[發明專利]一種在線監測儲能電池安全狀態的方法

在審

• 申請號: 201410768895.3
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN105738813A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 官亦標;范茂松;王綏軍;傅凱;劉曙光
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

(1)確定電池熱失控預警溫度；

(2)電池熱失控的提前預警。

2.如權利要求1所述的一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：所述步驟(1)的確定過程為：

(1-1)標定電池的容量；

(1-2)測試電池的循環；

(1-3)拆解電池；

(1-4)確定電極材料與電解液放熱反應發生溫度。

3.如權利要求2所述的一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：所述步驟(1-1)中的確定過程為：在25℃的環境中，將電池與高精度充放電檢測儀連接，根據電池制作商推薦的電池電壓使用范圍，以1/3放電倍率對電池進行充放電測試，循環3次，記錄電池的容量。

4.如權利要求2所述的一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：所述步驟(1-2)的測試過程為：在25℃的環境中，將電池與高精度充放電檢測儀連接，根據電池制作商推薦的電池電壓使用范圍，以1放電倍率對電池進行充放電循環測試，每衰減初始容量的5％，抽取5支電池樣品，進行電池內部反應溫度的測試試驗；當電池的容量衰減率高于50％后，不在抽取電池樣品，停止該試驗。

5.如權利要求3或4所述的一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：所述高精度充放電檢測儀包括充放電模塊、電壓和溫度采集裝置以及充放電控制系統。

6.如權利要求4所述的一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：所述步驟(1-3)中的拆解過程為：在每個衰減率下抽取的5支電池中，選擇3支電池放入氬氣氣氛的手套箱中，進行電池的拆解。

7.如權利要求6所述的一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：當拆解電池時，將電池的正極、負極和隔膜都分開；分別在正極和負極上取樣，取完的樣品用鋁塑膜密封，避免樣品與空氣的接觸，以便進行后續的測試。

8.如權利要求7所述的一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：所述步驟(1-4)中的確定過程為：將密封的電極放入加速量熱儀中進行測試；將每個衰減率下剩余的2支電池直接進行加速量熱測試，并將電極的測試結果與電池的測試結果進行對比，找出電極的反應溫度與電池的反應溫度的對應關系；同時對比不同衰減率下電池內部的反應溫度，找出電池容量衰減率與電池內部電極材料反應溫度之間的關聯關系。

9.如權利要求8所述的一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：所述加速量熱儀的包括絕熱箱體、控制器、加熱器、溫度傳感器、毫歐表和靜電計。

10.如權利要求1所述的一種在線監測儲能電池安全狀態的方法，其特征在于：所述步驟(2)中的提前預警過程為：在電池的表面加裝微型無線傳感器，用來監測電池內部的溫度及其變化，并將電池的溫度數據傳輸到儲能監控系統上；將所述溫度數據與所述步驟(1)中得到的電極材料與電解液放熱反應發生的溫度做比對，實現電池熱失控的提前預警。