[發明專利]一種電池絕熱溫升速率測試方法

有效

• 申請號: 201310729273.5
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104730464B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 楊凱;劉雪省;王松蕊;董美靖
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

本發明涉及一種電池絕熱溫升速率測試方法，包括判斷熱失控、選取電池起始荷電狀態、測試終止條件，其特點是：（1）準確測量電池各階段荷電狀態下的絕熱溫升，繪制電池溫升與SOC荷電狀態曲線；（2）使用origin軟件計算出曲線上每個點的切線斜率，即為溫升速率，并繪制溫升速率與SOC荷電狀態曲線；（3）將各階段的溫升速率與SOC荷電狀態曲線放置在同一坐標系中，得到電池全放電過程的絕熱溫升速率曲線。本發明避免了絕熱環境下熱量累積導致電池熱失控的情況，真實反映了電池在全放電過程中絕熱溫升的情況，并避免了電池因熱失控而導致的爆炸。

技術領域

本發明屬于電池測試技術領域，特別是涉及一種電池絕熱溫升速率測試方法。

背景技術

電池被廣泛應用于手機、電腦、攝/錄像機、電動工具、電動車輛、后備電源(UPS)、脈沖電源、電網調峰、起動電源和混合動力車等領域。隨著電池應用領域的不斷擴大，電池安全性問題就越來越突出。測量電池在放電過程中的絕熱溫升情況，能夠判斷電池體系及設計結構等是否滿足安全性要求。

目前，電池放電過程的絕熱溫升測試方法一般為：將滿電態電池置于絕熱量熱儀中開始放電，直至電池放電結束，以達到檢查電池性能的目的。由于該放電全過程無控制階段，隨著放電的進行，熱量不斷累積，導致電池溫度上升，當溫度上升到90℃-120℃溫度后，電池發生熱失控，導致電池損壞甚至發生爆炸，不僅測試被迫終止，而且造成因電池測試帶來的危險。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種電池絕熱溫升速率測試過程中電池發生的熱可控、被測電池不會因熱失控發生爆炸，測試結果能夠準確判斷電池體系及設計結構是否滿足安全性要求的一種電池絕熱溫升速率測試方法。

本發明采取的技術方案是：

一種電池絕熱溫升速率測試方法，包括：在絕熱量熱儀中測量電池各荷電狀態下的絕熱溫升速率，以及通過各荷電狀態溫升速率的匯總，得到電池全放電過程的絕熱溫升速率，其特點是：包括以下步驟：

步驟⑴將荷電狀態為100％的18650型鋰離子電池置于溫度為25℃、型號為SYS-999的絕熱量熱儀中，使用充放電儀對電池進行放電，調節電流值為0.5A-1.5A；當絕熱量熱儀顯示電池的溫度達到85℃時，作為電池的熱失控點；關閉充放電儀，停止對電池的放電；將絕熱量熱儀打開，將電池自然冷卻至室溫；用充放電儀記錄的電池放電時間測量出電池的荷電狀態，和絕熱量熱儀記錄的電池溫升值，繪制電池在100％SOC條件下放電，溫度達到85℃時電池的溫升與電池荷電狀態曲線；使用origin軟件對該曲線上每個點的切線斜率進行計算，然后繪制電池在100％SOC條件下放電，溫度達到85℃時電池的溫升速率與電池荷電狀態曲線；確定電池的80％SOC作為荷電狀態為100％的電池放電的熱失控起始點；完成電池在荷電狀態為100％放電時溫度達到熱失控點的過程；

步驟⑵將步驟⑴放電后荷電狀態為80％的鋰離子電池置于溫度為25℃、型號為SYS-999的絕熱量熱儀中，使用充放電儀對電池進行放電，調節電流值為0.5A-1.5A；當絕熱量熱儀顯示電池的溫度達到85℃時，作為電池的熱失控點；關閉充放電儀，停止對電池的放電；將絕熱量熱儀打開，將電池自然冷卻至室溫；用充放電儀記錄的電池放電時間測量出電池的荷電狀態，和絕熱量熱儀記錄的電池溫升值，繪制電池在80％SOC條件下放電，溫度達到85℃時電池的溫升與電池荷電狀態曲線；使用origin軟件對該曲線上每個點的切線斜率進行計算，然后繪制電池在80％SOC條件下放電，溫度達到85℃時電池的溫升速率與電池荷電狀態曲線；確定電池的45％SOC作為荷電狀態為80％的電池放電的熱失控起始點；完成電池在荷電狀態為80％放電時溫度達到熱失控點的過程；