[發(fā)明專利]一種測定鋰離子電池熱失控邊界條件的方法和檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010249516.5
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN113497281B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊慧敏;代康偉;盛軍;賴興強;張鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京新能源汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/48;G01R31/385
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

本發(fā)明提供了一種測定鋰離子電池熱失控邊界條件的方法和檢測系統(tǒng)，涉及電池檢測領(lǐng)域。該方法包括：對待測試的鋰離子電池進行充電；對充電后的所述鋰離子電池進行熱失控實驗，并監(jiān)測所述熱失控實驗過程中所述鋰離子電池的溫度和電壓；根據(jù)監(jiān)測所獲得的溫度和電壓，確定所述鋰離子電池熱失控的邊界條件。本發(fā)明提供的測定鋰離子電池熱失控邊界條件的方法可以快速檢定鋰離子動力電池熱失控過程中幾個邊界條件，還涵蓋電壓、溫度等參數(shù)，為鋰離子電池系統(tǒng)管理與控制提供有力的數(shù)據(jù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池檢測領(lǐng)域，特別涉及一種測定鋰離子電池熱失控邊界條件的方法和檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

新能源的研發(fā)和應(yīng)用作為緩解環(huán)境與能源的壓力已成為世界各國發(fā)展的重要行業(yè)，鋰離子電池作為新能源領(lǐng)域的一個重要產(chǎn)業(yè)，在消費類領(lǐng)用、新能源汽車領(lǐng)域、儲能領(lǐng)域發(fā)展迅猛，為了應(yīng)對各個領(lǐng)域的續(xù)航需求，鋰離子電池的能量密度持續(xù)提高，與之而來的安全性風險也有所加劇，鋰離子電池的安全事故層出不窮。

由于內(nèi)短路造成的熱失控是鋰離子電池主要的安全問題，其他的安全問題可能用電化學或者機械方法控制，而電池最初的潛在缺陷可能不太好控制。因此，對鋰離子電池熱失控的幾個邊界條件的確定就十分必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種測定鋰離子電池熱失控邊界條件的方法和檢測系統(tǒng)，以解決無法確定鋰離子電池熱失控的邊界條件的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種測定鋰離子電池熱失控邊界條件的方法，包括：

對待測試的鋰離子電池進行充電；

對充電后的所述鋰離子電池進行熱失控實驗，并監(jiān)測所述熱失控實驗過程中所述鋰離子電池的溫度和電壓；

根據(jù)監(jiān)測所獲得的溫度和電壓，確定所述鋰離子電池熱失控的邊界條件。

進一步地，所述對待測試的鋰離子電池進行充電，包括：

對所述鋰離子電池以第一預(yù)設(shè)電流恒流充電至第一充電狀態(tài)；

所述第一充電狀態(tài)時以當前電壓恒壓充電，至鋰離子電池的充電電流為第二預(yù)設(shè)電流時停止充電。

進一步地，對待測試的鋰離子電池進行充電之后，所述方法還包括：

將充電后的所述鋰離子電池擱置預(yù)設(shè)時長。

進一步地，所述對充電后的所述鋰離子電池進行熱失控實驗，包括：

所述鋰離子電池上連接溫度傳感器和電壓檢測元件；

通過預(yù)設(shè)直徑鋼針以預(yù)設(shè)速率穿設(shè)所述鋰離子電池的極片位置，引發(fā)熱失控。

進一步地，根據(jù)監(jiān)測所獲得的溫度和電壓，確定所述鋰離子電池熱失控的邊界條件，包括：

根據(jù)所述熱失控實驗過程中的不同溫度范圍，確定所述鋰離子電池熱失控的多個階段；

根據(jù)每一階段內(nèi)，所述溫度隨時間變化的溫度變化曲線和所述電壓隨時間變化的電壓變化曲線，確定所述鋰離子電池熱失控的邊界條件。

進一步地，所述多個階段包括：

溫度大于或等于第一預(yù)設(shè)值時，陽極固體電解質(zhì)界面膜分解的第一階段；

溫度大于或等于第二預(yù)設(shè)值時，電解液分解的第二階段；

溫度大于或等于第三預(yù)設(shè)值時，陰極分解的第三階段；

溫度大于或等于第四預(yù)設(shè)值時，粘結(jié)劑分解的第四階段；

其中，第一預(yù)設(shè)值、第二預(yù)設(shè)值、第三預(yù)設(shè)值、第四預(yù)設(shè)值依次增大。