一种锂离子电池热失控产气测试系统

1.本发明涉及锂离子电池热失控实验设备技术领域，特别是涉及一种锂离子电池热失控产气测试系统。


背景技术：

2.锂离子电池作为储能系统级单元的核心部件，其安全性已经成为制约储能行业全面发展的致命隐患，尤其是热失控这一共性安全问题亟需解决。锂离子电池在触发热失控的过程中，电池内部的正极材料、负极材料、电解液之间会发生一系列的化学反应并释放大量的可燃、可爆气体，一旦与空气混合，遇到电火花、明火等点火源就会发生爆炸，极大的威胁着人们的生命财产安全。因此，开展锂离子电池热失控产气的定性与定量分析，并根据测试结果提出储能系统抑爆和高安全电池的开发策略至关重要。
3.然而，现有的用于测量锂离子电池热失控产气的装置往往功能较为单一，不能同时满足机械滥用、电滥用、热滥用多种诱因的测试需求。申请公布号为cn 114740371 a的中国专利公开了一种用于锂电池测试使用的防爆箱，包括箱体，箱体包括防爆过充箱、防爆针刺箱和防爆挤压箱，防爆过充箱内设有防爆板一，防爆板一上设有锂电池一，防爆过充箱上设有防爆门一，防爆门一上设有显示板面一，限位块与圆形滑块一连接，限位块底部设有连接杆，气流仓左部设有排气管，滑杆上设有滑套，压缩弹簧二上部设有滑环，气压管上设有滑槽，滑环上设有升降板，限位环内设有升降杆，升降杆底部设有压板，压板下侧设有锂电池三，防爆挤压箱背部设有泄压网孔三，防爆挤压箱背部设有烟气排管二。该方案解决了防爆箱功能单一、不能一台设备同时进行过充、针刺和挤压三项测试的问题，但是该方案只是公开有实现过充、针刺和挤压的机械手段，对于如何能够对实验结果进行测试的结构并没有记载。
4.而且，目前锂离子电池热失控产气大多聚焦于单体测试，未见模组级别的热失控产气测试，分析原因主要是模组级别的热失控产气需要较多的温度传感器和电压采集线，而一般热失控产气罐体仅仅在表面安装10余个热电偶，不能满足模组级别的测试。
5.例如授权公告号为cn 216956296 u的中国专利公开了一种锂离子电池热失控特性测试装置，包括实验釜、固定装置、加热装置、针刺装置、摄像装置和控制装置。实验釜被设计为压力容器，安装了压力安全阀，防止实验过程中内部超压发生物理爆炸；实验釜上下各安装一处阀门，用于进气和出气；固定装置放置在实验釜内，用于固定加热板和锂离子电池；加热装置为两块大功率加热板；针刺装置固定在固定装置开槽中。该方案可开展不同荷电状态锂离子电池在热滥用、针刺滥用和过充滥用三种滥用情形下热失控规律实验，还公开了通过收集、分析热失控产生的气体研究预警机制，将气体传感器集成放置釜内测试传感器灵敏度和有效性，但是，模组级别的热失控产气测试过程中往往需要布置较多的传感器，而该方案的测试装置不能满足测试需求，无法获得更广泛和准确的实验数据。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种锂离子电池热失控产气测试系统，以解决上述现有技术存在的问题，通过在密封罐体的壳壁局部向外凸出形成隔热舱，并设置盖板封闭隔热舱，能够形成与外界隔绝的用于容纳数采装置的空间，将数采装置与传感器连接，可以在不增加密封罐体孔洞的基础上在密封罐体内布设足够数量和种类的传感器，满足测试需求。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
8.本发明提供一种锂离子电池热失控产气测试系统，包括密封罐体、设置在所述密封罐体内的用于夹持锂离子电池的夹具以及诱发锂离子电池热失控的诱发装置，所述密封罐体的壳壁局部向外凸出形成用于安装数采装置的隔热舱，所述隔热舱与所述密封罐体的内腔连通处设置有用于密封和隔热的盖板，所述密封罐体内布设有若干传感器，所述盖板上开设有进线口，所述进线口贯穿设置有连接所述数采装置和所述传感器的测试线，且所述进线口通过密封压帽进行密封。
9.优选地，所述隔热舱内部设置有阻火隔热材料层，所述盖板包括本体和连接在所述本体内侧的密封隔热层，所述密封隔热层包括内部填充的耐高温保温材料和包覆在外部的耐高温密封材料。
10.优选地，所述密封罐体采用卧式设置的圆柱形结构，所述密封罐体的两侧设置有观察窗，端部铰接有盖体，所述盖体与所述密封罐体之间设置有关门机构。
11.优选地，所述关门机构包括转动连接在所述密封罐体端部的环形压紧结构以及连接在所述盖体端部的环形承压结构，所述环形压紧结构包括若干沿径向向内凸出的压紧部，所述环形承压结构包括若干沿径向向外凸出的承压部，所述承压部能够沿轴向通过所述压紧部之间的间隙，所述压紧部设置有斜坡面，能够转动到所述承压部的轴向外侧将其压紧。
12.优选地，所述诱发装置包括针刺机构，所述针刺机构包括外置针刺单元，所述外置针刺单元包括第一钢针、贯穿安装在所述壳壁上的罐体接头、部分位于所述罐体接头内部的耐高温锥形密封套以及将所述耐高温锥形密封套压紧在所述罐体接头上的压紧帽，所述压紧帽与所述耐高温锥形密封套之间还设置有调节垫，所述第一钢针顺次穿过所述压紧帽、所述调节垫、所述耐高温锥形密封套后进入所述密封罐体内部，所述第一钢针穿入所述耐高温锥形密封套的入口处还设置有耐高温0型圈。
13.优选地，所述针刺机构还包括内置针刺单元，所述内置针刺单元包括第二钢针和连接所述第二钢针的执行器，所述执行器通过固定架安装在托板上，所述夹具安装在所述托板上，所述托板安装在所述密封罐体的内壁上，所述第二钢针能够对准安装在所述夹具上的锂离子电池。
14.优选地，所述诱发装置包括加热机构，所述密封罐体外部铺设有保温层，所述加热机构包括位于所述密封罐体内壁的若干u型加热管，所述u型加热管的支臂沿所述密封罐体的长度方向设置。
15.优选地，所述诱发装置包括过充机构，所述过充机构包括贯穿所述壳壁设置的陶瓷电极，所述陶瓷电极内部的电极之间通过陶瓷隔离，所述陶瓷电极位于所述密封罐体内部的部分采用陶瓷套包覆，位于所述密封罐体外部的部分设置有陶瓷绝缘片。
16.优选地，所述夹具包括相对设置的面板和贯穿所述面板设置的导向杆，所述面板
上设置有若干安装孔，所述安装孔内设置有用于限定锂离子电池的插板，所述面板上还设置有间距调节机构。
17.优选地，所述密封罐体的顶部设置有排气阀，所述排气阀的出口连通有通气管，所述密封罐体的侧部设置有泄压阀，所述泄压阀的出口连通所述通气管。
18.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
19.(1)本发明通过在密封罐体的壳壁局部向外凸出形成隔热舱，并设置盖板封闭隔热舱，能够形成与外界隔绝的用于容纳数采装置的空间，将数采装置与传感器连接，可以在不增加密封罐体孔洞的基础上在密封罐体内布设足够数量和种类的传感器，满足测试需求；
20.(2)本发明通过关门机构的环形压紧结构和环形承压结构的配合，在转动环形压紧结构时，能够利用压紧部的斜坡面，沿轴向将承压部压紧，进而实现将盖体紧密扣合在密封罐体端部，保证密封罐体形成整体密封的结构，保证实验的顺利进行；
21.(3)本发明过充连接线采用陶瓷电极，陶瓷电极内部的电极之间通过陶瓷隔离，陶瓷电极位于密封罐体内部的部分采用陶瓷套包覆，位于密封罐体外部的部分设置有陶瓷绝缘片，通过陶瓷电极的设置，能够耐高温和耐高压，可以有效解决热失控喷射电极液导致的绝缘失效问题；
22.(4)本发明夹具包括有限定锂离子电池的插板和调节面板间距的间距调节机构，通过调节插板在安装孔的位置，以及调节间距调节机构，可以适应安装不同大小和数量的锂离子电池或模组；并且，将夹具安装在托板上，并同时将内置针刺单元通过固定架安装在托板上，从而使得内置针刺单元与夹具可以任意组装装配，解决了针刺触发热失控针刺位置固定的问题；
23.(5)本发明外置针刺单元通过压紧帽压紧位于罐体接头内部的耐高温锥形密封套，锥形结构能够形成向内径侧的挤压分力，从而将耐高温锥形密封套的内径沿径向挤压在第一钢针的外径侧，能够在将第一钢针穿过耐高温锥形密封套后实现对第一钢针径向的有效密封，同时，在第一钢针穿入耐高温锥形密封套的入口处还设置有耐高温0型圈，能够进一步的提高第一钢针径向的密封效果，保证针刺过程中密封罐体的密封性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明整体结构示意图；
26.图2为图1另一方向结构示意图；
27.图3为图1再一方向结构示意图；
28.图4为图1内部结构示意图；
29.图5为本发明一种安装形式夹具结构示意图；
30.图6为本发明另一种安装形式夹具结构示意图；
31.图7为本发明内置针刺单元结构示意图；
32.图8为本发明外置针刺单元结构示意图；
33.图9为过充触发方式下的热失控产气温度特征；
34.图10为针刺触发方式下的热失控产气温度特征；
35.图11为加热触发方式下的热失控产气温度特征；
36.图12为ncm622-50ah模组级的热失控蔓延产气测试(内部压力)；
37.图13为ncm622-50ah隔热舱温度曲线；
38.其中，1、密封罐体；11、观察窗；12、泄压阀；13、温度传感器；14、温度表；15、真空表；16、进气阀；17、排气阀；171、伸缩节；172、通气管；18、热电偶；2、外置针刺单元；21、罐体接头；22、耐高温锥形密封套；23、压紧帽；24、调节垫；25、第一钢针；26、耐高温o型圈；3、u型加热管；4、隔热舱；41、盖板；42、数采装置；5、盖体；6、底座；7、陶瓷电极；71、陶瓷绝缘片；72、陶瓷套；8、配电箱；91、环形压紧结构；92、齿轮；93、环形承压结构；94、齿条；10、锂离子电池；101、托板；102、面板；1021、安装孔；103、导向杆；104、间距调节机构；105、插板；106、固定架；1051、调节螺栓；201、第二钢针；202、执行器。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.本发明的目的是提供一种锂离子电池热失控产气测试系统，以解决现有技术存在的问题，通过在密封罐体的壳壁局部向外凸出形成隔热舱，并设置盖板封闭隔热舱，能够形成与外界隔绝的用于容纳数采装置的空间，将数采装置与传感器连接，可以在不增加密封罐体孔洞的基础上在密封罐体内布设足够数量和种类的传感器，满足测试需求。
41.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
42.如图1～8所示，本发明提供一种锂离子电池热失控产气测试系统，包括密封罐体1、设置在密封罐体1内的用于夹持锂离子电池10的夹具以及诱发锂离子电池10热失控的诱发装置。其中，密封罐体1为密闭压力容器，能够形成密封结构，并承受一定大小的压力，具有开口以及开闭该开口的盖体5，在打开盖体5后，可以将夹具、待测试的锂离子电池10以及传感器、数采装置42等元器件放置在相应位置，在关闭盖体5后，形成密闭环境进行实验。夹具可以采用现有的装夹锂离子电池10的夹具，并能够安装在密封罐体1内，以能够将锂离子电池10进行固定，保证实验的顺利进行。诱发装置可以包括多种形式，例如，可以有针刺机构、加热机构和过充机构，用于实现针刺、过充、侧向加热、气氛加热等不同触发方式下的热失控产气实验。密封罐体1的壳壁局部向外凸出形成用于安装数采装置42的隔热舱4，隔热舱4的壳壁与密封罐体1的壳壁为一体结构设置或采用焊接等形式形成具有足够强度和密封性的连接，也就是说，隔热舱4与密封罐体1的内腔是连通的，但与外界是隔绝的。隔热舱4与密封罐体1的内腔连通处设置有用于密封和隔热的盖板41，将盖板41扣合在隔热舱4后，能够形成隔热舱4与密封罐体1的内腔相对隔绝的空间，在密封罐体1内进行加热实验过程中，不会造成隔热舱4内温度的影响，能够保持隔热舱4内具有低于数采装置42所能承受的
温度大小。密封罐体1内布设有若干传感器，传感器可以包括温度传感器、电压采集线、压力传感器等用于实验测试的装置。盖板41上开设有进线口，进线口贯穿设置有连接数采装置42和传感器的测试线，且进线口通过密封压帽进行密封。本发明通过在密封罐体1的壳壁局部向外凸出形成隔热舱4，并设置盖板41封闭隔热舱4，能够形成与外界隔绝的用于容纳数采装置42的空间，将数采装置42与传感器连接，可以在不增加密封罐体1孔洞的基础上在密封罐体1内布设足够数量和种类的传感器，满足测试需求。
43.具体实施例中，本发明在密封罐体1内部下方区域留有隔热舱4，具有防电解液腐蚀的功能，同时具有隔热效能，模组的热失控蔓延实验，隔热舱4内最高温度始终低于50℃(如图13所示)，当将数采装置42放进去以后，不会对数采装置42造成影响。解决了模组及热失控蔓延测试采集通道不能满足的问题。
44.进一步的，隔热舱4内部可以设置有阻火隔热材料层，能够避免密封罐体1本身材料(一般为金属材料，例如304不锈钢材质)所传递的热量影响到隔热舱4内的数采装置42，保持隔热舱4内具有相对较低的温度。盖板41可以包括本体(与密封罐体1采用相同的材质)和连接在本体内侧的密封隔热层，本体主要起到强度和支撑的作用，密封隔热层主要用于隔热和密封，具体的，密封隔热层可以包括内部填充的耐高温保温材料和包覆在外部的耐高温密封材料。其中，耐高温保温材料可以采用耐高温阻火绝缘材料以及纳米级耐高温陶瓷纤维保温材料组成，耐高温密封材料组成方式类似于真皮沙发的外皮甲内部填充物，扣合在隔热舱4后与接触部位挤压，起到密封的作用，具体可以是包括外层的玻璃丝布和内层的硅酸铝的内衬，当然，也可以在满足使用需求的基础上采用其他材料。
45.如图1～4所示，密封罐体1可以采用卧式设置的圆柱形的密封罐体1，密封罐体1的两侧(指的是罐壁上)设置有观察窗11，通过观察窗11可观察密封罐体1内部试验情况，与高速摄像机联用可以用于研究锂离子电池10热失控喷发动力学。密封罐体1一端封闭一端开口，在开口的一端铰接有盖体5，盖体5与密封罐体1之间设置有关门机构，铰接的方式便于将盖体5进行打开和关闭的操作，尤其适用于盖体5重量较重的情况。通过关门机构可以将盖体5牢牢的固定在密封罐体1上并进行密封锁定。具体的关门机构可以采用螺栓锁紧的结构，即在盖体5上设置通孔，密封罐体1上相应位置设置螺纹孔，利用螺栓贯穿通孔旋紧在螺纹孔内将盖体5固定；也可以采用卡紧的结构，例如，采用c型卡夹紧，盖体5和密封罐体1的端部均设置有相扣合的凸缘，通过夹紧凸缘实现盖体5固定。
46.关门机构可以包括转动连接在密封罐体1端部的环形压紧结构91以及连接在盖体5端部的环形承压结构93。环形压紧结构91可以在密封罐体1上转动和轴向移动，但不能沿开口方向脱离密封罐体1，可以是密封罐体1上设置有凸缘，环形压紧结构91内径侧设置有容纳该凸缘的环形容纳空间，通过环形容纳空间和凸缘的配合对环形压紧结构91的位置进行限位。环形压紧结构91上可以连接有齿轮92，齿轮92转动设置在支撑轴的一端，支撑轴固定在环形压紧结构91上，对应齿轮92的位置设置有齿条94，齿条94固定在密封罐体1的壳壁表面，齿轮92连接有手柄，通过扳动手柄可以转动齿轮92，进而可以带动环形压紧结构91转动。环形承压结构93固定在盖体5上，并且在设置有若干沿径向向外凸出的承压部，环形压紧结构91设置有若干沿径向向内凸出的压紧部，在关闭盖体5时，承压部能够沿轴向通过压紧部之间的间隙，由于压紧部设置有斜坡面，当转动环形压紧结构91时，压紧部的斜坡面逐渐沿轴向挤压承压部，从而随着环形压紧结构91的转动，能够在承压部的轴向外侧将其压
紧在密封罐体1的端部。当然，在环形压紧结构91与密封罐体1之间以及环形压紧结构91与盖体5之间可以设置密封圈等密封结构，以进一步保证密封效果。
47.诱发装置可以包括针刺机构，针刺机构可以包括位于密封罐体1外部的外置针刺单元2，如图8所示，外置针刺单元2包括第一钢针25、贯穿安装在密封罐体1的壳壁上的罐体接头21、部分位于罐体接头21内部的耐高温锥形密封套22以及将耐高温锥形密封套22压紧在罐体接头21上的压紧帽23，罐体接头21和密封罐体1的壳壁之间采取现有的密封方式进行密封连接，罐体接头21的中部设置有锥形孔，耐高温锥形密封套22的锥形端部抵接在锥形孔的锥形段，压紧帽23与耐高温锥形密封套22之间还设置有调节垫24，压紧帽23通过螺纹连接在罐体接头21上，将耐高温锥形密封套22压紧。耐高温锥形密封套22可以采用peek材质，作为主密封。第一钢针25顺次穿过压紧帽23、调节垫24、耐高温锥形密封套22后进入密封罐体1内部，第一钢针25穿入耐高温锥形密封套22的入口处还设置有耐高温o型圈26。耐高温o型圈26可以采用氟胶o型圈，作为辅助密封。第一钢针25连接有驱动其移动的驱动器，驱动器可以采用电动(用于驱动直线电机、伺服电缸等)或液压(用于驱动伸缩缸等)等作为动力源，电动驱动时，可以采用750w伺服电机，220v供电，动力源比较足。此外，第一钢针25的直径大小可以调整更换、针刺的速度通过调节也可以进行控制，适应于不同针刺直径、不同针刺速度的针刺热失控产气实验。本发明外置针刺单元2通过压紧帽23压紧位于罐体接头21内部的耐高温锥形密封套22，锥形结构能够形成向内径侧的挤压分力，从而将耐高温锥形密封套22的内径沿径向挤压在第一钢针25的外径侧，能够在将第一钢针25穿过耐高温锥形密封套22后实现对第一钢针25径向的有效密封，同时，在第一钢针25穿入耐高温锥形密封套22的入口处还设置有耐高温o型圈26，能够进一步的提高第一钢针25径向的密封效果，保证针刺过程中密封罐体1的密封性。
48.如图7所示，针刺机构还可以包括位于密封罐体1内部的内置针刺单元，内置针刺单元可以包括第二钢针201和连接第二钢针201的执行器202，执行器202通过固定架106安装在托板101上，夹持锂离子电池10的夹具安装在托板101上，托板101安装在密封罐体1的内壁上，通过调整夹具和固定架106之间的位置关系可以调整第二钢针201对于锂离子电池10的针刺部位，从而能够将第二钢针201对准安装在夹具上的锂离子电池10，并在调整位置后可以针对不同部位进行针刺实验。因此，本发明将夹具安装在托板101上，并同时将内置针刺单元通过固定架106安装在托板101上，能够使得内置针刺单元与夹具任意组装装配，实现了锂离子电池10侧面、正面、底部、极耳处等不同区域针刺需求，解决了针刺触发热失控针刺位置固定的问题。
49.如图10所示，为具体实验中针刺触发方式下的热失控产气温度特征，具体为锂离子电池10热失控实验过程中采集到的锂离子电池10单体表面温度、内部温度以及电压特征。
50.如图1和图4所示，诱发装置可以包括加热机构，加热机构用于对密封罐体1的内部腔体进行加热，以能够模拟高温环境下锂离子电池10的热失控。具体的，密封罐体1的外部铺设有保温层，降低热量损失，并保持密封罐体1的内部温度。加热机构可以包括位于密封罐体1内壁的若干u型加热管3，u型加热管3的支臂沿密封罐体1的长度方向设置。u型加热管3的数量和大小依照实验温度需求进行合理调整和设计，例如设置有6根u型加热管3，可将密封罐体1内温度升高至300℃，并长时间保持，实现热箱功能。并通过保温层的设置，实现
罐体内部完全保温，罐外温度低于35℃。
51.如图11所示，为具体实验中加热触发方式下的热失控产气温度特征，具体为锂离子电池10热失控实验过程中采集到的锂离子电池10单体表面温度、内部温度以及电压特征。
52.如图1～4所示，诱发装置还可以包括过充机构，端口安装大电流快速转换接头，可以实现0～300a的不同充放电倍率的过充触发热失控实验。过充机构包括贯穿密封罐体1的壳壁设置的陶瓷电极7，陶瓷电极7可以安装在密封罐体1没有开口的一端，陶瓷电极7内部的电极之间通过陶瓷隔离，陶瓷电极7位于密封罐体1内部的部分采用陶瓷套72包覆，位于密封罐体1外部的部分设置有陶瓷绝缘片71。通过陶瓷电极7的设置，能够耐高温和高压，解决了锂离子电池10热失控产气实验过程中喷射的电解液易引起密封罐体1绝缘失效的问题，同时满足了过充触发电池热失控产气需求。
53.如图9所示，为具体实验中过充触发方式下的热失控产气温度特征，具体为锂离子电池10热失控实验过程中采集到的锂离子电池10单体表面温度、内部温度以及电压特征。
54.锂离子电池10热失控诱因可以分为热滥用、电滥用和机械滥用，当前的传统测试方法一般是依靠三套系统，往往造成实验资源的浪费，本发明将三种诱因触发方法整合在一起，使用一台设备便可以满足三种触发方式下的产气测试。综上，本发明可以实现不同速率针刺、不同加热功率侧向加热、环境气氛加热、过充等多种触发方式下的锂离子电池10单体热失控产气、模组热失控蔓延行为及产气规律研究。参考表1所示，为不同触发方式下ncm523电池热失控产气原始数据。
55.表1不同触发方式下ncm523电池热失控产气原始数据
[0056][0057]
如图5和图6所示，用于装夹锂离子电池10的夹具可以包括相对设置的面板102和贯穿面板102设置的导向杆103，导向杆103可以限定和约束面板102的移动，使得面板102可以相对或远离移动，锂离子电池10可以放置在面板102之间利用面板102夹紧。面板102上还
可以设置有若干安装孔1021，安装孔1021内设置有用于限定锂离子电池10的插板105，通过改变插板105的位置可以适应所固定锂离子电池10的大小，同时还可以改变锂离子电池10在夹具上的安装位置。在插板105上可以设置调节螺栓1051，通过旋动调节螺栓1051可以将锂离子电池10压紧，为了避免压紧时调节螺栓1051对锂离子电池10的局部压力过大导致锂离子电池10损伤，可以在调节螺栓1051与锂离子电池10之间设置挡板，能够分散压力保护锂离子电池10。面板102上还设置有间距调节机构104，间距调节机构104可以包括手轮和螺杆，螺杆贯穿其中一面板102并螺纹连接，在转动螺杆时，使得该面板102能够沿螺杆的轴向移动，螺杆的端部转动连接(可转动不能轴向移动)在另一面板102上，从而通过转动手轮使得螺杆转动，能够调节面板102之间的间距。本发明夹具通过设置限定锂离子电池10的插板105和调节面板102间距的间距调节机构104，通过调节插板105在安装孔1021的位置，以及调节间距调节机构104，可以适应安装不同大小和数量的锂离子电池10或模组，并根据实验需求相应的调整装夹位置，以不同部位面向第二钢针201。夹具整体材质可以采用304不锈钢，可根据试验要求对1-10节不同数量的锂离子电池10进行预紧，并可以根据锂离子电池10尺寸、厚度等调整调节螺栓1051，能够实现一套夹具多用的功能，组装完成的模组可以放置于密封罐体1内开展模组级的热失控及产气实验。
[0058]
如图1～3所示，密封罐体1的顶部设置有排气阀17，排气阀17的出口通过伸缩节171连通有通气管172，当产生的废气需要排出时，可以打开排气阀17，将废气沿通气管172排到室外尾气处理系统。排气阀17可以采用dn80的球阀也可以采用电动阀门，实现数控排气，通气管172可以采用不锈钢无缝管，将不锈钢无缝管穿入墙体来实现废气外排。密封罐体1的侧部还设置有泄压阀12，泄压阀12的出口连通通气管172，当密封罐体1内部压力超限时，例如当密封罐体1内部压力达到3mpa时候，泄压阀12自动卸压，可防止压力过高而产生安全隐患，同时，将废气通入通气管172避免废气泄漏造成环境污染和对操作人员造成伤害。
[0059]
为保证系统的顺利运行，可以设置有配电箱8，配电箱8外观为304不锈钢箱体，内设控制电路，可控制u型加热管3、驱动第一钢针25和第二钢针201的驱动结构、真空泵及空压机等，系统内置220v插座。
[0060]
密封罐体1可以采用304不锈钢材质制作，设计为厚度22mm，长轴d＝1600mm的圆柱形腔体，容积为320l。密封罐体1安装在底座6上，底座6用槽钢焊接而成，底部装有4个脚轮，方便密封罐体1及其附件的移动。另外，在密封罐体1的壳壁上可以设置有进气阀16，分布设置有热电偶18，以及温度传感器13、温度表14、真空表15等附件，并配备真空泵、空压机各一台，用于密封罐体1真空试验、打压试验。密封罐体1可以镶嵌有11个k型热电偶18，实现了封闭空间气氛温度的全覆盖，增强了气氛温度的反馈与调节，保证气氛加热实验中不同区域温度差≤1.5℃。还设置有压力传感器，密封罐体1最高耐压3mpa，实现整体容量≤2000ah的模组测试。
[0061]
密封罐体1可以留有快速减压接口，可与gc、ftir等仪器快速连接，实现热失控产气的实时分析检测；测试程序符合国家标准gb 38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》和国内行业标准qc/t743-2012《电动汽车用锂离子动力蓄电池》。本发明可综合测试锂离子电池10单体及模组的热安全性能，进而指导电池材料升级和优化，降低锂离子电池10热失控产气量和可燃可爆组分，提升锂离子电池10的安全性能，解决锂离子电池10蓬勃发
展过程中的安全瓶颈问题，推动锂离子电池10的大范围应用。
[0062]
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。