[發明專利]一種檢測鋰離子電池熱失控擴散的測試平臺和測試方法

有效

• 申請號: 201611201012.6
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106646257B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 崔義;唐玲;劉寶;盧世剛
• 申請（專利權）人: 國聯汽車動力電池研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

1.一種檢測鋰離子電池熱失控擴散的測試方法，其特征在于，使用的測試平臺包括放置待測試電池模塊的防爆型環境箱、短路設備和充放電設備，所述短路設備通過導線與防爆型環境箱內待測試電池連接，所述充放電設備通過導線與防爆型環境箱內待測試電池模塊連接；

所述防爆型環境箱頂部設置有高速攝像機；所述防爆型環境箱的氣體出口連接有煙霧分析裝置；

所述充放電設備連接有數據采集單元，所述數據采集單元連接有多個熱電偶；所述防爆型環境箱內設置有加熱板；

所述防爆型環境箱的氣體出口通過管路連接有氣相色譜質譜聯用儀或氣體分析儀；

所述測試方法包括以下測試項目：電池模塊的短路激發、電池模塊的過充電激發、電池模塊的過放電激發、電池模塊的加熱激發；

在測試中獲取電池模塊的溫度、外觀、電壓隨時間變化的數據，確定電池模塊的熱失控擴散過程狀態參數；

用熱電偶獲取電池模塊中各個電池的表面中心溫度，對于N個電池串聯的電池模塊，設置2N個熱電偶，模塊中的每一只單體電池配置兩個熱電偶，分別與電池上表面和下表面接觸。

2.根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述電池模塊的短路激發測試條件為：

-40～65℃下，在環境箱內放入一個電池模塊，靜置30～120min，保證電池模塊整體溫度與環境箱內溫度一致；向電池模塊中的中心位置的單體電池進行短路激發；

記錄電池模塊中短路電池的電壓、短路電流和溫度變化以及相鄰的電池的溫度變化，測試實驗前后的模塊的狀態和重量；

其中，短路電阻為0.5mΩ～5mΩ，短路時間為10～30min。

3.根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述電池模塊的過充電激發測試條件為：

25～65℃下，在環境箱內放入一個電池模塊，靜置30～60min，保證電池模塊整體溫度與環境箱內溫度一致；向電池模塊中的中心位置的單體電池進行過充電激發；記錄電池模塊中過充電電池的電壓和溫度變化以及相鄰的電池的溫度變化，測試實驗前后的模塊的狀態和重量；

其中，過充電的電流大小為1C～3C，過充電時間為30min～90min。

4.根據權利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述電池模塊的過放電激發測試條件為：

-40～65℃下，在環境箱內放入一個電池模塊，靜置30～120min，保證電池模塊整體溫度與環境箱內溫度一致；向電池模塊中的中心位置的單體電池進行過放電激發；

記錄電池模塊中過放電電池的電壓和溫度變化以及相鄰的電池的溫度變化等，測試實驗前后的模塊的狀態和重量；

其中，過放電的電流大小為1C～3C，過放電電時間為30～90min。

5.根據權利要求1～4任一項所述的測試方法，其特征在于，所述電池模塊的加熱激發測試條件為：

25～65℃下，在環境箱內放入一個電池模塊，靜置30～60min，保證電池模塊整體溫度與環境箱內溫度一致，向電池模塊中的中心位置的單體電池進行加熱激發；

記錄電池模塊中加熱電池的電壓和溫度變化以及相鄰的電池的溫度變化、測試實驗前后的模塊的狀態和重量；

其中，過加熱溫度為150℃和300℃，加熱時間為30～60min。

6.根據權利要求5所述的測試方法，其特征在于，所述電池模塊為軟連接或硬連接；對于軟連接電池模塊，加熱板放置在待測單體電池表面；對于硬連接電池模塊，加熱板放置在電池模塊一端的待測單體電池表面。