[發明專利]一種鋰離子電池熱失控產氣速率與產氣量測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202110120120.5
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112798049B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 黃崢;郭鵬宇;王庭華;劉玉璽;吳靜云;田方媛;郭莉;李妍;王球;周洪偉;張淼;周宇;宗炫君;鄒盛
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院;南京消防器材股份有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮;王萍

1.一種鋰離子電池熱失控產氣速率與產氣量測量方法，其特征在于，

所述測量方法的步驟如下：

步驟1，將惰性氣體以恒定流量流過第一質量流量計和第二質量流量計，利用第一質量流量計采集第一瞬時流量初始值和第一積累流量初始值，以及利用第二質量流量計采集第二瞬時流量初始值和第二積累流量初始值；

步驟2，校對第一質量流量計和第二質量流量計，使得第一瞬時流量初始值和第一積累流量初始值相等，第二瞬時流量初始值和第二積累流量初始值相等；

步驟3，當檢測到電池發生熱失控時，開始采集電池特征信息以及熱失控觸發方式特征信息，并根據不同的熱失控觸發方式特征信息加速熱失控氣體釋放，使得惰性氣體以恒定流量流過第一質量流量計和第二質量流量計的同時，熱失控氣體流過第二質量流量計；

步驟4，當熱失控氣體流過第二質量流量計時，利用第二質量流量計采集第二瞬時流量當前值和第二積累流量當前值；

步驟5，利用第一質量流量計采集的第一瞬時流量當前值和第二質量流量計采集的第二瞬時流量當前值，計算得到電池熱失控的產氣速率；利用第一質量流量計采集的第一積累流量當前值和第二質量流量計采集的第二積累流量當前值，計算得到電池熱失控的產氣量；

在步驟5中，以如下關系式計算電池熱失控的產氣速率和產氣量：

式中，

表示電池熱失控的產氣速率，單位L/s，

表示電池熱失控的產氣量，單位L，

表示第一質量流量計采集的第一瞬時流量當前值，單位L/s，

表示第一質量流量計采集的第一積累流量當前值，單位L，

表示第二質量流量計采集的第二瞬時流量當前值，單位L/s，

表示第二質量流量計采集的第二積累流量當前值，單位L。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池熱失控產氣速率與產氣量測量方法，其特征在于，

在步驟1中，所述第一質量流量計和第二質量流量計均為熱式質量流量計，包括氣體溫度傳感器和氣體流速傳感器；

所述第一質量流量計和第二質量流量計工作時，利用氣體溫度傳感器采集氣體溫度；加熱氣體流速傳感器，使得氣體流速傳感器溫度高于氣體溫度傳感器所采集的氣體溫度；利用加熱后的氣體流速傳感器采集氣體流速。

3.根據權利要求2所述的鋰離子電池熱失控產氣速率與產氣量測量方法，其特征在于，

所述氣體溫度傳感器和氣體流速傳感器均為基準級鉑電阻溫度傳感器。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池熱失控產氣速率與產氣量測量方法，其特征在于，

在步驟1中，惰性氣體的恒定流量在第一質量流量計和第二質量流量計的測量范圍之內。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池熱失控產氣速率與產氣量測量方法，其特征在于，

所述惰性氣體包括：氮氣和氬氣；惰性氣體的純度大于99%。

6.根據權利要求1所述的鋰離子電池熱失控產氣速率與產氣量測量方法，其特征在于，

步驟3包括：

步驟3.1，當檢測到電池發生熱失控時，開始采集電池模塊表體溫度、電池箱內溫度、電池箱內氣體組分和電池電壓；

步驟3.2，采集熱失控觸發方式的特征信息，包括過熱觸發熱失控的特征信息和過充觸發熱失控的特征信息；

步驟3.3，根據不同的熱失控觸發方式特征信息加速熱失控氣體釋放；

步驟3.4，惰性氣體以恒定流量流過第一質量流量計和第二質量流量計的同時，熱失控氣體流過第二質量流量計。

7.根據權利要求6所述的鋰離子電池熱失控產氣速率與產氣量測量方法，其特征在于，

步驟3.3中，當采集到過熱觸發熱失控時，以恒定功率對電池加熱，直至熱失控氣體釋放；當采集到過充觸發熱失控時，以恒定電流對電池充電，直至熱失控氣體釋放。