[發明專利]抑制動力電池模塊熱失控擴展的設計方法

有效

• 申請號: 201410232531.3
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN104008293B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 馮旭寧;張明軒;歐陽明高;盧蘭光;何向明;武鵬;史德芬;C.庫珀
• 申請（專利權）人: 清華大學;寶馬(中國)服務有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司44311
• 代理人: 哈達

1.一種抑制動力電池模塊熱失控擴展的設計方案，其包括以下步驟：

S1：在絕熱環境下對一第一動力電池單體進行加熱熱失控實驗，并記錄所述第一動力電池單體在不同時刻的溫度T(t)；

S2：建立所述第一動力電池單體在加熱熱失控實驗過程中的一第一數學模型T(t)_I，利用T(t)標定該第一數學模型T(t)_I，所述第一數學模型T(t)_I為所述第一動力電池單體在加熱熱失控條件下在某一時刻t的溫度；

S3：提供一第二動力電池單體，該第二動力電池單體與所述第一動力電池單體相同，對所述第二動力電池單體進行熱失控觸發實驗，并記錄該第二動力電池單體在不同時刻的溫度T?'(t)；

S4：建立所述第二動力電池單體在熱失控觸發實驗過程中的一第二數學模型T(t)_II，并利用T?'(t)標定所述第二數學模型T(t)_II，所述第二數學模型T(t)_II為所述第二動力電池單體在熱失控觸發實驗過程中在某一時刻t的溫度；

S5：對一第一動力電池模塊進行加熱熱失控擴展實驗，該第一動力電池模塊包括至少兩節電池單體，該電池單體與所述第一動力電池單體以及第二動力電池單體相同，且該第一動力電池模塊中的熱失控觸發形式與所述第二動力電池單體的熱失控觸發形式相同，記錄所述第一動力電池模塊不同時刻的溫度T?''(t)；

S6：通過所述第一數學模型T(t)_I以及所述第二數學模型T(t)_II獲得所述動力電池模塊在加熱熱失控擴展實驗過程中的一第三數學模型T(t)_III，利用T?''(t)標定該第三數學模型T(t)_III，所述第三數學模型T(t)_III為所述第一動力電池模塊在加熱熱失控擴展實驗過程中在某一時刻t的溫度；

S7：將所述第一動力電池模塊中發生熱失控觸發的電池單體定義為首節觸發電池，將首節觸發電池之外的電池單體定義為次節擴展電池，減小第三數學模型T(t)_III中每個次節擴展電池的電量，并通過第三數學模型T(t)_III進行仿真計算，獲得能夠抑制所述第一動力電池模塊熱失控擴展的每個次節擴展電池的放電量；

S8：選取一第二動力電池模塊，該第二動力電池模塊與所述第一動力模塊相同，減小所述第二動力電池模塊中次節擴展電池的電量后，對所述第二動力電池模塊進行熱失控擴展實驗，該第二動力電池模塊中的熱失控觸發形式與所述第一動力電池模塊的熱失控觸發形式相同，利用所述第二動力電池模塊熱失控擴展實驗的實驗結果對所述每個次節擴展電池的放電量進行實驗驗證，確定能夠抑制熱失控擴展的每個次節擴展電池的放電量的設計參數，獲得抑制動力電池模塊熱失控擴展的設計方案。

2.根據權利要求1所述的抑制動力電池模塊熱失控擴展的設計方案，其特征在于，所述第一數學模型T(t)_I的建立進一步包括以下步驟：

S21：獲得第一動力電池單體內部化學反應產生的生熱功率的總和Q_I(t)的計算式，所述???????????????????????????????????????????????，代表所述第一動力電池單體內部材料化學反應生熱功率，代表電池內短路釋放的電功率；

S22：根據Q_I(t)建立首節觸發電池單體的的計算式；以及

S23：根據建立首節觸發電池單體的T(t)_I的計算式。