(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122993313.X (22)申请日 2021.12.01 (73)专利权人 中国民用航空飞行 学院 地址 618307 四川省德阳市广汉市南昌路 四段46号 (72)发明人 孙强　刘杭鑫　赵晨曦　林晏　 陈现涛　 (74)专利代理 机构 成都东恒知盛知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 51304 专利代理师 何健雄 (51)Int.Cl. G01R 31/385(2019.01) G01R 31/387(2019.01) G01R 31/374(2019.01)G01R 1/04(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种可模拟高空温度、 湿度、 压力的锂电池 老化测试系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种可模拟高空温度、 湿 度、 压力的锂电池老化测试系统， 所述测试系统 包括数据采集系统， 温度控制器， 湿度控制器， 压 力控制器和循环老化平台模块， 所述的循环老化 平台模块包括真 空密闭球舱， 所述真 空密闭球舱 包括循环充放电平台和真空泵。 本实用新型测试 系统根据实际高空飞行环境， 结合了压力， 温度， 湿度等多尺度耦合环境； 特殊设计的真空密闭球 舱， 在其右边设计了真空密闭插排连接到外部， 从而进行数据采集与电池的循环老化实验快速 接口， 方便连接， 采用密闭型实验球舱， 并对其进 行绝缘处理， 精确可靠， 能实现承受电池复杂环 境下的多尺度循环老化实验； 数据采集系统采集 数据准确、 及时、 无延时性。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 217112644 U 2022.08.02 CN 217112644 U 1.一种可模拟高空温度、 湿度、 压力的锂电池老化测试系统， 其特征在于， 所述测试系 统包括数据采集系统(13)， 温度控制器， 湿度控制器， 压力控制器和循环老化平 台模块， 所 述的循环老化平台模块包括真空密闭球舱(3)， 所述真空密闭球舱包括循环充放电平台(7) 和真空泵(5)。 2.根据权利要求1所述的可模拟高空温度、 湿度、 压力的锂电池老化测试系统， 其特征 在于： 在所述真空密闭球舱内还设置有 数字摄像头(6)， 对球舱内放入电池单元进 行实时监 控， 实现数据采集系统(13)对不同数量和组别电池循环老化温度和 湿度， 压力的变化数据 采集。 3.根据权利要求1或2所述的可模拟高空温度、 湿度、 压力的锂电池老化测试系统， 其特 征在于： 所述的真空密闭球舱的下部还设置的有压力控制器(4)， 进行对环境压力的调节， 通过压力监控器(12)实时监控实验平台内的压力变化； 所述真空密闭球舱的一侧设置有航 空密闭插头接线口(9)， 充放电仪(11)通过航空密闭插头接线口与真空密闭球舱连接， 用以 对实验电池的充放电。 4.根据权利要求1所述的可模拟高空温度、 湿度、 压力的锂电池老化测试系统， 其特征 在于： 所述的温度控制器(1)通过温控气体出入口(2)放出温控气体， 实现对实验环境温度 的调节， 减少实验误差， 提高精度。 5.根据权利要求1所述的可模拟高空温度、 湿度、 压力的锂电池老化测试系统， 其特征 在于： 所述的循环充放电平台的正下方紧贴的设置有热电偶， 通过热电偶来测试电池在循 环老化过程中的温度变化情况， 并用无纸记录 仪(10)记录实时温度。 6.根据权利要求1或5所述的可模拟高空温度、 湿度、 压力的锂电池老化测试系统， 其特 征在于： 在所述循环充放电平台的上方还设置的有湿度控制器(8)， 用以对实验环境的湿度 进行控制。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217112644 U 2一种可模拟高空温度、 湿 度、 压力的锂电池老化测试系统 技术领域 [0001]本实用新型涉及锂电池老化测试技术领域， 具体涉及一种可模拟高空温度、 湿度、 压力的锂电池老化测试系统。 背景技术 [0002]随着地下能源的不断枯竭和现有能源热反应后的产物对环境的破坏日益严重， 迫 使人类开发一种绿色、 环保和高能量的新能源变得极为迫切。 因锂离子电池兼具循环寿命 长、 高电压、 记忆效应低， 以及比能量高等特点， 一经开 发便实现了商业化， 如今已经在移动 人工智能设备、 混合以及全电动汽车中得到广泛应用， 并且逐步渗透到了航天航空领域， 如： 电动飞机(锐翔RXIE)和民航客机(如空客A350和波音787)提供辅助动力电源。 锂离子电 池从实现商业化以来已经数十年了， 虽然 逐步解决了锂离子的电芯问题、 革新了电解液、 进 一步提高了锂离子电池的能量密度， 从而解决了锂离子电池在移动设备上续航不足的短 板， 如： 最近特斯拉发布了全新的4680无极耳电池， 将续航里程提升了16％， 将超过800公 里， 与此同时成本降低了14％； 小鹏P7等纯电动汽 车的长续航量产版本已经达到了706公里 的续航里程。 但是， 以热失控为特征的锂离子电池系统的热安全事故却常有发生， 所以锂离 子电池的热安全性是一 直以来困扰着锂离 子的全方面发展， 同时也是急需解决的问题。 [0003]随着锂电技术的不断成熟以及锂离子电池在移动用电设备上的大量普及， 导致锂 离子电池的需求量在短时间内发生了急增， 与此同时也增加了锂电池的运输量； 除此之外 还有不少的移动终端设备已经在高海拔地区开始使用， 特别是以锂离子电池作为动力来源 的混动或者纯电汽车， 那么对于作为移动 终端设备能量源泉的锂电池的热安全性能、 耐负 压性能、 低温性能提出了更高的要求。 [0004]据美国联邦航空局FAA(Federal  Aviation  Administration)最新统计，  2006年1 月至2020年8月以来， 全球共发生290起涉及作为货物或行李携带的锂电池的航空/机场事 故， 其中有多起直接导致机毁人亡。 锂离子电池的热安全性， 也就是锂离子电池会在一定的 外界诱因下发生热失控。 “热失控”是指电池内部出现放热连锁反应引起电池的温升速率 急 剧变化的过热现象。 现代移动设备上的锂离子电池发生自燃， 如： 旅客携带到航空器上的充 电宝、 笔记本电脑和飞机的辅助动力电池组， 以及逐年来高频发生的纯电动汽车自燃现象 等等， 主要就是由于电池发生热失控而引起热安全事件。 电池热失控有诸多起因， 如：  1)外 部条件对电池的挤压、 碰撞和穿刺导致电池内部发生变形和短路， 从而引起热失控； 2)电池 内部的电化学反应产生了锂枝晶， 锂枝晶刺破隔膜导致正负极材料短接使电池内部发生短 路， 而引起热失控； 3)过高的外界温度加剧了电池内部传质过程的程度， 同时使电池的副反 应进一步加剧， 最 终导致热失控， 使电池内部的温度达到了电池材料的燃点， 而发生自燃甚 至是爆炸 。 [0005]目前国内对于锂离子电池老化实验工况单一， 不能很好的模拟高空实际的高温， 高湿度， 变压等环境。 目前 的锂电池老化工艺的工序中， 使用一体设置的老化工艺测试柜， 老化工艺测试柜设置有测试装置和计量装置等。 如果想要获得准确的测试数据， 就需要将说　明　书 1/4 页 3 CN 217112644 U 3