[發(fā)明專利]一種鋰離子電池熱分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711057755.5
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN108037456A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 李壯;楊兆華
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山科學技術(shù)學院
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王國標

本發(fā)明公開了一種鋰離子電池熱分析方法，包括電芯進行HPPC電性能測試，獲取電壓電流參數(shù)；搭建電芯等效電路模型，繪制電芯發(fā)熱功率MAP圖；建立電芯CFD散熱模型，將發(fā)熱功率MAP圖輸入到CFD散熱模型中，獲取鋰離子電池模擬溫升變化曲線；對鋰離子電池進行充放電實驗，獲取鋰離子電池的實際溫升變化曲線；對比所述模擬溫升變化曲線以及實際溫升變化曲線。本發(fā)明通過對電芯進行HPPC電性能測試，獲取電芯的電壓與電流參數(shù)，進一步獲取電芯發(fā)熱功率MAP圖以及鋰離子電池的模擬溫升變化曲線，對比鋰離子電池的實際溫升變化曲線，修改相關(guān)模擬仿真參數(shù)修正模擬溫升變化曲線使其與實際溫升變化曲線盡可能逼近。本發(fā)明創(chuàng)造用于分析鋰離子充放電過程熱分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及一種鋰離子電池充放電過程的熱分析方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的電池產(chǎn)品中，鋰電池由于具有高能量密度、高輸出功率、充放電壽命長等優(yōu)點，在電動汽車領(lǐng)域中被廣泛應用。

在實際應用中，鋰離子電池在充放電過程中由于自身具有內(nèi)阻的原因會產(chǎn)生大量的熱量，從而導致鋰離子電池自身溫度上升，而電池本身過高的溫度，又容易影響電池的性能，使用壽命，甚至會出現(xiàn)燃燒爆炸現(xiàn)象。

現(xiàn)有的鋰離子電池生產(chǎn)廠商在生產(chǎn)制造電池過程中，缺乏對電池內(nèi)部的溫度場進行仿真分析，缺乏一套對電池充放電過程的發(fā)熱性能預測方案，導致有相當一部分的電池內(nèi)部的熱管理系統(tǒng)不達標而不得不重新返工，影響了廠商的生產(chǎn)進度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種鋰離子電池充放電過程的熱分析方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是：

一種鋰離子電池熱分析方法，包括以下步驟：

步驟A：選定鋰離子電池的電芯，設置電芯充放電測試參數(shù)，對所述電芯進行HPPC電性能測試，獲取所述電芯電壓和電流參數(shù)；

步驟B：設置并搭建電芯等效電路模型，將步驟A中所獲取的電芯電壓和電流參數(shù)輸入到所述電芯等效電路模型中，計算每個荷電狀態(tài)點下的發(fā)熱功率，繪制電芯發(fā)熱功率MAP圖；

步驟C：建立電芯CFD散熱模型，將所述發(fā)熱功率MAP圖輸入到CFD散熱模型中，進行鋰離子電池溫升模擬實驗，獲取鋰離子電池模擬溫升變化曲線；

步驟D：對鋰離子電池進行充放電實驗，獲取鋰離子電池的實際溫升變化曲線；

步驟E：對比所述模擬溫升變化曲線以及實際溫升變化曲線，修正步驟B中所述電芯等效電路模型參數(shù)。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進，步驟A中所述測試參數(shù)包括測試溫度以及溫度步長，所述HPPC電性能測試流程包括如下步驟：

步驟A01：設置測試溫度為10℃至50℃，溫度步長為5℃；

步驟A02：將所選定鋰離子電池的電芯在100％的剩余電量狀態(tài)下，靜置保持一個小時；

步驟A03：以0.5C倍率放電10％剩余電量，在靜置一個小時；

步驟A04：以2C倍率放電10秒，靜置40秒，再以1C倍率充電10秒；

步驟A05：以0.5C倍率放電10％剩余電量，靜置一個小時；

步驟A06：重復步驟A04至A05，直到電芯剩余電量為零；

步驟A07：根據(jù)溫度步長，調(diào)整測試溫度，重復步驟A02至A06；

步驟A08：輸出電芯電壓和電流參數(shù)。