[發(fā)明專利]動力鋰離子電池發(fā)熱功率測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910334443.7
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110082687A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 陸大班;姚丹
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01R31/378
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 苗娟;金凱

一種動力鋰離子電池發(fā)熱功率測量方法，可實現(xiàn)對電池充、放電過程中發(fā)熱功率的準確獲取，為電池管理提供更為可靠的數(shù)據(jù)。測量方法包括以下步驟：S100、將待測電池放入絕熱加速量熱儀內(nèi)，將電池充放電系統(tǒng)給待測電池按照設定步驟進行充、放電；S200、計算模塊獲取溫度傳感器實時測試的溫度與時間進行微分計算，獲得實時溫升速率；S300、基于步驟S200獲得的實時溫升速率，計算電池充、放電過程中的發(fā)熱功率。本發(fā)明通過上述測試方法和公式就能準確得到電池充、放電過程中的發(fā)熱功率；發(fā)熱功率對電池熱管理系統(tǒng)具有非常重要的意義，所以本發(fā)明在電池熱管理領域具有很大的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及動力鋰離子熱管理技術領域，具體涉及一種動力鋰離子電池發(fā)熱功率測量方法。

背景技術

動隨著人們對環(huán)境問題的高度關注，電動車正在被推廣應用。近年來，發(fā)展電動汽車已成為國家戰(zhàn)略，國務院及相關部委陸續(xù)印發(fā)有關產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、標準體系建設規(guī)劃和補貼政策等文件。鋰離子電池作為電動汽車的心臟，其安全性能至關重要，直接影響到人員生命財產(chǎn)安全。鋰離子電池在充、放電過程中會產(chǎn)生大量的熱量，如果這些熱量不加以合理的控制，輕則會影響動力電池組的循環(huán)壽命，重則會因為熱失控造成車輛的火災。所以，電池有效地熱管理對解決動力電池安全性問題具有重要的意義。

電池的發(fā)熱功率在電池熱管理中是一個重要的輸入?yún)?shù)，準確的參數(shù)輸入可以準確的預測電池在特定工況下的發(fā)熱情況，從而在產(chǎn)品設計初期就能規(guī)避電池在使用過程中的過熱情況。因此，準確獲得電池發(fā)熱功率對電池熱管理系統(tǒng)來說具有重要意義。

絕熱加速量熱儀是1970年由美國陶氏化學公司(DOW)設計開發(fā)，經(jīng)美國哥倫比亞科學公司商業(yè)化的基于絕熱原理設計的一種熱分析儀器。它能提供一個控制精確的絕熱環(huán)境，能夠模擬電池內(nèi)部熱量不能及時散失時放熱反應過程中的熱特性，有助于了解真實情況，在研究鋰離子電池熱特性上有很大的優(yōu)勢。絕熱加速量熱儀有加熱器和溫度傳感器的爐體，以及實現(xiàn)絕熱功能的控制系統(tǒng)。其溫度傳感器用來控制各自區(qū)域的溫度，控制系統(tǒng)通過保持樣品與絕熱爐體的溫度一致來實現(xiàn)絕熱環(huán)境，所以，在絕熱加速量熱儀內(nèi)可以準確獲得電池在充、放電過程中釋放的熱量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的一種動力鋰離子電池發(fā)熱功率測量方法，可實現(xiàn)對電池充、放電過程中發(fā)熱功率的準確獲取，為電池管理提供更為可靠的數(shù)據(jù)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

一種動力鋰離子電池發(fā)熱功率測量方法，包括：

基于絕熱加速量熱儀和電池充放電系統(tǒng)；

所述絕熱加速量熱儀包括頂蓋和量熱腔，頂蓋有一組加熱器，量熱腔的腔壁和底部各有一組加熱器。因此，絕熱加速量熱儀能通過軟件控制各組加熱器使儀器內(nèi)部溫度與內(nèi)部樣品溫度基本一致，與外界沒有熱交換，這樣可以近似實現(xiàn)一種絕熱環(huán)境。電池置于加速絕熱量熱儀的腔體內(nèi)，使得加熱片輸入的熱量完全被電池吸收，多余的熱量無法散發(fā)出去。

所述絕熱加速量熱儀內(nèi)配有溫度傳感器，可以監(jiān)測電池發(fā)熱功率測試過程中溫度變化情況，進而通過特定軟件可以計算獲得電池充、放電過程中實時的溫升速率。

電池發(fā)熱功率測試方法如下：

首先將絕熱加速量熱儀進行校準和漂移驗證，保證儀器各項性能正常；

將電池放入絕熱加速量熱儀內(nèi)，將溫度傳感器貼在電池表面中心；將電池兩極耳與充、放電系統(tǒng)連接，編輯好充、放電測試的工步；將絕熱加速量熱儀的蓋子蓋好，連接好線路；設置絕熱加速量熱儀的參數(shù)，待溫度穩(wěn)定后開始測試，同時啟動充、放電測試系統(tǒng)。待電池充、放電測試結(jié)束后，靜置片刻，停止充、放電測試系統(tǒng)，同時停止絕熱加速量熱儀。