电池热失控温度的确定方法与电池热失控性能的评价方法技术

本申请涉及一种锂离子电池热失控温度性能的确定方法、一种锂离子电池热失控性能的评价方法与一种热管理系统的评价方法。其中，所述锂离子电池热失控温度性能的确定方法通过对测试电池加热至预设加热温度，并在停止加热后检测所述测试电池的温度变化状况。进一步的，通过判断所述测试电池的温度是否继续上升，从而确定所述锂离子电池热失控温度所处的数值范围。通过本申请提供的锂离子电池热失控性能的评价方法，可以精确得出所述锂离子电池热失控温度在所述锂离子电池真实工作状态下的数值。

Determination of Thermal Out-of-Control Temperature of Batteries and Evaluation Method of Thermal Out-of-Control Performance of Batteries

This application relates to a method for determining the thermal runaway temperature performance of lithium ion batteries, an evaluation method for the thermal runaway performance of lithium ion batteries and an evaluation method for a thermal management system. The method for determining the thermal runaway temperature performance of the lithium ion battery is to heat the test battery to the preset heating temperature, and detect the temperature change of the test battery after stopping heating. Further, by determining whether the temperature of the test battery continues to rise, the numerical range of the thermal runaway temperature of the lithium ion battery is determined. By evaluating the thermal runaway performance of the lithium ion battery provided in this application, the numerical value of the thermal runaway temperature of the lithium ion battery under the real working state of the lithium ion battery can be accurately obtained.

【技术实现步骤摘要】
电池热失控温度的确定方法与电池热失控性能的评价方法
本申请涉及锂离子电池
，特别是涉及一种电池热失控温度的确定方法与电池热失控性能的评价方法。
技术介绍
锂离子电池是一种可充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充电时，锂离子从电池正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；在放电时则相反。近年来，纯电动汽车以其能真正实现“零排放”而成为电动汽车的重要发展方向，而锂离子电池凭借其优良的性能，成为了新一代电动汽车的理想动力源。然而，锂离子电池热失控过程中会产生可燃混合气体，如H2、CO或CH4等，积聚在电池内部。在锂离子电池内部达到一定压力界限后，安全阀被可燃混合气体冲开，随着电池喷发而释放到外界环境中。在电池喷发过程中，锂离子电池表面温度最高可达到1000℃左右，锂离子电池电芯内部温度更高，往往伴随着火星，其表面温度大约为600～1200℃左右。由于锂离子电池的高温表面以及火星温度远高于气态喷发物的着火温度，一旦气态喷发物喷射在空气中并与氧气接触，将极易出现着火现象，并引发火灾。另外，即使锂离子电池喷发后产生的气态喷发物不出现着火现象，如果逐渐积累到一定数量，也将可能会出现爆炸现象，其危害性将更大。因此，锂离子电池喷发是引发锂离子电池火灾甚至是爆炸事故的安全隐患之一。锂离子电池热失控引发的火灾及爆炸事故屡见报道，锂离子电池使用的安全性问题成为阻碍其在动力电源产业大规模商业化应用的主要因素之一。为有效处理热失控反应现象，需要确定锂离子电池热失控发生的起点温度，即锂离子电池热失控温度。在传统方案中，主要通过在绝热加速量热仪中进行锂离子电池单体绝热热失控试验，并获得相应的热失控温度曲线，以热失控温度曲线为依据分析锂离子电池的热失控过程，得出锂离子电池热失控温度。但是，在实际应用中，锂离子电池并非处于绝热环境中，存在散热。因此，传统方案获得的锂离子电池热失控温度不准确。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统方案获得的锂离子电池热失控温度不准确的问题，提供一种锂离子电池热失控温度的确定方法、一种锂离子电池热失控性能的评价方法与一种热管理系统的评价方法。本申请提供一种锂离子电池热失控温度的确定方法，包括：选取一个锂离子电池作为第一测试电池，将所述第一测试电池加热至预设加热温度；停止加热，检测所述第一测试电池的温度变化状况，判断所述第一测试电池的温度是否继续上升；若所述第一测试电池的温度继续上升，则确认所述预设加热温度大于锂离子电池热失控温度，将所述预设加热温度作为锂离子电池热失控上限温度；选取一个锂离子电池作为第二测试电池，降低所述预设加热温度，将所述第二测试电池加热至所述降低后的预设加热温度；所述第二测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同；停止加热，检测所述第二测试电池的温度变化状况，判断所述第二测试电池的温度是否继续上升；若所述第二测试电池的温度继续上升，则将所述降低后的预设加热温度作为所述锂离子电池热失控上限温度；选取一个锂离子电池作为第N测试电池，重复前述步骤，直至停止加热后所述第N测试电池的温度未继续上升，将所述第N测试电池的加热温度作为锂离子电池热失控下限温度；所述第N测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同，且N为正整数；以及依据所述锂离子电池热失控上限温度与所述锂离子电池热失控下限温度，得出所述锂离子电池热失控温度。在其中一实施例中，所述依据所述锂离子电池热失控上限温度与所述锂离子电池热失控下限温度，得出所述锂离子电池热失控温度的步骤包括：计算所述锂离子电池热失控上限温度与所述锂离子电池热失控下限温度的平均值，将所述平均值作为所述锂离子电池热失控温度。在其中一实施例中，在所述停止加热，检测所述第一测试电池的温度变化状况，判断所述第一测试电池的温度是否继续上升的步骤之后，还包括：若所述第一测试电池的温度未继续上升，则确认所述预设加热温度小于所述锂离子电池热失控温度，将所述预设加热温度作为所述锂离子电池热失控下限温度；选取一个锂离子电池作为第三测试电池，升高所述预设加热温度，将所述第三测试电池加热至所述升高后的预设加热温度；所述第三测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同；停止加热，检测所述第三测试电池的温度变化状况，判断所述第三测试电池的温度是否继续上升；若所述第三测试电池的温度未继续上升，则将所述升高后的预设加热温度作为所述锂离子电池热失控下限温度；选取一个锂离子电池作为第M测试电池，重复所述步骤S100至所述步骤S324，直至停止加热后所述第M测试电池的温度继续上升，将所述第M测试电池加热的温度作为所述锂离子电池热失控上限温度；所述第M测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同，且M为正整数；以及S326，依据所述锂离子电池热失控上限温度与所述锂离子电池热失控下限温度，得出所述锂离子电池热失控温度。在其中一实施例中，每一次升高或降低所述预设加热温度的数值处于1℃至2℃的范围内。本申请提供的锂离子电池热失控性能的评价方法，通过对测试电池加热至预设加热温度，并在停止加热后检测所述测试电池的温度变化状况。进一步的，通过判断所述测试电池的温度是否继续上升，从而确定所述锂离子电池热失控温度所处的数值范围。通过本申请提供的锂离子电池热失控性能的评价方法，可以精确得出所述锂离子电池热失控温度在所述锂离子电池真实工作状态下的数值。本申请还提供一种锂离子电池热失控性能的评价方法，包括：选取一个锂离子电池作为待测电池，将所述待测电池加热至第一温度；停止加热，检测所述待测电池的温度变化状况，判断所述待测电池的温度是否继续上升；若所述待测电池的温度未继续上升，则将所述待测电池标记为热失控性能优良的锂离子电池；若所述待测电池的温度继续上升，则将所述待测电池标记为热失控性能差的锂离子电池；依据选取X个不同型号的所述待测电池，执行X次前述步骤，依据停止加热后所述X个待测电池的温度变化情况，将所述X个待测电池分为所述热失控性能优良的锂离子电池和所述热失控性能差的锂离子电池，X为正整数。在其中一实施例中，所述锂离子电池热失控性能的评价方法还包括：获取每一个所述热失控性能优良的锂离子电池的锂离子电池热失控温度；比对所述多个锂离子电池热失控温度，将所述多个锂离子电池热失控温度从高到低排列；以及依据所述多个锂离子电池热失控温度的比对结果，生成锂离子电池热失控性能评价表。在其中一实施例中，所述依据所述多个锂离子电池热失控温度的比对结果，生成锂离子电池热失控性能评价表的步骤包括：依据所述多个锂离子电池热失控温度，生成锂离子电池热失控等级；每一个所述锂离子电池热失控温度对应一个锂离子电池热失控等级，所述锂离子电池热失控温度越高，与之对应的所述锂离子电池热失控等级越大；以及依据所述多个锂离子电池热失控温度、所述多个锂离子电池热失控等级和所述多个待测电池型号，生成所述锂离子电池热失控性能评价表。在其中一实施例中，在所述锂离子电池热失控性能评价表中，在每一个所述待测电池型号对应一个所述锂离子电池热失控温度的同时，每一个所述待测电池的型号还对应一个所述锂离子电池热失控等级。本申请提供的锂离子电池热失控性能的评价方法，通过在同一加热环境下加热不同的待测电池至同一加热温度，检测不同所述待测电池的温度变化状况，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池热失控温度的确定方法，其特征在于，包括：S100，选取一个锂离子电池作为第一测试电池，将所述第一测试电池加热至预设加热温度；S200，停止加热，检测所述第一测试电池的温度变化状况，判断所述第一测试电池的温度是否继续上升；S311，若所述第一测试电池的温度继续上升，则确认所述预设加热温度大于锂离子电池热失控温度，将所述预设加热温度作为锂离子电池热失控上限温度；S312，选取一个锂离子电池作为第二测试电池，降低所述预设加热温度，将所述第二测试电池加热至所述降低后的预设加热温度；所述第二测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同；S313，停止加热，检测所述第二测试电池的温度变化状况，判断所述第二测试电池的温度是否继续上升；S314，若所述第二测试电池的温度继续上升，则将所述降低后的预设加热温度作为所述锂离子电池热失控上限温度；S315，选取一个锂离子电池作为第N测试电池，重复所述步骤S100至所述步骤S314，直至停止加热后所述第N测试电池的温度未继续上升，将所述第N测试电池的加热温度作为锂离子电池热失控下限温度；所述第N测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同，且N为正整数；以及S400，依据所述锂离子电池热失控上限温度与所述锂离子电池热失控下限温度，得出所述锂离子电池热失控温度。...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池热失控温度的确定方法，其特征在于，包括：S100，选取一个锂离子电池作为第一测试电池，将所述第一测试电池加热至预设加热温度；S200，停止加热，检测所述第一测试电池的温度变化状况，判断所述第一测试电池的温度是否继续上升；S311，若所述第一测试电池的温度继续上升，则确认所述预设加热温度大于锂离子电池热失控温度，将所述预设加热温度作为锂离子电池热失控上限温度；S312，选取一个锂离子电池作为第二测试电池，降低所述预设加热温度，将所述第二测试电池加热至所述降低后的预设加热温度；所述第二测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同；S313，停止加热，检测所述第二测试电池的温度变化状况，判断所述第二测试电池的温度是否继续上升；S314，若所述第二测试电池的温度继续上升，则将所述降低后的预设加热温度作为所述锂离子电池热失控上限温度；S315，选取一个锂离子电池作为第N测试电池，重复所述步骤S100至所述步骤S314，直至停止加热后所述第N测试电池的温度未继续上升，将所述第N测试电池的加热温度作为锂离子电池热失控下限温度；所述第N测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同，且N为正整数；以及S400，依据所述锂离子电池热失控上限温度与所述锂离子电池热失控下限温度，得出所述锂离子电池热失控温度。2.根据权利要求1所述的锂离子电池热失控温度的确定方法，其特征在于，所述步骤S400包括：S410，计算所述锂离子电池热失控上限温度与所述锂离子电池热失控下限温度的平均值，将所述平均值作为所述锂离子电池热失控温度。3.根据权利要求2所述的锂离子电池热失控温度的确定方法，其特征在于，在所述步骤S200之后，还包括:S321，若所述第一测试电池的温度未继续上升，则确认所述预设加热温度小于所述锂离子电池热失控温度，将所述预设加热温度作为所述锂离子电池热失控下限温度；S322，选取一个锂离子电池作为第三测试电池，升高所述预设加热温度，将所述第三测试电池加热至所述升高后的预设加热温度；所述第三测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同；S323，停止加热，检测所述第三测试电池的温度变化状况，判断所述第三测试电池的温度是否继续上升；S324，若所述第三测试电池的温度未继续上升，则将所述升高后的预设加热温度作为所述锂离子电池热失控下限温度；S325，选取一个锂离子电池作为第M测试电池，重复所述步骤S100至所述步骤S324，直至停止加热后所述第M测试电池的温度继续上升，将所述第M测试电池加热的温度作为所述锂离子电池热失控上限温度；所述第M测试电池的型号与所述第一测试电池的型号相同，且M为正整数；以及S326，执行所述步骤S400。4.根据权利要求3所述的锂离子电池热失控温度的确定方法，其特征在于，每一次升高或降低所述预设加热温度的数值处于1℃至2℃的范围内。5.一种锂离子电池热失控性能的评价方法，其特征在于，包括：S510，选取一个锂离子电池作为待测电池，将所述待测电池加热至第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟峰，王贺武，欧阳明高，张亚军，李成，卢兰光，李建秋，韩雪冰，杜玖玉，周安健，苏岭，金国庆，杨辉前，刘波，蒋顺业，万明春，
申请(专利权)人：清华大学，重庆长安新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11