[發(fā)明專利]一種用于電芯殼體的防爆開閥設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210670403.1
• 申請(qǐng)日: 2022-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN114861469A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙建雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽力斯汽車有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;H01M50/30;G01L11/00;G01R31/36;G06F119/02
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 張青龍;肖秉城

本發(fā)明公開一種用于電芯殼體的防爆開閥設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)，包括S1:從歷史數(shù)據(jù)中采集電芯殼體的防爆蓋板開閥時(shí)間并按照從大到小的順序進(jìn)行排列，得到開閥時(shí)間集合T＝{t1，t2，…，tn?1，tn}，tn表示第n個(gè)開閥時(shí)間，且tntn?1；S2：根據(jù)開閥時(shí)間集合T對(duì)電芯殼體內(nèi)部進(jìn)行不同速率的加壓，加壓時(shí)間為開閥時(shí)間，得到對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)集合Q＝{q1，q2，…，qm?1，qm}，qm＞qm?1，qm表示加壓時(shí)間tn對(duì)應(yīng)的防爆蓋板開閥最大壓強(qiáng)；S3：根據(jù)壓強(qiáng)集合Q設(shè)計(jì)開閥值，開閥最小值為q1?w，開閥最大值為qm+w，w表示設(shè)計(jì)誤差，w為正數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電芯安全技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于電芯殼體的防爆開閥設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰離子電池的開發(fā)得到了重大進(jìn)展，能應(yīng)用于大多數(shù)的電動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)了潔能出行，因此電池的安全性需要得到保障。

鋰離子電池主要采用刻痕、焊防爆膜等方式作為鋰離子電池的防爆裝置，當(dāng)電池升溫，電池內(nèi)部氣體膨脹、壓力增大到一定程度時(shí)刻痕或者防爆膜脫焊、破裂，放氣泄壓，從而防止電池爆炸。電池內(nèi)部產(chǎn)氣來(lái)源一般由過充、過放、過熱、長(zhǎng)期儲(chǔ)存、大電流充放電、水分子進(jìn)入電池等，最嚴(yán)重的后果為發(fā)生熱失控，分析上述產(chǎn)氣原因，基本分為分為緩慢過程和瞬時(shí)過程。

各廠家在電池防爆蓋板封裝完成后，會(huì)使用正壓力氣體加壓方法，一般加壓至0.6Mpa～1Mpa進(jìn)行檢測(cè)，公差控制在±0.2Mpa；若正常開閥，則為滿足設(shè)計(jì)要求。

例如當(dāng)電池發(fā)生緩慢產(chǎn)氣并發(fā)生開閥的現(xiàn)象，如長(zhǎng)期儲(chǔ)存，開閥時(shí)間為t1，噴發(fā)量為j1，閥口的壓強(qiáng)為q1；當(dāng)電池發(fā)生瞬時(shí)產(chǎn)氣并發(fā)生開閥的現(xiàn)象，如發(fā)生熱失控，開閥時(shí)間為t2，噴發(fā)量為j2，閥口的壓強(qiáng)為q2。研究表明，不同的產(chǎn)氣場(chǎng)景(緩慢產(chǎn)氣和瞬時(shí)產(chǎn)氣)對(duì)應(yīng)的參數(shù)值是不一樣的，相應(yīng)對(duì)電池包內(nèi)發(fā)生熱失控的劇烈程度表現(xiàn)也不一致，如發(fā)生內(nèi)部短路，劇烈產(chǎn)氣并瞬時(shí)打開電池防爆蓋板，產(chǎn)氣的壓強(qiáng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值1Mpa以上，更嚴(yán)重時(shí)發(fā)生電池殼體爆裂。正壓力氣體加壓方法，不能完全覆蓋電池產(chǎn)氣發(fā)生開閥時(shí)的全部場(chǎng)景，對(duì)于同一顆電芯，不同的產(chǎn)氣速率表征對(duì)電芯的傷害不一致，這樣的設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法存在缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池防爆裝置測(cè)試可靠性較低的問題，本發(fā)明提出一種用于電芯殼體的防爆開閥設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)，通過模擬全場(chǎng)景的電芯開閥工況，利用加壓速率對(duì)不同工況的開閥進(jìn)行測(cè)試，做到及時(shí)泄壓，防止電池爆炸，提高安全性和可靠性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種用于電芯殼體的防爆開閥設(shè)計(jì)方法，具體包括以下步驟：

S1:從歷史數(shù)據(jù)中采集電芯殼體的防爆蓋板開閥時(shí)間并按照從大到小的順序進(jìn)行排列，得到開閥時(shí)間集合T＝{t1，t2，…，tn-1，tn}，tn表示第n個(gè)開閥時(shí)間，且tntn-1；

S2：根據(jù)開閥時(shí)間集合T對(duì)電芯殼體內(nèi)部進(jìn)行不同速率的加壓，加壓時(shí)間為開閥時(shí)間，得到對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)集合Q＝{q1，q2，…，qm-1，qm}，qm＞qm-1，qm表示加壓時(shí)間tn對(duì)應(yīng)的防爆蓋板開閥最大壓強(qiáng)；

S3：根據(jù)壓強(qiáng)集合Q設(shè)計(jì)開閥值，開閥最小值為q1-w，開閥最大值為qm+w，w表示設(shè)計(jì)誤差，w為正數(shù)。

優(yōu)選地，所述S2中，加壓的速率為Kn＝V/tn，Kn表示第n個(gè)開閥時(shí)間對(duì)應(yīng)的加壓速率，V表示電芯殼體內(nèi)部體積，tn表示第n個(gè)開閥時(shí)間。

優(yōu)選地，所述S3中，w為0.1Mpa。

優(yōu)選地，還包括：對(duì)設(shè)計(jì)的開閥值進(jìn)行落地試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)的開閥值進(jìn)行校正，要保證設(shè)計(jì)的開閥值覆蓋壓強(qiáng)集合Q。

優(yōu)選地，所述落地試驗(yàn)包括內(nèi)短路、加熱、針刺、外短路、過充。

本發(fā)明還提供一種用于電芯殼體的防爆開閥設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包括：