本发明涉及本发明涉及电池安全评价领域,尤其是涉及一种电池挤压安全评价测量系统及方法。
背景技术:
1、锂离子电池(lib)作为高能量密度的储能设备,广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和大规模储能系统中。然而,lib在实际使用过程中可能会遭受机械滥用,如挤压、冲击和针刺等,这些情况可能导致电池内部短路、热失控甚至起火爆炸,引发严重的安全问题。
2、现有针对电池挤压过程的安全评价标准,往往是通过施加一定的压力后,肉眼观察是否起火和爆炸来判断电池的安全性,在一定程度上筛选出在结构上存在安全隐患的电池,然而这种判定主要依赖于人的眼睛,无法获得定量化的数据进行分析。随着电池轻量化、高比能量化的需求提升,对电池的抗挤压等机械滥用能力提出了进一步的考验。常规的电池温度、电压等参数常用作电池的运行状态评价指标,但单独依靠这类参数,往往会因为电池样品使用环境变化会出现误报情况,因此亟需一种能够评估电池在挤压过程的安全风险评价方案。
技术实现思路
1、本发明提供一种电池挤压安全评价测量系统及方法,以准确评估电池在受到挤压过程的风险。
2、为此,本发明提供如下技术方案:
3、一种电池挤压安全评价测量系统,所述系统包括:挤压机、三维数字图像采集装置、控制装置;所述挤压机包括挤压头和驱动组件;所述的三维数字图像采集装置包括:第一led光源、第一图像采集模块、第二led光源、以及第二图像采集模块;
4、所述驱动组件,用于在所述挤压机运行时,驱动所述挤压头向待测电池的观察面施加压力;所述待测电池的观察面具有喷涂哑光白漆形成的底衬和点喷哑光黑漆形成的均匀的表面散斑图,并且所述待测电池的观察面上还设置有关键特征点位标记;
5、所述的三维数字图像采集装置,用于实时采集所述待测电池的观察面的图像,将采集的图像传送给所述控制装置;
6、所述控制装置,用于控制所述挤压机运行,并对所述三维数字图像装置采集的图像进行三位数字图像处理,获得所述待测电池在挤压过程中的应变,对获得的关键特征点位的应变和挤压力进行拟合,根据拟合结果确定所述待测电池的挤压安全性。
7、可选地,所述挤压头的横截面的面积小于所述待测电池的观察面的面积。
8、可选地,所述挤压头的横截面为半圆形、或者为圆形。
9、可选地,所述待测电池的soc值为设定值。
10、可选地,所述驱动组件为液压装置或者气动装置。
11、可选地,所述挤压机还包括:挤压台,用于放置所述待测电池。
12、可选地,所述控制装置,还用于设定挤压参数及图像采集参数,根据所述挤压参数和所述图像采集参数对所述三维数字图像装置采集的图像进行三位数字图像处理,获得所述待测电池在挤压过程中的应变。
13、可选地,所述控制装置利用以下拟合方程对获得的所述关键特征点位的应变和挤压力进行拟合:
14、f=a×xk+b;
15、其中,f为挤压力,x为特征点位形变,a和b为拟合系数,k为钝刺安全评价指数。
16、一种电池挤压安全评价测量方法,所述方法包括:
17、利用挤压机对待测电池的观察面施加压力;所述待测电池的观察面具有喷涂哑光白漆形成的底衬和点喷哑光黑漆形成的均匀的表面散斑图,并且所述待测电池的观察面上还设置有关键特征点位标记;
18、实时采集施压过程中所述待测电池的观察面的图像;
19、对所述图像进行三位数字图像处理,获得所述待测电池在挤压过程中的应变;
20、对获得的关键特征点位的应变和挤压力进行拟合,根据拟合结果确定所述待测电池的挤压安全性。
21、可选地,所述待测电池的soc值为设定值;
22、所述对获得的所述关键特征点位的应变和挤压力进行拟合包括:
23、利用以下拟合方程对获得的所述关键特征点位的应变和挤压力进行拟合:
24、f=a×xk+b;
25、其中,f为挤压力,x为特征点位形变,a和b为拟合系数,k为钝刺安全评价指数。
26、本发明提供的电池挤压安全评价测量系统及方法,结合数字图像实现对电池挤压过程安全的评价,利用挤压机对待测电池的观察面施加压力,实时采集施压过程中待测电池的观察面的图像,对所述图像进行三位数字图像处理,获得待测电池在挤压过程中的应变,从而实现对电池抗压安全性能的评价。进一步地,还可以对获得的关键特征点位的应变和挤压力进行拟合,根据拟合结果确定待测电池的挤压安全性,从而可以定量化地评价挤压过程中的电池安全性。
27、与现有的通过目测是否起火爆炸的评价方法相比,本发明方案测量精度高,而且可以做到定量化的评价,得到定量化评价结果。
1.一种电池挤压安全评价测量系统,其特征在于,所述系统包括:挤压机、三维数字图像采集装置、控制装置;所述挤压机包括挤压头和驱动组件;所述的三维数字图像采集装置包括:第一led光源、第一图像采集模块、第二led光源、以及第二图像采集模块;
2.根据权利要求1所述的电池挤压安全评价测量系统,其特征在于,所述挤压头的横截面的面积小于所述待测电池的观察面的面积。
3.根据权利要求2所述的电池挤压安全评价测量系统,其特征在于,所述挤压头的横截面为半圆形、或者为圆形。
4.根据权利要求1所述的电池挤压安全评价测量系统,其特征在于,所述待测电池的soc值为设定值。
5.根据权利要求1所述的电池挤压安全评价测量系统,其特征在于,所述驱动组件为液压装置或者气动装置。
6.根据权利要求1所述的电池挤压安全评价测量系统,其特征在于,所述挤压机还包括:
7.根据权利要求1所述的电池挤压安全评价测量系统,其特征在于,
8.根据权利要求1至7任一项所述的电池挤压安全评价测量系统,其特征在于,所述控制装置利用以下拟合方程对获得的所述关键特征点位的应变和挤压力进行拟合:
9.一种电池挤压安全评价测量方法,其特征在于,所述方法包括:
10.根据权利要求9所述的电池挤压安全评价测量方法,其特征在于,所述待测电池的soc值为设定值;