[發(fā)明專利]一種電池絕熱溫升速率測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310729273.5
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104730464B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊凱;劉雪省;王松蕊;董美靖
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)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(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

本發(fā)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(tài)、測試終止條件，其特點(diǎn)是：（1）準(zhǔn)確測量電池各階段荷電狀態(tài)下的絕熱溫升，繪制電池溫升與SOC荷電狀態(tài)曲線；（2）使用origin軟件計算出曲線上每個點(diǎn)的切線斜率，即為溫升速率，并繪制溫升速率與SOC荷電狀態(tài)曲線；（3）將各階段的溫升速率與SOC荷電狀態(tài)曲線放置在同一坐標(biāo)系中，得到電池全放電過程的絕熱溫升速率曲線。本發(fā)明避免了絕熱環(huán)境下熱量累積導(dǎo)致電池?zé)崾Э氐那闆r，真實(shí)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(dǎo)致的爆炸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池絕熱溫升速率測試方法。

背景技術(shù)

電池被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦、攝/錄像機(jī)、電動工具、電動車輛、后備電源(UPS)、脈沖電源、電網(wǎng)調(diào)峰、起動電源和混合動力車等領(lǐng)域。隨著電池應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)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(shè)計結(jié)構(gòu)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(tài)電池置于絕熱量熱儀中開始放電，直至電池放電結(jié)束，以達(dá)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(jìn)行，熱量不斷累積，導(dǎo)致電池溫度上升，當(dāng)溫度上升到90℃-120℃溫度后，電池發(fā)生熱失控，導(dǎo)致電池?fù)p壞甚至發(fā)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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種電池絕熱溫升速率測試過程中電池發(fā)生的熱可控、被測電池不會因熱失控發(fā)生爆炸，測試結(jié)果能夠準(zhǔn)確判斷電池體系及設(shè)計結(jié)構(gòu)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(fā)明采取的技術(shù)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(tài)下的絕熱溫升速率，以及通過各荷電狀態(tài)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(diǎn)是：包括以下步驟：

步驟⑴將荷電狀態(tài)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(jìn)行放電，調(diào)節(jié)電流值為0.5A-1.5A；當(dāng)絕熱量熱儀顯示電池的溫度達(dá)到85℃時，作為電池的熱失控點(diǎn)；關(guān)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(tài)，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(dá)到85℃時電池的溫升與電池荷電狀態(tài)曲線；使用origin軟件對該曲線上每個點(diǎn)的切線斜率進(jìn)行計算，然后繪制電池在100％SOC條件下放電，溫度達(dá)到85℃時電池的溫升速率與電池荷電狀態(tài)曲線；確定電池的80％SOC作為荷電狀態(tài)為100％的電池放電的熱失控起始點(diǎn)；完成電池在荷電狀態(tài)為100％放電時溫度達(dá)到熱失控點(diǎn)的過程；

步驟⑵將步驟⑴放電后荷電狀態(tài)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(jìn)行放電，調(diào)節(jié)電流值為0.5A-1.5A；當(dāng)絕熱量熱儀顯示電池的溫度達(dá)到85℃時，作為電池的熱失控點(diǎn)；關(guān)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(tài)，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(dá)到85℃時電池的溫升與電池荷電狀態(tài)曲線；使用origin軟件對該曲線上每個點(diǎn)的切線斜率進(jìn)行計算，然后繪制電池在80％SOC條件下放電，溫度達(dá)到85℃時電池的溫升速率與電池荷電狀態(tài)曲線；確定電池的45％SOC作為荷電狀態(tài)為80％的電池放電的熱失控起始點(diǎn)；完成電池在荷電狀態(tài)為80％放電時溫度達(dá)到熱失控點(diǎn)的過程；