[發明專利]一種動態測量二次電池在循環過程中產熱的方法

在審

• 申請號: 201310260297.0
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103344359A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 王青松;趙學娟;平平;孫金華
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01K17/00
• 分類號: G01K17/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及二次電池產熱測量的技術領域，更具體地說，涉及一種動態測量二次電池在循環過程中產熱的方法。

背景技術

二次電池（Rechargeable?battery)是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用的電池。二次電池可以循環使用，與一次電池相比，具有經濟、實用、環保等優點，因此得到了廣泛的應用。其中，20世紀90年代出現的鋰離子電池，作為二次電池的代表，具有電壓高、比能量高、循環壽命長、自放電率低、無記憶效應、可快速充放電、無環境污染等優點，已成為便攜式設備廣泛使用的能源之一。以鋰離子電池為代表的二次電池在正常使用條件下通常是安全的，但是其耐熱性及耐濫用能力差，存在嚴重的安全隱患。特別是用于電動汽車（EV）和混合動力汽車（HEV）的動力鋰離子電池，其在高功率放電時，會產生高出額定電流多倍的放電電流，產生大量的熱，引起電池的熱失控反應而發生爆炸。國內外媒體報道了大量鋰離子電池爆炸事故。

熱安全性被普遍認為是阻礙動力鋰離子電池發展的主要瓶頸，相關學者從多個方面對鋰離子電池的安全性進行了大量研究。目前的研究主要集中在電池材料的熱穩定性和阻燃添加劑方面，對整塊電池的研究相對較少，而由于實驗儀器的限制，對整塊電池在充放電過程中產熱的動態測量研究則少之又少。而實際的電池火災爆炸事故大多是在使用時發生的，尤其是在非平穩使用時發生的，因此，測量電池在使用過程中，即充放電過程中的產熱量具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種動態測量二次電池在循環過程中產熱的方法，能夠實時準確的測量在絕熱條件下二次電池充放電過程中的產熱量。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種動態測量二次電池在循環過程中產熱的方法，包括：

將待測二次電池安裝于加速量熱儀中，并將待測二次電池與電池充放電測試儀連接；

在電池充放電測試儀中設置待測二次電池充放電參數；

在加速量熱儀中設置工作參數；

啟動電池充放電測試儀和加速量熱儀；

獲取待測二次電池在充放電過程中的溫度數據；

根據獲取的溫度數據計算待測二次電池在充放電過程中的產熱量。

優選地，在所述將待測二次電池安裝于加速量熱儀中，并將待測二次電池與電池充放電測試儀連接的步驟之前還包括：

通過電池充放電測試儀對待測二次電池進行充放電操作。

優選地，所述通過電池充放電測試儀對待測二次電池進行充放電操作具體為：

將待測二次電池靜置1min；

將待測二次電池以設定的電流進行恒流放電；

將經過恒流放電后的待測二次電池靜置5min；

將待測二次電池以設定的電流進行恒流充電；

將經過恒流充電后的待測二次電池靜置5min；

循環上述充放電過程3次后停止。

優選地，所述在電池充放電測試儀中設置待測二次電池充放電參數具體為：

設定待測二次電池恒流充放電的電流；

設定待測二次電池恒流放電后的靜置時間；

設定待測二次電池恒流充電后的靜置時間；

設定待測二次電池的充放電循環次數。

優選地，所述待測二次電池恒流充放電的電流為110mA或220mA。

優選地，所述待測二次電池恒流放電后或充電后的靜置時間為5min。

優選地，所述待測二次電池的充放電循環次數為5次。

優選地，所述在加速量熱儀中設置工作參數具體為：

設定加速量熱儀的初始溫度；

設定加速量熱儀的升溫速率。

優選地，所述加速量熱儀的初始溫度為25℃或60℃。

優選地，所述加速量熱儀的升溫速率為0.005℃/min。

從上述的技術方案可以看出，本發明公開的動態測量二次電池在循環過程中產熱的方法，通過將待測二次電池安裝在加速量熱儀中，能夠使得待測二次電池與外界環境保持最小的溫差，當通過電池充放電測試儀對安裝在加速量熱儀中的待測二次電池進行充放電時，能夠實時準確的測量出絕熱條件下待測二次電池充放電過程中的產熱量，進而能夠對待測二次電池進行定量分析。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。