[發(fā)明專利]一種電芯內(nèi)部溫度分布的評估方法及裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111491986.3 | 申請日： | 2021-12-08 |
| 公開（公告）號： | CN114184964B | 公開（公告）日： | 2023-08-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王嬌嬌;于奧;李樹賢;張要軍;何見超;高飛;楊紅新 | 申請（專利權(quán)）人： | 蜂巢能源科技(無錫)有限公司 |
| 主分類號： | G01R31/382 | 分類號： | G01R31/382 |
| 代理公司： | 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250 | 代理人： | 王月 |
| 地址： | 214105 江蘇省無錫*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 內(nèi)部 溫度 分布 評估 方法 裝置 | ||
本發(fā)明實施例提供了一種電芯內(nèi)部溫度分布的評估方法及裝置，該方法包括：獲取目標電芯的負極片上不同位置的鋰含量及對應(yīng)的測試環(huán)境溫度；基于負極片上不同位置的鋰含量確定不同位置的嵌鋰反應(yīng)速率比；基于負極片上不同位置的嵌鋰反應(yīng)速率比及測試環(huán)境溫度，分別計算負極片上不同位置的溫度值；基于負極片上不同位置的溫度值，確定目標電芯的內(nèi)部溫度分布評估結(jié)果。從而通過檢測嵌鋰后負極片上的鋰含量推算出不同位置的溫度梯度，得到電芯的內(nèi)部溫度分布評估結(jié)果，該方法具有適用范圍廣，測試計算方式簡單、精準、高效的優(yōu)點，有利于掌握電芯內(nèi)部溫度梯度的變化，為電芯設(shè)計提供精準的溫度參數(shù)，為提升電芯循環(huán)穩(wěn)定性、安全可靠性提供理論基礎(chǔ)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電芯內(nèi)部溫度分布的評估方法及裝置。
背景技術(shù)
鋰離子電池因其具有優(yōu)異的能量密度和較長的循環(huán)使用壽命而迅速的發(fā)展起來，成為未來能量儲存設(shè)備的主要發(fā)展方向。由于鋰電池起火、爆炸等電池事故頻繁發(fā)生，因此提高鋰離子電池的安全性能刻不容緩。其中，鋰電池內(nèi)部的溫度變化導(dǎo)致電池熱失控是引起電池事故的主要原因之一。當鋰離子電池內(nèi)部溫度過高時，鋰離子電池中產(chǎn)生大量的副反應(yīng)(如：電解液分解，鋰枝晶生長等)，釋放大量的熱，引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致電池內(nèi)部熱失控，從而引起火災(zāi)、爆炸等事故。同樣，當電池內(nèi)部溫度較低時，也會導(dǎo)致電池性能下降、析鋰等風險。由此可見，如何確定電池內(nèi)部溫度分布對提高電池安全性能具有重要意義。
在現(xiàn)有技術(shù)中，采用加速量熱儀來進行定性或定量監(jiān)測電芯的溫度變化，是目前最常用的測量電池中溫度分布的方法。最常用的量熱儀是加速量熱儀(accelerating?ratecalorimeter，簡稱ARC)，ARC是在絕熱條件下，測量化學反應(yīng)的時間-溫度-壓力數(shù)據(jù)。在進行電池熱特性研究時，通過電壓和電阻監(jiān)測，使得ARC可同步提供電池熱失控前后的電特性。但該方法是分析電池包整體的熱變化，測試環(huán)境相對苛刻，需要在絕熱環(huán)境下進行，并且無法模擬電池真實使用過程中的溫度變化，也無法給出電芯內(nèi)部不同位置的溫度梯度變化。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種電芯內(nèi)部溫度分布的評估方法及裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的電芯溫度監(jiān)測方法無法精確的掌握電芯內(nèi)部溫度梯度變化的問題。
本發(fā)明實施例提供了一種電芯內(nèi)部溫度分布的評估方法，包括：
獲取目標電芯的負極片上不同位置的鋰含量及對應(yīng)的測試環(huán)境溫度；
基于負極片上不同位置的鋰含量確定不同位置的嵌鋰反應(yīng)速率比；
基于負極片上不同位置的嵌鋰反應(yīng)速率比及所述測試環(huán)境溫度，分別計算負極片上不同位置的溫度值；
基于負極片上不同位置的溫度值，確定所述目標電芯的內(nèi)部溫度分布評估結(jié)果。
可選地，所述獲取目標電芯的負極片上不同位置的鋰含量，包括：
將所述目標電芯在所述測試環(huán)境溫度下充電至設(shè)定荷電狀態(tài)；
提取所述目標電芯的負極片，對所述負極片進行氧化處理；
在氧化處理后的負極片上的不同位置進行取樣并稱重；
將不同位置對應(yīng)的樣品去除鋰離子后再次進行稱重；
基于不同位置對應(yīng)的樣品兩次稱重結(jié)果的差值，確定負極片上不同位置的鋰含量。
可選地，所述基于負極片上不同位置的鋰含量確定不同位置的嵌鋰反應(yīng)速率比包括：
通過如下公式計算不同位置的嵌鋰反應(yīng)速率比：
KA/KE＝MA/ME，
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