通Ⅰ的一端，三通Ⅰ的另一端通过球阀Ⅰ连接气泵，三通Ⅰ的第三端连接压力传感器，压力传感器通过导线连接相应的采集卡，采集卡和电脑控制系统相连。

进一步的，所述电池热失控视频记录装置包括摄像仪或视频探测仪、模拟电池箱的防爆玻璃观察窗和LED灯，所述LED灯独立设置，采用纽扣电池供电；所述系统还包括排风净化装置，用于排出防爆试验室内残留的气体。

一种采用上述的系统检测电池或电池组热失控的方法，包括如下步骤：(1)打开模拟电池箱上的观察窗，将锂离子电池放置其中，并用加热带包裹住，将一个温度传感器固定在锂离子电池的表面，打开模拟电池箱内的LED灯，关上观察窗，温度传感器为K型热电偶，探针长度为30cm，直径为1mm；(2)实验环境条件为无氧时：关闭单向阀，打开球阀Ⅰ，使用气泵抽出模拟电池箱内、以及各个管路中的空气，关闭球阀Ⅰ，为实验创造无氧环境；实验环境条件为有氧时：关闭单向阀与球阀；(3)打开球阀Ⅱ，使用真空泵将单向阀另一侧电池热解气体采集装置管路及气袋中的空气抽出，关闭球阀Ⅱ，将采集装置抽成真空状态，可利用模拟电池箱与气体采集装置之间的压力差采集气体，同时又保证收集到的气体纯度；打开控制系统中温度检测单元、压力检测单元，检测装置是否漏气；(4)通过调压仪调整加热带的加热速率，对电池进行加热，打开摄像仪记录实验过程，同时开启控制系统中温度压力软件进行数据采集；(5)待反应结束后，打开单向阀，将生成的气体采集到气体采集袋中。