[發明專利]鋰離子電池火災危險性的評價方法

有效

• 申請號: 201811399532.1
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109613056B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 李偉峰;王賀武;歐陽明高;張亞軍;李成;盧蘭光;李建秋;杜玖玉;韓雪冰;馮旭寧;蘇嶺;周安健;金國慶;楊輝前;劉波;張友群;萬明春
• 申請（專利權）人: 清華大學;重慶長安新能源汽車科技有限公司
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22;G01N25/52
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 劉誠

本申請涉及一種鋰離子電池火災危險性的評價方法。本申請實施例中提供的所述鋰離子電池火災危險性的評價方法，可以有效的計算并評價鋰離子電池發生火災危險性的等級。所述鋰離子電池火災危險性的評價方法，可以明確的得出當前狀態下鋰離子電池的安全狀態。當鋰離子電池火災危險性較高時，可以選擇不應用在工程中。本方法得出的所述鋰離子電池發生火災危險性的等級，有利于解決鋰離子電池的安全性判斷的問題，有利于電池選型及動力電源產業大規模商業化應用。

技術領域

本申請涉及動力電池技術領域，特別是涉及鋰離子電池火災危險性的評價方法。

背景技術

近年來，電動汽車的市場份額穩步提升。鋰離子電池具有高電壓、高比能量、長循環壽命、對環境無污染等卓越性能，受到電動汽車產業的高度關注。然而，鋰離子電池容易發生噴發。鋰離子電池噴發過程會產生可燃混合氣。所述可燃混合氣積聚在鋰離子電池內部。在鋰離子電池內部達到一定壓力界限后，安全閥開啟，所述可燃混合氣隨著鋰離子電池噴發而釋放到外界環境中。在鋰離子電池噴發過程中，鋰離子電池表面溫度最高可達到1000℃左右。在鋰離子電池噴發過程中，往往伴隨著火星。由于鋰離子電池高溫表面以及火星溫度遠高噴發物的著火溫度，一旦噴發物噴射在空氣中并與氧氣接觸，將極易出現著火現象，并引發火災。鋰離子電池熱失控引發的火災及爆炸事故屢見報道，因此，鋰離子電池的安全性問題成為阻礙其在動力電源產業大規模商業化應用的主要因素之一。由于鋰離子電池火災牽涉到氣體、液體、固體的燃燒，且本身帶電，傳統的技術方案中，尚無法評價鋰離子電池的火災安全性。

發明內容

基于此，有必要針對鋰離子電池火災牽涉到氣體、液體、固體的燃燒，且本身帶電，傳統的技術方案無法對鋰離子電池發生火災危險性進行評價的問題，提供一種鋰離子電池火災危險性的評價方法。

一種鋰離子電池火災危險性的評價方法，包括以下步驟：

S100，獲取待測試鋰離子電池的性能參數，所述性能參數包括熱失控溫度、電解液自燃點或閃點、氣體噴發物的著火極限指數、電池從開始發生熱失控到開始著火的時間、電池的燃燒放熱率峰值、電池的燃燒放熱量、電池氣態噴發物的爆炸危害性指數、氣體噴發物濃度峰值中的一種或多種；

S200，根據所述性能參數計算所述待測試鋰離子電池發生火災的可能性系數以及所述待測試鋰離子電池發生火災的危害性系數；

S300，通過可能性系數乘以可能性權重因子加上危害性系數乘以危害性權重因子計算得出所述待測試鋰離子電池發生火災的危險性系數，其中所述可能性權重因子與所述危害性權重因子之和等于1；

S400，根據所述危險性系數評價所述待測試鋰離子電池發生火災危險性的等級。

在一個實施例中，所述可能性系數等于熱失控可能性系數乘以熱失控可能性權重因子，加上電解液著火可能性系數乘以電解液著火可能性權重因子，再加上氣體噴發物著火可能性系數乘以氣體噴發物著火可能性權重因子；

其中，所述熱失控可能性權重因子、所述電解液著火可能性權重因子和所述氣體噴發物著火可能性權重因子之和為1。

在一個實施例中，所述熱失控可能性系數C_{(熱失控，待測試)}由下述公式計算得出：

其中，T_{(熱失控，參考)}為參考電池發生熱失控時的溫度，T_{(熱失控，待測試)}為所述待測試鋰離子電池熱失控發生時的溫度。

在一個實施例中，所述電解液著火可能性系數C_{(電解液著火，待測試)}由下述公式計算得出：