本发明涉及一种包括测试室的测试室系统，以及涉及一种用于释放在测试室系统的测试室中的压力的方法，测试室具有用于接收测试对象的测试空间，测试对象特别是电池，测试空间用于对测试对象进行测试，特别是滥用测试，其结果是在测试空间中触发压力的优选爆炸性的增加。
背景技术：
1、从现有技术中已知，电池或电池单元要进行滥用测试，其旨在模拟错误使用或误用，例如极高或极低的温度、机械损坏或异常的电应力，例如短路、过充电或深度放电。这通常涉及使用相应配置的测试室强制破坏电池，将电池布置在测试室的测试空间中，然后通过测试室的穿透装置例如通过钉子穿透来破坏。电池的破坏会导致氢气和其他气体的爆炸。伴随的冲击波必须能够从测试空间突然耗散。通常，开放式容器或掩体用作测试空间，这使得冲击波容易从测试空间耗散。测试过程中产生的任何(高)毒性气体逃逸到环境中。此外，使用容器或掩体作为测试空间不允许在反复出现(特别是气候)的模拟条件下测试测试对象。
2、此外，从现有技术中已知一种用于调节空气的测试室，测试室具有用于接收测试材料的测试空间，测试空间构造为与环境隔绝并隔温；以及用于控制测试空间温度的温度控制装置。这种类型的测试室或气候柜(例如，可以在de 102016 204 378a1中看到)通常用于测试测试材料的物理和/或化学性能。将测试材料放置在测试空间和使用温度控制装置控制的温度中。然而，这种测试室不适合对电池进行滥用测试，特别是由于测试室及其部件缺乏爆炸防护，并且无法从测试空间突然耗散冲击波。
技术实现思路
1、因此，本发明的目的是提出一种测试室系统和一种用于释放在测试室系统的测试室中的压力的方法，其能够提高对测试对象(特别是电池)的测试性能，特别是滥用测试。
2、该目的是通过具有权利要求1的特征的测试室系统和具有权利要求24的特征的方法实现。
3、根据本发明的测试室系统包括测试室，测试室具有泄压装置和用于接收测试对象的测试空间，测试对象特别是电池，测试空间用于对测试对象进行测试，特别是滥用测试，其结果是在测试空间中触发压力的优选爆炸性的增加，泄压装置构造为释放在测试空间中增加的压力，测试室系统包括用于调节空气的调节单元，调节单元连接到测试室使得调节单元能够对测试室进行空气调节。
4、根据本发明的测试室系统包括测试室，测试室具有用于接收测试对象的测试空间和用于释放在测试室或测试空间中的压力的泄压装置。测试对象可以接收在测试空间中以进行测试。测试对象可以是电池或电池单元，并且测试可以是滥用测试，其可以模拟错误使用或误用，例如极高或极低的温度、机械损坏或异常的电应力，例如短路、过充电或深度放电。例如，电池可能借助于测试室的穿透装置带来的钉子穿透而损坏。滥用测试的结果是，在测试空间中可能会触发压力的爆炸性增加。测试也可以是高电压测试，其中引入测试空间或测试对象的高电流可能导致电弧的形成，电弧可以以高热能放电。伴随的测试空间中空气温度的快速升高也可以导致测试空间中的压力的爆炸性增加。有利地，测试室或测试空间可以是防爆的或耐爆的，以便承受在测试对象的测试过程中发生的压力的爆炸性增加和相关的冲击波，而不被破坏。泄压装置可以用于在压力增加或超压力的情况下释放在测试室或测试空间中的压力，或用于从测试空间耗散冲击波。
5、根据本发明的测试室系统还包括用于调节空气的调节单元，调节单元连接到测试室或测试空间，使得调节单元可以对测试室或测试空间进行空气调节或温度控制。因此，除了测试室之外，测试室系统还包括构造为对测试室或测试空间进行空气调节的调节单元。这意味着可以在反复出现的(特别是气候的)模拟条件下进行测试。调节单元连接到测试室或测试空间，使得经过调节或温度控制的空气可以从调节单元到测试室或进入测试空间。换句话说，调节单元用于对测试空间进行调节或温度控制。有利地，测试空间可以与环境隔绝并且是隔温的。由于空气调节所需的部件基本上布置在调节单元中、与测试室分开，因此只需要采取一些特殊或简单的保护措施来保护这些部件免受测试室或测试空间中发生的压力爆炸性增加或相关冲击波的影响。例如，闸阀或管闸或止回阀可以设置在将调节单元连接到测试室的测试室系统的至少一个导管中，或者设置在测试室的供气连接件或测试室的排气连接件中，这可以防止调节单元因冲击波而损坏。冲击波可以通过测试室的泄压装置完全或基本上完全耗散。有利地，测试室和调节单元在设计上是模块化的。此外，测试空间可以设计为双壳结构，内壳形成用于接收测试对象的绝缘或隔温测试箱，外壳形成包围测试箱的壳体。待温度控制的测试箱可以采用质量尽可能低的轻质结构，使得以热有利的方式对测试箱进行温度控制或改变其温度。
6、因此，根据本发明的测试室系统能够简化对测试对象(特别是电池)的测试(特别是滥用测试)。
7、调节单元可以有利地设计为调节模块或外部模块。然后，调节单元可以布置在距离测试室一定距离处。或者，调节单元也可以直接布置在测试室上，特别是在测试室的侧面上。在这种情况下，调节单元也可以附接到测试室，特别是以可拆卸的方式，使整个测试室系统紧凑，并且根据设计，还可以额外移动或可移动的。
8、有利地，测试室系统可以包括至少一个导管，优选两个导管，调节单元通过导管可以连接到测试室。导管可以是管道或软管。此外，测试室系统可以包括支架，导管可以支撑在支架上。如果设置两个导管，则可以设置第一导管用于供应空气，可以设置第二导管用于排放空气。然后，这两个导管可以与测试室和调节单元形成对流空气回路。如果只设置一个导管，它可以用于供应空气。
9、在本发明的实施例中，调节单元可以形成另一测试室，特别是气候室，其可以具有用于接收测试材料的另一测试空间，另一测试空间构造为与环境隔绝并隔温。换言之，用于调节空气的测试室或气候柜(其实际上主要用于测试可以接收在用于调节空气的测试室的测试空间中的测试材料的物理和/或化学性能)可以用作调节测试室系统的测试室的另一测试室。然后，另一测试空间可以连接到测试空间。有利地，如果使用者已经有这种用于调节空气的测试室可用，则使用者只需要购买带有泄压装置和测试空间的测试室，并可能购买导管，以便将两个测试室组合在一起，以形成根据本发明的测试室系统，并随后能够测试测试对象。此外，用于调节空气的测试室然后可以从用于调节空气的测试室可以用于测试测试材料的物理和/或化学性能的模式切换到另一模式，在另一模式下，用于调节空气的测试室可以用于对测试室系统的测试室进行空气调节。当测试室用于调节空气以对测试室系统的测试室进行空气调节或作为附加测试室时，用于调节空气的测试室或附加测试室的测试空间可以没有测试材料。有利地，调节单元可以具有温度控制装置。
10、有利地，温度控制装置可以用于在-70℃至+180℃的温度范围内建立温度，优选-55℃至+150℃，特别是在另一测试空间内。通过将调节单元连接到测试室，该温度范围内的温度也可以建立在测试空间内。测试室可以设计为在该温度范围内具有耐温性。此外，测试室可以设计为对高达+1100℃的短期峰值负载具有耐温性。有利地，温度控制装置可以具有冷却装置，冷却装置包括具有制冷剂的冷却回路、热交换器、压缩机、冷凝器和膨胀构件。冷却回路的热交换器可以布置为使得由温度控制装置的风扇或通风机循环的空气可以与热交换器接触。这使得可以通过热交换器使用冷却装置冷却循环的空气。热交换器可以依次连接到冷却回路或集成在冷却回路中，使冷却回路中循环的制冷剂流过热交换器。冷却装置还可以具有压缩机和用于压缩的制冷剂的冷凝器，冷凝器在制冷剂的流动方向上布置在压缩机的下游。压缩的制冷剂(其可以处于高压力下并压缩后基本上呈气态)可以在冷凝器中冷凝，然后基本上呈液态。然后，液体制冷剂可以流过膨胀构件，在那里，由于压力下降导致的膨胀，它可以再次变成气态。这样，它可以流过热交换器，从而被冷却。气态制冷剂随后可以被压缩机再次吸入并压缩。术语膨胀构件是指膨胀阀、节气门、节流阀或流体管线中的任何其他合适的限制装置。
11、温度控制装置可以有利地具有带有加热器和另一热交换器的加热装置。加热装置可以例如是电阻加热器，其可以加热第二热交换器，使得通过另一热交换器可以使温度增加。如果热交换器和另一热交换器可以通过冷却或加热循环的空气的控制装置以目标方式进行控制，则可以通过温度控制装置建立在温度范围-70℃至+180℃，优选-55℃至+150℃中的温度。
12、或者，调节单元可以由加热装置形成，特别是对流加热装置或热风枪，用于加热，特别是在一侧上，没有对流或仅通过供应空气。然后，可以使用加热装置或加热装置的温度控制装置建立在温度范围+20℃至+200℃中的温度。由于加热装置不需要制冷技术，因此可以以低成本制造测试室系统或调节单元。对流加热装置可以具有风扇和/或计数器控制，用于利用压缩空气进行最终值控制。此外，热风枪可以具有加热元件，加热元件能够以计时或受控的方式打开和关闭。
13、调节单元可以有利地具有用于控制和/或调控温度的控制装置。
14、有利地，测试室可以连接到空气处理系统。在测试过程中或发生爆炸或燃烧时产生的气体或蒸气，特别是(高)毒性气体和蒸气，以及颗粒、灰尘或烟尘等，可以通过空气处理系统从测试空间中去除，并在必要时在释放到环境中之前进行清洁。这可以限制或避免环境破坏。此外，可以防止颗粒、灰尘、烟尘等污染另一测试室。
15、此外，泄压装置可以布置在测试空间上方。
16、此外，测试室可以具有子结构，优选可移动的子结构，其可以布置在测试空间下方。子结构可以是管状框架。同样，调节单元可以设计为可移动的。
17、有利地，泄压装置可以设计为可逆的。换句话说，泄压装置可以设计为使得其在测试或爆炸过程中不会破坏，特别是不会被爆炸引起的射弹或飞行部件破坏。因此，在测试或爆炸后无需更换泄压装置。或者，泄压装置也可以设计为不可逆的，例如具有爆破片。然而，在这种情况下，在测试或爆炸后必须更换泄压装置或爆破片。
18、有利地，泄压装置具有至少一个泄压瓣，优选四个泄压瓣。当泄压装置关闭时，泄压瓣可以将测试空间与环境隔绝，而当泄压装置打开时，泄压瓣可以使测试空间保持打开。爆炸的结果是，泄压装置或泄压瓣可以从关闭状态移动到打开状态，允许冲击波或过压力通过测试空间的开口(优选在顶部处)逸出，开口在打开状态下保持打开，以释放在测试室或测试空间的压力。有利地，可以设置多个泄压瓣。在这种情况下，即使泄压瓣的打开角度相对较小，开口也可以很大程度上保持打开状态。优选地，可以设置四个泄压阀。然而，也可以设置两个、三个或多于四个的泄压阀。四个泄压瓣的总横截面面积或泄压面积可以为0.7m2(平方米)至0.9m2，优选0.78m2。
19、有利地，泄压装置可以具有支撑框架，泄压瓣可以在关闭状态下靠在支撑框架上。泄压瓣可以在泄压瓣的一个边缘处靠在支撑框架上。可以在泄压瓣和支撑框架之间设置密封来以气密方式密封测试空间。支撑框架可以根据泄压瓣的形状将开口分成多个区域，在这种情况下，每个泄压瓣在关闭状态下可以关闭或覆盖一个区域。
20、泄压装置可以有利地具有加热器，用于加热泄压瓣和/或支撑框架。这可以防止泄压瓣冻结卡在支撑架上，或者防止泄压瓣冻结卡在彼此上。加热器可以布置在支撑框架上，特别地使得加热器可以沿着泄压阀的边缘或圆周或泄压阀的支撑表面布置。也可以在泄压瓣的整个横截面区域上加热泄压瓣。
21、泄压瓣可以有利地具有三角形横截面。泄压瓣可以优选地具有带有两个腿和一个底的等腰三角形形状的横截面。测试空间的开口的形状可以是正方形，并且每个横截面为等腰三角形的四个泄压瓣可以在闭合状态下覆盖正方形开口。等腰三角形的顶点基本上可以在正方形开口的中心处相交。顶点理解为与等腰三角形的底相对的角点。
22、泄压瓣可以有利地由纤维复合材料形成。纤维复合材料可以包括纤维和可以在其中浇注纤维的树脂。因此，泄压瓣在机械上是稳定的，同时它可以具有轻质结构，即相对低的质量或重量，使泄压瓣实现相对高的打开速度。
23、或者，泄压瓣可以由钢弹簧带材料制成。这使得测试室或测试室系统的制造成本相对低。在这种情况下，可以在泄压瓣上方额外产生空气幕，例如干燥的压缩空气的空气幕，以防止泄压瓣的表面在低温下结冰，这更有可能是由于弹簧钢弹簧带材料的导热性高于纤维复合材料的导热率。为此，泄压装置可以具有压缩空气装置。
24、泄压装置可以有利地具有框架。然后，泄压瓣可以布置在框架上或附接到框架。泄压瓣可以通过铰链附接到框架。有利地，每个泄压瓣均能够关于等腰三角形以底或在底侧上布置在框架上。框架可以是管状框架。然而，泄压瓣也可以附接到测试室。
25、有利地，泄压瓣可以通过至少一个铰链附接到框架，铰链可以具有长圆孔。长圆孔允许通过线性提起泄压瓣相对快速地打开泄压瓣。然而，泄压瓣也能够以其可以竖直地提起的方式布置在框架或测试空间上。
26、有利地，泄压装置可以具有阻尼器。
27、有利地，阻尼器可以具有挡板或行程限制器，用于在打开状态下停止泄压瓣，以及阻尼元件，用于阻尼挡板。挡板或挡板冲击表面可以设计为使得泄压瓣可以在打开状态下以其整个横截面面积撞击挡板；即泄压瓣可以将冲击能量或冲击力传递到挡板的整个横截面面积。也可以设想没有挡板的实施例，这意味着当泄压瓣打开时，泄压瓣可以直接撞击阻尼元件。
28、有利地，阻尼元件可以是油压阻尼器、气压阻尼器或弹簧阻尼器，例如螺旋弹簧。
29、有利地，泄压装置可以具有用于将泄压瓣保持在打开状态的保持构件。这可以防止在爆炸后测试空间中发生的火灾产生的热量损坏泄压阀。例如，可以设置机械锁扣，其可以在测试对象烧毁后再次释放。
30、有利地，测试室可以具有优选液压驱动的穿透装置，用于穿透或破坏测试对象。穿透装置的至少一个液压缸，优选两个液压缸，可以布置在测试空间下方，以保护其免受高温影响；液压缸可以设置为驱动器。然后，热量、火、爆炸性膨胀气体等可以自由向上逃逸，特别是通过排气管道。液压缸的活塞杆可以自下至上延伸，并伸入到测试空间中。如果穿透装置具有两个液压缸，则两个液压油缸中的每个都可以具有活塞杆，在这种情况下，活塞杆可以在末端通过位于测试空间中的横杆相互连接。或者，可以只设置单个液压缸，特别是穿透需要相对较小的力的情况下。这使得可以更经济有效地制造测试室系统或穿透装置。在该实施例中，横杆也可以设置在液压缸的活塞杆上。例如，为此目的，具有矩形横截面的环形力传递元件可以设置在活塞杆上，在这种情况下，力传递元件的上部或矩形的上侧可以形成横杆。然而，也可以设置气动或机电驱动来代替液压驱动。
31、有利地，穿透装置可以具有优选钉状的穿透元件，通过穿透元件可以从上方穿透测试对象。穿透元件可以布置在穿透装置的液压缸的活塞杆上。特别地，穿透元件可以布置在横杆上。然后，可以通过一个或多个液压缸从上方将穿透元件向下拉或推到测试对象中。此外，测试室的力吸收板，例如几厘米厚，可以布置在测试空间下方或在测试空间和子结构之间，以便吸收穿透过程中产生的力或张力。由于力吸收板布置在测试空间下方或在测试空间与子结构之间，因此力吸收板没有不利的热效应。优选地，穿透元件是钉状的，即尖的。或者，穿透元件也可以是平的或线形的，以产生表面载荷或线载荷。例如，可以使用线形穿透元件来引起测试对象的弯曲。穿透装置可以设计为使得能够以互换或以模块化方式使用多个不同类型的穿透元件。替代地或附加地，穿透元件也可以横向穿透测试对象。
32、在根据本发明的通过测试室的泄压装置释放在测试室系统的测试室的压力的方法中，测试室的测试空间接收测试对象，特别是电池，测试对象在测试空间中接受测试，特别是滥用测试，其结果是触发测试空间中的压力的优选爆炸性增加，泄压装置释放在测试空间中增加的压力，测试室系统的用于调节空气的调节单元连接到测试室，使得调节单元对测试室进行空气调节。
33、关于根据本发明的方法的有益效果，参考根据本发明的测试室系统的优点的描述。
34、有利地，压力的增加导致用于释放在测试空间的压力的泄压装置的至少一个泄压瓣(优选四个泄压瓣)从泄压装置的关闭状态移动到泄压装置的打开状态，在泄压装置的关闭状态下，泄压瓣可以将测试空间与环境隔绝，在泄压装置的打开状态下，泄压瓣可以使测试空间保持对环境开放。
35、有利地，在测试或爆炸期间或作为测试或爆炸的结果，泄压装置或泄压瓣不会破坏。
36、从根据设备权利要求1的权利要求的特征描述中可以明显看出方法的进一步有利实施例。
1.一种测试室系统(10、59)，包括测试室(11、33、53、60)，测试室具有泄压装置(17、34)和用于接收测试对象(58)的测试空间(16、36)，测试对象特别是电池，测试空间用于对测试对象进行测试，特别是滥用测试，其结果是在测试空间中触发压力的优选爆炸性的增加，泄压装置构造为释放在测试空间中增加的压力，测试室系统包括用于调节空气的调节单元(12、61)，调节单元连接到测试室使得调节单元能够对测试室进行空气调节。
2.根据权利要求1所述的测试室系统，其特征在于，测试室系统(10、59)包括至少一个导管(13、14)，优选两个导管，其将调节单元(12、61)连接到测试室(11、33、53、60)。
3.根据权利要求1或2所述的测试室系统，其特征在于，调节单元(12)形成另一测试室，特别是气候室，其具有用于接收测试材料的另一测试空间，另一测试空间构造为与环境(30)隔绝并隔温。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的测试室系统，其特征在于，调节单元(12)具有温度控制装置。
5.根据权利要求4所述的测试室系统，其特征在于，温度控制装置构造为建立在-70℃至+180℃、优选-55℃至+150℃的温度范围中的温度。
6.根据权利要求4或5所述的测试室系统，其特征在于，温度控制装置具有冷却装置，冷却装置包括具有制冷剂的冷却回路、热交换器、压缩机、冷凝器和膨胀构件。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的测试室系统，其特征在于，温度控制装置具有加热装置，加热装置包括加热器和另一热交换器。
8.根据权利要求1或2所述的测试室系统，其特征在于，调节单元(61)是加热装置，特别是对流加热装置或热风枪。
9.根据前述权利要求中任一项所述的测试室系统，其特征在于，调节单元(12、61)具有用于控制和/或调控温度的控制装置。
10.根据前述权利要求中任一项所述的测试室系统，其特征在于，泄压装置(17、34)具有至少一个泄压瓣(21)，优选四个泄压瓣，当泄压装置关闭时将测试空间(16、36)与环境(30)隔绝，当泄压装置打开时使测试空间(16、36)保持打开。
11.根据权利要求10所述的测试室系统，其特征在于，泄压装置(17、34)具有支撑框架(24)，泄压瓣(21)在关闭状态下靠在支撑框架(24)上。
12.根据权利要求11所述的测试室系统，其特征在于，泄压装置(17、34)具有用于加热泄压瓣(21)和/或支撑框架(24)的加热器(25)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的测试室系统，其特征在于，泄压瓣(21)具有三角形横截面。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的测试室系统，其特征在于，泄压瓣(21)由纤维复合材料制成。
15.根据权利要求10至13中任一项所述的测试室系统，其特征在于，泄压瓣(21)由钢弹簧带材料制成。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的测试室系统，其特征在于，泄压装置(17、34)具有框架(20)。
17.根据权利要求16所述的测试室系统，其特征在于，泄压瓣(21)通过至少一个铰链(22)附接到框架(20)，至少一个铰链(22)具有长圆孔(23)。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的测试室系统，其特征在于，泄压装置(17、34)具有阻尼器(26)。
19.根据权利要求18所述的测试室系统，其特征在于，阻尼器(26)具有用于在打开状态下停止泄压瓣(21)的挡板(27)和用于阻尼挡板的阻尼元件(28)。
20.根据权利要求19所述的测试室系统，其特征在于，阻尼元件(28)是油压阻尼器、气压阻尼器或弹簧阻尼器。
21.根据权利要求10至20中任一项所述的测试室系统，其特征在于，泄压装置(17、34)具有用于将泄压瓣(21)保持在打开状态的保持构件。
22.根据前述权利要求中任一项所述的测试室系统，其特征在于，测试室(11、33、53、60)具有优选液压驱动的穿透装置(40、54)，用于穿透测试对象(58)。
23.根据权利要求22所述的测试室系统，其特征在于，穿透装置(40、54)具有优选钉状的穿透元件(44)，其构造为从上方穿透测试对象(58)。
24.一种使用测试室的泄压装置(17、34)释放在测试室系统(10、59)的测试室(11、33、53、60)中的压力的方法，测试室的测试空间(16、36)接收测试对象(58)，特别是电池，测试对象在测试空间中接受测试，特别是滥用测试，其结果是在测试空间中触发压力的优选爆炸性的增加，泄压装置释放在测试空间中增加的压力，测试室系统的用于调节空气的调节单元(12、61)连接到测试室，使得调节单元对测试室进行空气调节。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，压力的增加导致泄压装置(17、34)的至少一个泄压瓣(21)，优选四个泄压瓣(21)，从泄压装置的关闭状态移动到泄压装置的打开状态，在泄压装置的关闭状态下，泄压瓣将测试空间与环境(30)隔绝，在泄压装置的打开状态下，泄压瓣使测试空间保持对环境开放，以释放在测试空间(16、36)中的压力。
26.根据权利要求24或25所述的方法，其特征在于，泄压装置(17、34)在测试过程中不被破坏。
