[發(fā)明專利]一種鋰離子電池過充安全性能的熱電檢測方法及其裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410280758.5
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104035048A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段冀淵;嚴波;楊榮靜;李計融;張琳;王濤;沈波;壽曉立;陳維嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海出入境檢驗檢疫局工業(yè)品與原材料檢測技術(shù)中心
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 上海麥其知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

1.一種鋰離子電池過充安全性能的熱電檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：獲取一個待檢測的鋰離子電池，采用多孔介質(zhì)均勻化理論簡化所述鋰離子電池中電極的復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)，建立鋰離子電池在工作過程中遵循的電荷守恒模型、質(zhì)量守恒模型和電化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模型；

步驟二：根據(jù)所述模型仿真所述鋰離子電池在充電與過充電過程中的電性能與電化學(xué)性能；

步驟三：基于所述鋰離子電池工作過程中電子導(dǎo)電、離子導(dǎo)電、接觸電阻、電化學(xué)反應(yīng)以及熵變化所產(chǎn)生的電池內(nèi)能變化，建立鋰離子電池工作過程中的的熱學(xué)模型，對所述鋰離子電池的產(chǎn)熱過程進行三維仿真，獲取溫度變化仿真曲線；

步驟四：對所述鋰離子電池進行充電與過充電，測量在充電與過充電過程中所述鋰離子電池實際的溫度變化曲線以及電壓變化曲線；

步驟五：設(shè)定熱電檢測中的溫度閾值與電壓閾值，將所述溫度變化曲線與所述溫度閾值及所述溫度變化仿真曲線比較，并將所述電壓變化曲線與所述電壓閾值比較，檢測所述鋰離子電池的過充安全性能。

2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池過充安全性能的熱電檢測方法，其特征在于，

在電解質(zhì)中，正、負離子為導(dǎo)電電荷，且電解質(zhì)溶液為濃溶液，所述電荷守恒模型以如下公式表示：

∂∂x(keff∂φ∂x)+2RTF(1-t+0)∂∂x(keff∂lnc∂x)=0;---(1)]]>

式1中，φ為電勢，k_eff為電解質(zhì)等效導(dǎo)電系數(shù)，為鋰離子的遷移數(shù)，R為普適氣體常量，T為溫度，F(xiàn)為法拉第常數(shù)，x為一維電極在鋰離子電池厚度方向上的坐標；

在陰極活性材料顆粒和陽極活性材料顆粒中，導(dǎo)電電荷為電子，所述電荷守恒模型以如下公式表示：

σeff∂2φ∂x2=aFJ;---(2)]]>

式2中，φ為電勢，σ_eff為電極活性材料顆粒、集流體的等效導(dǎo)電系數(shù)，J為電解質(zhì)與電極活性材料顆粒之間的電流密度，a為電極的活性材料顆粒的比面積，F(xiàn)為法拉第常數(shù)，x為一維電極在鋰離子電池厚度方向上的坐標。