电池热量测试装置及电池热量测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及蓄电池测试领域，特别涉及一种电池热量测试装置及电池热量测试方 法。
【背景技术】
[0002] 精确测量电池的发热量对电动汽车的热管理和热安全性有着重要的意义，对管控 电池包的热失控和合理地实施热管理策略进而对电动车的安全性都有着不可或缺的作用。 如果电池发热量管控不好，极有可能造成电动车的爆炸、起火等安全隐患。因而，不论对热 管理策略的制定还是对电动车的安全性而言，电池发热量的测量均显得尤为重要。
[0003] 现有电池的发热量的获知，一般以模型计算为主。通过仿真、模拟、近似等热模型 所获取的电池发热量难以充分体现电池内部焦耳热、反应热等复杂的热反应过程，因而难 以准确地反映电池内部散发的热量，不能为摸清电池或电池包的发热状况，进行有效地热 管理，提高电动汽车用锂离子电池的热安全性提供可靠依据。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种可用于软包锂离子电池单体的电池热量测试 装置和电池热量测试方法，以获取电池充放电过程中的真实发热量，从而为摸清电池或电 池包的发热状况，进行有效地热管理，提高电动汽车用锂离子电池的热安全性提供可靠依 据。
[0005] 本发明提供了一种电池热量测试装置，包括：
[0006] 恒温箱；
[0007] 绝热室，所述绝热室位于所述恒温箱内；
[0008] 水箱组，所述水箱组内填充液态冷却剂，并夹持被测电池，所述水箱组连同所述被 测电池置于所述绝热室内；
[0009] 水管组，所述水管组位于恒温箱内，所述水管组将水箱组、水栗、热量表、散热器连 通，形成由所述水箱组经过所述水栗到所述热量表、再由所述热量表到所述散热器并由所 述散热器返回所述热量表、再由所述热量表到所述水箱组的循环管路，使得所述冷却剂在 所述循环管路中循环；
[0010] 水栗，所述水栗位于恒温箱内，并位于所述绝热室以外，用于驱动所述循环管路中 的冷却剂的循环；
[0011] 热量表，所述热量表位于恒温箱内，并位于所述绝热室以外，用于获取流经该热量 表的冷却液的累计热量值；
[0012] 散热器，所述散热器位于恒温箱内，并位于所述绝热室以外，用于将流经该散热器 的冷却剂中所携带的热量散发至恒温箱中；
[0013] 至少一个温度传感器，布置于所述被测电池表面，用于获取所述被测电池表面的 温度信息；
[0014]电极连接端口，所述电极连接端口位于所述绝热室外并电连接于所述被测电池的 极耳，所述电极连接端口用于连接外部充放电设备，且其形状设计成多次弯曲结构以增大 与水箱组接触的散热面积，而减少与充放电设备的主电缆连接造成的热量外泄；
[0015]计算机，所述计算机位于所述恒温箱外，并连接于所述热量表和至少一个温度传 感器，所述计算机用于接收所述至少一个温度传感器所获取的温度信息、接收所述热量表 所获取的累计热量值。
[0016] 进一步，所述电池热量测试装置还包括：
[0017] 压力传感器，所述压力传感器位于所述绝热室内并连接于所述计算机，所述压力 传感器用于获取所述水箱组施加于所述被测电池的压力信息并将其发送给所述计算机进 行监测。
[0018] 进一步，所述电池热量测试装置还包括：
[0019] 电极导热连接器，所述电极导热连接器位于所述绝热室内，所述电极导热连接器 的一端连接于所述被测电池的极耳，所述电极导热连接器的另一端作为所述电极连接端 口，所述电极导热连接器表面覆盖导热绝缘硅胶，所述水箱组压紧于所述导热绝缘硅胶。
[0020] 进一步，所述水箱组包括下水箱和上水箱;其中，
[0021] 所述下水箱位于所述被测电池的下侧，所述上水箱位于所述被测电池的上侧，所 述被测电池位于所述下水箱和上水箱之间；
[0022] 所述下水箱和上水箱之间通过一软管连通，使得所述下水箱中的冷却液可通过所 述软管进入所述上水箱；
[0023] 所述下水箱开设进水口，以连接所述水管组，使得所述水管组中的冷却液可通过 所述进水口流进所述下水箱；
[0024] 所述上水箱开设出水口，以连接所述水管组，使得所述上水箱中的冷却液可通过 所述出水口流出所述上水箱。
[0025] 进一步，所述绝热室开设有与所述进水口和出水口相适配的通孔，以使得位于绝 热室内的水箱组以及位于绝热室外的水栗、热量表、散热器通过所述水管组连通。
[0026] 进一步，所述水管组包括：
[0027] 出水管，所述出水管连接于所述上水箱的出水口与所述水栗的进水口之间；
[0028] 第一导流管，所述第一导流管连接于所述水栗的出水口与热量表的进水口之间；
[0029] 第二导流管，所述第二导流管连接于所述热量表的散热送水口和散热器的进水口 之间；
[0030] 第三导流管，所述第三导流管连接于散热器的出水口和所述热量表的散热回水口 之间；
[0031] 进水管，所述进水管连接于所述热量表的出水口和所述下水箱的进水口之间。
[0032] 进一步，所述至少一个温度传感器分别布置于所述被测电池表面、被测电池的极 耳、上水箱内和下水箱内，并连接于所述计算机，以获取所述被测电池表面温度信息、被测 电池的极耳温度信息、上水箱内温度信息和下水箱内温度信息，并将所获取的温度信息发 送给所述计算机。
[0033] 进一步，所述绝热室包括绝热室本体和绝热室盖体;其中，
[0034] 所述绝热室本体内部形成一个上部开口的容纳空间，所述水箱组连同所述被测电 池置于所述容纳空间内；
[0035] 所述绝热室盖体设置于所述绝热室本体的上方，并在一开闭电机的控制下打开、 关闭所述容纳空间的开口，其中，所述开闭电机电连接于所述计算机，以在所述计算机的控 制下执行所述绝热室盖体的打开、关闭操作。
[0036] 进一步，所述绝热室开设有抽真空接口以抽出绝热室内的空气介质，避免空气吸 收来自电池放出的热量。
[0037] 本发明还提供了一种采用如上任一项所述的电池热量测试装置进行电池热量测 试的方法，包括：
[0038] 将被测电池置入绝热室中的水箱组之间，并将被测电池的极耳电连接于电极连接 端口；
[0039] 将外部充放电设备连接至所述电极连接端口；
[0040] 位于所述恒温箱内的所有部件进行初始温度平衡；
[0041 ]通过计算机实时监测各个温度传感器的温度信息；
[0042] 当各个温度传感器的温度信息全部达到初始温度并稳定后，通过计算机实时监测 并存储所述热量表所获取的温度信息和流量信息；
[0043] 开启所述水栗以驱动所述循环管路中的冷却剂的循环；
[0044] 开启外部充放电设备以对所述被测电池进行充放电；
[0045] 当充放电结束，且各温度传感器的温度信息全部回到初始温度并维持一段时间 和/或热量表的累计热量值恒定不变时，停止测试；
[0046] 将热量表的累计热量值作为被测电池在充放电过程中所释放的热量。
[0047] 从上述方案可以看出，本发明的电池热量测试装置和电池热量测试方法可有效并 准确地测量被测电池进行充放电时所发出的热量，进而为实际了解电池或者电池包的发热 状况、进行有效地热管理，进而有效提高电动汽车用锂离子电池的热安全性，提供了第一手 可靠信息。
【附图说明】
[0048] 以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
[0049] 图1为本发明实施例的电池热量测试装置横截面结构示意图；
[0050] 图2为图1中被测电池周边区域结构放大示意图；
[0051 ]图3为本发明实施例中绝热室内