[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰離子電池溫熵系數(shù)的測(cè)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910641133.X
• 申請(qǐng)日: 2019-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110361662B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王海將;苗露;宋正菊;農(nóng)藝堅(jiān);辜悅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市比克動(dòng)力電池有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/385
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/385;G01R31/388
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 許青華

本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池溫熵系數(shù)的測(cè)定方法，本發(fā)明基于三電極鋰離子電池測(cè)定溫熵系數(shù)，被測(cè)三電極鋰離子電池設(shè)置了溫感線(xiàn)，通過(guò)分析被測(cè)三電極鋰離子電池在不同溫度下正極電壓、負(fù)極電壓和全電池電壓的具體變化數(shù)值，求取鋰離子電池的溫熵系數(shù)。本發(fā)明測(cè)定的溫熵系數(shù)包括了正極區(qū)域的溫熵系數(shù)和負(fù)極區(qū)域的溫熵系數(shù)，可以具體分析正負(fù)極區(qū)域的具體可逆產(chǎn)熱量，能夠更為準(zhǔn)確地計(jì)算出鋰離子電池的溫熵系數(shù)，提高了溫熵系數(shù)的準(zhǔn)確度，為研究電池的產(chǎn)熱機(jī)理提供真實(shí)可靠的理論依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池?zé)岚踩治黾夹g(shù)領(lǐng)域，特別是涉及了一種鋰離子電池溫熵系數(shù)的測(cè)定方法。

背景技術(shù)

隨著電動(dòng)汽車(chē)的大規(guī)模普及，電動(dòng)汽車(chē)的安全問(wèn)題得到了人民的廣泛關(guān)注。動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源，是電動(dòng)汽車(chē)安全問(wèn)題的根源所在。電池內(nèi)部的產(chǎn)熱機(jī)理是非常復(fù)雜的，涉及電化學(xué)、材料學(xué)、傳熱學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域。而且不同的環(huán)境溫度，使用工況都會(huì)影響電池產(chǎn)熱。

然而，動(dòng)力電池充放電過(guò)程中的產(chǎn)熱機(jī)理研究已經(jīng)成為必須要做且亟需解決的問(wèn)題。使用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

通過(guò)建立鋰電池?zé)崮Ｐ偷姆椒梢詫?duì)電池內(nèi)部的產(chǎn)熱機(jī)理分析解讀。電池的產(chǎn)熱率是電池?zé)崮Ｐ椭凶钪匾脑错?xiàng)。電池在工作過(guò)程中的產(chǎn)熱分為不可逆熱和可逆熱兩部分，計(jì)算不可逆熱的關(guān)鍵是電池過(guò)電位（或者內(nèi)阻）的正確求取，而計(jì)算可逆熱的關(guān)鍵在于溫熵系數(shù)的測(cè)量。傳統(tǒng)的溫熵系數(shù)測(cè)量主要基于全電池電壓測(cè)量，測(cè)量得到的溫熵系數(shù)來(lái)自于正負(fù)極溫熵系數(shù)的加和，而正負(fù)極區(qū)域的溫熵系數(shù)具體數(shù)值測(cè)不出，所以計(jì)算電池?zé)崮Ｐ蜁r(shí)，無(wú)法具體分析正負(fù)極區(qū)域的具體可逆產(chǎn)熱量。另一種溫熵系數(shù)測(cè)量方法主要是采用扣電池分別測(cè)得正負(fù)極區(qū)域的溫熵系數(shù)，然后將采用扣電池測(cè)得的溫熵系數(shù)代入到熱模型中。然而使用扣電池測(cè)得材料溫熵系數(shù)的方法受扣電池制作工藝和制作方法影響較大，和全電池中的正負(fù)極實(shí)際情況相差較大，所以該方法測(cè)得的溫熵系數(shù)值準(zhǔn)確度不高。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種鋰離子電池溫熵系數(shù)的測(cè)定方法。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種鋰離子電池溫熵系數(shù)的測(cè)定方法，包括如下步驟：

提供被測(cè)三電極鋰離子電池，所述被測(cè)三電極鋰離子電池的電芯內(nèi)部連接第一溫感線(xiàn)的一端，所述第一溫感線(xiàn)的另一端伸出所述被測(cè)三電極鋰離子電池外；

將被測(cè)三電極鋰離子電池分別連接充放電測(cè)試儀和電壓采集設(shè)備；

將第二溫感線(xiàn)的一端連接于所述被測(cè)三電極鋰離子電池的外部，所述第二溫感線(xiàn)的另一端與充放電測(cè)試儀連接；

將所述第一溫感線(xiàn)伸出的另一端與溫度采集設(shè)備連接；

使所述被測(cè)三電極鋰離子電池的荷電狀態(tài)達(dá)到預(yù)設(shè)值，將被測(cè)三電極鋰離子電池置于預(yù)設(shè)的環(huán)境溫度下，根據(jù)預(yù)設(shè)的采集頻率采集電壓數(shù)據(jù)、第一溫感線(xiàn)的溫度T1以及第二溫感線(xiàn)的溫度T2，直至電池電壓達(dá)到穩(wěn)定，且第一溫感線(xiàn)與所述第二溫感線(xiàn)的溫度差滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件時(shí)，記錄穩(wěn)定后的電壓值； 其中，所述穩(wěn)定后的電壓值包括全電池電壓數(shù)據(jù)U_F、正極電壓數(shù)據(jù)U_P和負(fù)極電壓數(shù)據(jù)U_N；

調(diào)整所述被測(cè)三電極鋰離子電池的環(huán)境溫度，獲得鋰離子電池在不同環(huán)境溫度下的穩(wěn)定后的電壓值，基于所述電壓值以及所述環(huán)境溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系作圖，斜率即為溫熵系數(shù)dU/dT；

調(diào)整所述被測(cè)三電極鋰離子電池的荷電狀態(tài)，獲得鋰離子電池在不同荷電狀態(tài)下的溫熵系數(shù)dU/dT，基于所述溫熵系數(shù)dU/dT以及所述荷電狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系作圖，獲得全電池、正極和負(fù)極在不同荷電狀態(tài)下的溫熵系數(shù)圖。

進(jìn)一步地，所述被測(cè)三電極鋰離子電池的制備方法包括如下步驟：

提供圓柱殼體，對(duì)所述圓柱殼體進(jìn)行打孔處理，形成孔洞；