本发明涉及电池安全,尤其涉及一种电池内部安全性测试方法、装置、设备及存储介质。
背景技术:
1、随着电动汽车的快速发展,电池安全问题日益受到重视。电池作为电动汽车的核心能量源,其安全性直接关系到驾乘人员的安全以及车辆的可靠性。在各种潜在的安全威胁中,电池在受到外部撞击时的内部短路风险尤为突出。电池包在车辆碰撞中的结构完整性和电芯的稳定性是确保电池安全的关键因素。
2、当前,电池安全测试主要集中在电化学性能和热稳定性上,而对于电池在机械冲击下的表现,尤其是电芯因位移引发的短路现象,测试方法尚不成熟。在实际车辆事故中,电池包可能会因为撞击而发生形变,导致内部电芯位移甚至短路,可能引发起火甚至爆炸,造成严重后果。因此,开发一种能够模拟车辆撞击情况下电池内部电芯位移和短路的测试方法,对于评估和提高电池的安全性具有重要意义。
3、然而,现有的电池安全测试技术尚未充分解决如何在受控环境中模拟车辆撞击对电池内部造成的影响,并准确评估电池的抗撞击安全性能。因此,如何设计一种能够在车辆电池包内模拟撞击导致的电芯位移和短路的测试方法及设备,以准确评估电池系统的抗撞击安全性能,成为一个本领域亟待解决的技术难题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种电池内部安全性测试方法、装置、设备及存储介质,旨在解决如何设计一种能够在车辆电池包内模拟撞击导致的电芯位移和短路的测试方法及设备,以准确评估电池系统的抗撞击安全性能的技术问题。
2、为实现上述目的,本发明提供一种电池内部安全性测试方法,所述电池内部安全性测试方法,包括:
3、控制电芯升降装置带动目标电芯朝向待测电池的上壳体位移,获取所述目标电芯位移的过程中的安全性能数据;
4、根据所述安全性能数据,得到所述待测电池的安全性能评估结果。
5、可选地,所述控制电芯升降装置带动所述目标电芯朝向所述待测电池的上壳体位移之前,还包括:
6、根据测试任务中的模拟撞击部位,确定所述电芯阵列中的目标电芯;
7、将所述目标电芯的下壳体替换为所述电芯升降装置,实现对目标电芯空间位置的控制;
8、在所述待测电池内部电学环境达到稳定状态之后,执行所述控制电芯升降装置带动所述目标电芯朝向所述待测电池的上壳体位移的步骤。
9、可选地,所述控制电芯升降装置带动目标电芯朝向所述待测电池的上壳体位移,获取所述目标电芯位移的过程中的安全性能数据,包括:
10、将所述目标电芯朝向所述待测电池的上壳体进行第一轮次位移,使所述目标电芯的电芯极柱与所述上壳体的间隙距离降低至预设短路测试距离;
11、若第一轮次位移中未出现异常现象,则进行第二轮次位移,使所述目标电芯的电芯极柱与所述上壳体的间隙距离逐渐降低,在与所述上壳体产生接触时停止位移;
12、获取所述第一轮次电芯位移和/或第二轮次电芯位移中的安全性能数据,其中,所述安全性能数据包括电池内部温度变化量、目标电芯供电电压变化量以及电池内部异响次数。
13、可选地,所述在与所述上壳体产生接触时停止位移之后,还包括:
14、若第二轮次电芯位移过程中未出现异常现象,则控制电芯升降装置使所述目标电芯与所述上壳体产生挤压应力;
15、在所述挤压应力上升至模拟形变挤压测试值时,保持当前挤压应力达到预设载荷时长后卸载挤压应力,以完成模拟撞击形变测试。
16、可选地,所述根据所述安全性能数据,得到所述待测电池的安全性能评估结果,包括:
17、若所述第一轮次电芯位移过程中所述安全性能数据存在一项或多项数据未达到预设安全性能指标,则判断所述待测电池的安全水平不足;
18、若所述第二轮次电芯位移过程中所述安全性能数据存在一项或多项数据未达到预设安全性能指标,则判断所述待测电池的安全水平一般;
19、若所述第一轮次电芯位移过程与第二轮次电芯位移过程中所述安全性能数据均达到预设安全性能指标,则判断所述待测电池的安全水平良好。
20、可选地,在所述模拟撞击形变测试中,若所述待测电池在挤压应力上升阶段出现异常现象,则所述安全性能数据还包括异常现象发生时的挤压应力大小;
21、若所述待测电池在挤压应力载荷阶段出现异常现象,则所述安全性能数据还包括所述挤压应力为模拟形变挤压应力阈值到异常现象发生时的稳态载荷时长。
22、可选地,监测所述待测电池在电芯位移过程和模拟撞击形变测试中是否出现异常现象;
23、当监测到异常现象时,停止测试并将所述目标电芯恢复至原始位置,所述异常现象包括待测电池内外部出现电火花、电弧、电芯化学物质泄露或可见形变的现象。
24、此外,为实现上述目的,本发明提供一种电池内部安全性测试装置,所述电池内部安全性测试装置,包括:
25、电芯定向移动模块,用于控制电芯升降装置带动目标电芯朝向待测电池的上壳体位移,获取所述目标电芯位移的过程中的安全性能数据;
26、电池数据处理模块,用于根据所述安全性能数据,得到所述待测电池的安全性能评估结果。
27、此外,为实现上述目的,本发明提供一种电池内部安全性测试设备,所述电池内部安全性测试设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电池内部安全性测试程序,所述电池内部安全性测试程序配置为实现所述的电池内部安全性测试方法的步骤。
28、此外,为实现上述目的,本发明提供一种存储介质,所述存储介质上存储有电池内部安全性测试程序,所述电池内部安全性测试程序被处理器执行时实现所述的电池内部安全性测试方法的步骤。
29、本发明首先确定模拟撞击部位,通过外置于电池包的电芯升降装置控制局部位置的电芯空间位置的变化,从而模拟车辆撞击情形下电芯与壳体的接触和挤压,在电芯位移过程中,实时监测电池内部的温度、电压和异响等关键指标以捕获任何异常现象,若电芯位置改变直到与壳体产生接触的过程中未出现异常,进一步施加挤压应力以模拟撞击形变,直至达到预设测试值。通过观察电芯在上升直至挤压过程中是否出现异常现象以及异常现象的时机,从而判断该电池的安全性能。综上所述,通过模拟撞击引起的电芯位移和挤压,结合实时监测和数据分析,能够有效评估电池的在极端场景下安全性能。
1.一种电池内部安全性测试方法,其特征在于,所述电池内部安全性测试方法,包括:
2.根据权利要求1所述的电池内部安全性测试方法,其特征在于,所述控制电芯升降装置带动所述目标电芯朝向所述待测电池的上壳体位移之前,还包括:
3.根据权利要求1所述的电池内部安全性测试方法,其特征在于,所述控制电芯升降装置带动目标电芯朝向所述待测电池的上壳体位移,获取所述目标电芯位移的过程中的安全性能数据,包括:
4.根据权利要求3所述的电池内部安全性测试方法,其特征在于,所述在与所述上壳体产生接触时停止位移之后,还包括:
5.根据权利要求3所述的电池内部安全性测试方法,其特征在于,所述根据所述安全性能数据,得到所述待测电池的安全性能评估结果,包括:
6.根据权利要求4所述的电池内部安全性测试方法,其特征在于,所述模拟撞击形变测试中,若所述待测电池在挤压应力上升阶段出现异常现象,则所述安全性能数据还包括异常现象发生时的挤压应力大小;
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电池内部安全性测试方法,其特征在于,所述电池内部安全性测试方法,还包括:
8.一种电池内部安全性测试装置,其特征在于,所述电池内部安全性测试装置,包括:
9.一种电池内部安全性测试设备,其特征在于,所述电池内部安全性测试设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电池内部安全性测试程序,所述电池内部安全性测试程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的电池内部安全性测试方法的步骤。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有电池内部安全性测试程序,所述电池内部安全性测试程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的电池内部安全性测试方法的步骤。
