[發明專利]分析電池內部氣體對熱失控影響的方法及氣體采樣裝置

有效

• 申請號: 202110205412.9
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113009350B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 任東生;王莉;何向明
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01R31/378
• 分類號: G01R31/378;G01N1/24;G01N33/00
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 王勤思

1.一種分析電池內部氣體對熱失控影響的方法，其特征在于，包括以下步驟：

對第一待測電池進行熱失控測試，實時獲取第一待測電池的溫度或電壓變化，當所述第一待測電池的溫度或電壓變化量達到第一預設值時，開始收集所述第一待測電池內部所產生的氣體，當所述第一待測電池溫度或電壓變化量達到第二預設值時，停止集氣，并記錄達到所述第二預設值的時間；

分析所述第一待測電池內部所產生氣體的產氣量和氣體成分；

對與所述第一待測電池為同一批次的第二待測電池進行熱失控測試，實時獲取第二待測電池的溫度或電壓變化，當所述第二待測電池的溫度或電壓變化量達到所述第二預設值時，記錄所用時間；

分析對比所述第一待測電池與所述第二待測電池的熱失控測試結果，通過所述第一待測電池相對于所述第二待測電池的溫度或電壓變化量達到所述第二預設值所需的時間長短判斷電池熱失控過程中產生的氣體可促進或延緩熱失控的發生；

其中，所述第一預設值為所述待測電池開始產熱的溫度值或電壓變化量，所述第二預設值為引發所述待測電池熱失控的溫度值或電壓變化量。

2.根據權利要求1所述的分析電池內部氣體對熱失控影響的方法，其特征在于，所述待測電池為鋰離子電池。

3.根據權利要求2所述的分析電池內部氣體對熱失控影響的方法，其特征在于，所述鋰離子電池包括聚合物鋰離子蓄電池、液態鋰離子蓄電池或固態鋰離子蓄電池。

4.根據權利要求2或3所述的分析電池內部氣體對熱失控影響的方法，其特征在于，所述第一預設值為所述待測電池開始產熱的溫度值，所述溫度值為80℃～120℃，所述第二預設值為引發所述待測電池熱失控的溫度值，所述溫度值為130℃～200℃；或

所述第一預設值為所述待測電池開始產熱的電壓變化量，所述電壓變化量為0.05V～0.1V，所述第二預設值為引發所述待測電池熱失控的電壓變化量，所述電壓變化量為0.15V～1V。

5.根據權利要求1～3任一項所述的分析電池內部氣體對熱失控影響的方法，其特征在于，所述熱失控測試方法為外加熱方法、過充電方法、過放電方法或內短路方法。

6.根據權利要求1～3任一項所述分析電池內部氣體對熱失控影響的方法，其特征在于，分析所述第一待測電池內部產氣量的方法為壓強法或排水法；和/或

分析所述第一待測電池內部氣體成分的方法為質譜法、氣相色譜法或傅里葉變換紅外吸收光譜法。

7.一種用于權利要求1～6任一項所述的方法的電池內部氣體采樣裝置，其特征在于，包括順次連接的第一連接管、真空泵、第二連接管及集氣裝置；

所述第一連接管上安裝有控制閥；

所述第一連接管及真空泵用于抽取待測電池內部氣體，所述集氣裝置用于收集從待測電池內部抽取出的氣體。

8.根據權利要求7所述的電池內部氣體采樣裝置，其特征在于，所述第一連接管和/或第二連接管的材質為金屬或塑料。

9.根據權利要求8所述的電池內部氣體采樣裝置，其特征在于，所述塑料為特氟龍塑料、四氟乙烯塑料或聚乙烯塑料。

10.根據權利要求7～9任一項所述的電池內部氣體采樣裝置，其特征在于，所述控制閥為單向閥。