锂离子电池火灾危险性的评价方法技术

本申请涉及一种锂离子电池火灾危险性的评价方法。本申请实施例中提供的所述锂离子电池火灾危险性的评价方法，可以有效的计算并评价锂离子电池发生火灾危险性的等级。所述锂离子电池火灾危险性的评价方法，可以明确的得出当前状态下锂离子电池的安全状态。当锂离子电池火灾危险性较高时，可以选择不应用在工程中。本方法得出的所述锂离子电池发生火灾危险性的等级，有利于解决锂离子电池的安全性判断的问题，有利于电池选型及动力电源产业大规模商业化应用。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池火灾危险性的评价方法
本申请涉及动力电池
，特别是涉及锂离子电池火灾危险性的评价方法。
技术介绍
近年来，电动汽车的市场份额稳步提升。锂离子电池具有高电压、高比能量、长循环寿命、对环境无污染等卓越性能，受到电动汽车产业的高度关注。然而，锂离子电池容易发生喷发。锂离子电池喷发过程会产生可燃混合气。所述可燃混合气积聚在锂离子电池内部。在锂离子电池内部达到一定压力界限后，安全阀开启，所述可燃混合气随着锂离子电池喷发而释放到外界环境中。在锂离子电池喷发过程中，锂离子电池表面温度最高可达到1000℃左右。在锂离子电池喷发过程中，往往伴随着火星。由于锂离子电池高温表面以及火星温度远高喷发物的着火温度，一旦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。锂离子电池热失控引发的火灾及爆炸事故屡见报道，因此，锂离子电池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。由于锂离子电池火灾牵涉到气体、液体、固体的燃烧，且本身带电，传统的技术方案中，尚无法评价锂离子电池的火灾安全性。
技术实现思路
基于此，有必要针对锂离子电池火灾牵涉到气体、液体、固体的燃烧，且本身带电，传统的技术方案无法对锂离子电池发生火灾危险性进行评价的问题，提供一种锂离子电池火灾危险性的评价方法。一种锂离子电池火灾危险性的评价方法，包括以下步骤：S100，获取待测试锂离子电池的性能参数，所述性能参数包括热失控温度、电解液自燃点或闪点、气体喷发物的着火极限指数、电池从开始发生热失控到开始着火的时间、电池的燃烧放热率峰值、电池的燃烧放热量、电池气态喷发物的爆炸危害性指数、气体喷发物浓度峰值中的一种或多种；S200，根据所述性能参数计算所述待测试锂离子电池发生火灾的可能性系数以及所述待测试锂离子电池发生火灾的危害性系数；S300，通过可能性系数乘以可能性权重因子加上危害性系数乘以危害性权重因子计算得出所述待测试锂离子电池发生火灾的危险性系数，其中所述可能性权重因子与所述危害性权重因子之和等于1；S400，根据所述危险性系数评价所述待测试锂离子电池发生火灾危险性的等级。在一个实施例中，所述可能性系数等于热失控可能性系数乘以热失控可能性权重因子，加上电解液着火可能性系数乘以电解液着火可能性权重因子，再加上气体喷发物着火可能性系数乘以气体喷发物着火可能性权重因子；其中，所述热失控可能性权重因子、所述电解液着火可能性权重因子和所述气体喷发物着火可能性权重因子之和为1。在一个实施例中，所述热失控可能性系数C(热失控，待测试)由下述公式计算得出：其中，T(热失控，参考)为参考电池发生热失控时的温度，T(热失控，待测试)为所述待测试锂离子电池热失控发生时的温度。在一个实施例中，所述电解液着火可能性系数C(电解液着火，待测试)由下述公式计算得出：其中，T(电解液，参考)为参考电池发生电解液的自燃点温度或闪点温度，T(电解液，待测试)为所述待测试锂离子电池的电解液的自燃点温度或闪点温度。在一个实施例中，所述气体喷发物着火可能性系数C(气体喷发物着火，待测试)由下述公式计算得出：UFL(气态喷发物，待测试)为所述待测试锂离子电池气态喷发物的着火上限，LFL(气态喷发物，待测试)为所述待测试锂离子电池气态喷发物的着火下限，H(气态喷发物，待测试)为所述待测试锂离子电池的气态喷发物的着火极限指数，H(气态喷发物，参考)为参考电池气态喷发物的着火极限指数。在一个实施例中，所述危害性系数等于热危害系数乘以热危害权重因子，加上爆炸危害系数乘以爆炸危害权重因子，再加上毒气危害系数乘以毒气危害权重因子；其中，所述热危害权重因子、所述爆炸危害权重因子和所述毒气危害权重因子之和为1。在一个实施例中，所述热危害系数C(热危害，待测试)由下述公式计算得出：C(热危害，待测试)＝FIT×C(IT，待测试)+FPHRR×C(PHRR，待测试)+FQ×C(Q，待测试)其中，IT待测试为所述待测试锂离子电池从发生热失控到开始着火的时间，PHRR待测试为所述待测试锂离子电池的燃烧放热率峰值，Q待测试为所述待测试锂离子电池的放热量；IT参考为参考电池从发生热失控到开始着火的时间，PHRR参考为参考电池的燃烧放热率峰值，Q参考为参考电池的放热量；FIT为所述待测试锂离子电池的着火时间的权重因子，FPHRR为所述待测试锂离子电池燃烧放热率峰值的权重因子，FQ为所述待测试锂离子电池的放热量的权重因子，C(IT，待测试)为所述待测试锂离子电池着火时间的危害性系数，C(PHRR，待测试)为所述待测试锂离子电池燃烧放热的危害性系数，C(Q，待测试)为所述待测试锂离子电池放热量的危害性系数；所述着火时间的权重因子、所述燃烧放热率峰值的权重因子和所述放热量的权重因子之和为1。在一个实施例中，所述爆炸危害系数C(爆炸危害，待测试)由下述公式计算得出：其中，Kg待测试为所述待测试锂离子电池气态喷发物的爆炸危害性指数，V为所述待测试锂离子电池的定容燃烧弹容积，为所述待测试锂离子电池气态喷发在定容燃烧弹内的最大压力升高率。在一个实施例中，所述毒气危害系数(毒气危害，待测试)由下述公式计算得出：C(毒气危害，待测试)＝F(CO，待测试)×C(CO，待测试)+F(HF，待测试)×C(HF，待测试)其中，为所述待测试锂离子电池释放氢氟酸的浓度峰值，为所述待测试锂离子电池释放一氧化碳的浓度峰值，为参考电池释放氢氟酸的浓度峰值，为参考电池释放一氧化碳的浓度峰值；F(CO，待测试)为所述待测试锂离子电池释放一氧化碳的权重因子，F(HF，待测试)为所述待测试锂离子电池释放氢氟酸的权重因子，C(CO，待测试)为所述待测试锂离子电池释放一氧化碳的危害性系数，C(HF，待测试)为所述待测试锂离子电池释放氢氟酸的危害性系数。在一个实施例中，所述步骤S400，根据所述危险性系数评价锂离子电池火灾危险性的等级，包括：将计算得出的所述危险性系数与参考电池的火灾危害性参考系数进行比较;若所述危险性系数与所述参考系数相差小于等于30％，则所述待测试锂离子电池发生火灾的危险性为C级，代表安全；若所述危险性系数与所述参考系数相差大于30％并且小于等于70％，则所述待测试锂离子电池发生火灾的危险性为B级，代表一般危险；若所述危险性系数与所述参考系数相差大于70％，则所述待测试锂离子电池发生火灾的危险性为A级，代表严重危险。本申请涉及一种锂离子电池火灾危险性的评价方法。本申请实施例中提供的所述锂离子电池火灾危险性的评价方法，可以有效的计算并评价锂离子电池发生火灾危险性的等级。所述锂离子电池火灾危险性的评价方法，可以明确的得出当前状态下锂离子电池的安全状态。当锂离子电池火灾危险性较高时，可以选择不应用在工程中。本方法得出的所述锂离子电池发生火灾危险性的等级，有利于解决锂离子电池的安全性判断的问题，有利于电池选型及动力电源产业大规模商业化应用。附图说明图1为本申请一个实施例中提供的锂离子电池火灾危险性的评价方法的流程图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请锂离子电池火灾危险性的评价方法进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池火灾危险性的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S100，获取待测试锂离子电池的性能参数，所述性能参数包括热失控温度、电解液自燃点或闪点、气体喷发物的爆炸极限、电池从发生热失控到开始着火时间、锂离子电池的燃烧放热率峰值、锂离子电池的燃烧放热量、锂离子电池气态喷发物的爆炸危害性指数、气体喷发物浓度峰值中的一种或多种；S200，根据所述性能参数计算所述待测试锂离子电池发生火灾的可能性系数以及所述待测试锂离子电池发生火灾的危害性系数；S300，通过可能性系数乘以可能性权重因子加上危害性系数乘以危害性权重因子计算得出所述待测试锂离子电池发生火灾的危险性系数，其中所述可能性权重因子与所述危害性权重因子之和等于1；S400，根据所述危险性系数评价所述待测试锂离子电池发生火灾危险性的等级。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池火灾危险性的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S100，获取待测试锂离子电池的性能参数，所述性能参数包括热失控温度、电解液自燃点或闪点、气体喷发物的爆炸极限、电池从发生热失控到开始着火时间、锂离子电池的燃烧放热率峰值、锂离子电池的燃烧放热量、锂离子电池气态喷发物的爆炸危害性指数、气体喷发物浓度峰值中的一种或多种；S200，根据所述性能参数计算所述待测试锂离子电池发生火灾的可能性系数以及所述待测试锂离子电池发生火灾的危害性系数；S300，通过可能性系数乘以可能性权重因子加上危害性系数乘以危害性权重因子计算得出所述待测试锂离子电池发生火灾的危险性系数，其中所述可能性权重因子与所述危害性权重因子之和等于1；S400，根据所述危险性系数评价所述待测试锂离子电池发生火灾危险性的等级。2.如权利要求1所述的锂离子电池火灾危险性的评价方法，其特征在于，所述可能性系数等于热失控可能性系数乘以热失控可能性权重因子，加上电解液着火可能性系数乘以电解液着火可能性权重因子，再加上气体喷发物着火可能性系数乘以气体喷发物着火可能性权重因子；其中，所述热失控可能性权重因子、所述电解液着火可能性权重因子和所述气体喷发物着火可能性权重因子之和为1。3.如权利要求2所述的锂离子电池火灾危险性的评价方法，其特征在于，所述热失控可能性系数C(热失控，待测试)由下述公式计算得出：其中，T(热失控，参考)为参考电池发生热失控时的温度，T(热失控，待测试)为所述待测试锂离子电池热失控发生时的温度。4.如权利要求2所述的锂离子电池火灾危险性的评价方法，其特征在于，所述电解液着火可能性系数C(电解液着火，待测试)由下述公式计算得出：其中，T(电解液，参考)为参考电池发生电解液的自燃点温度或闪点温度，T(电解液，待测试)为所述待测试锂离子电池的电解液的自燃点温度或闪点温度。5.如权利要求2所述的锂离子电池火灾危险性的评价方法，其特征在于，所述气体喷发物着火可能性系数C(气体喷发物着火，待测试)由下述公式计算得出：UFL(气态喷发物，待测试)为所述待测试锂离子电池气态喷发物的着火上限，LFL(气态喷发物，待测试)为所述待测试锂离子电池气态喷发物的着火下限，H(气态喷发物，待测试)为所述待测试锂离子电池的气态喷发物的爆炸危险度，H(气态喷发物，参考)为参考电池气态喷发物的爆炸危险度。6.如权利要求1所述的锂离子电池火灾危险性的评价方法，其特征在于，所述危害性系数等于热危害系数乘以热危害权重因子，加上爆炸危害系数乘以爆炸危害权重因子，再加上毒气危害系数乘以毒气危害权重因子；其中，所述热危害权重因子、所述爆炸危害权重因子和所述毒气危害权重因子之和为1。7.如权利要求6所述的锂离子电池火灾危险性的评价方法，其特征在于，所述热危害系数C(热危害，待测试)由下述公式计算得出：C(热危...

【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，杜玖玉，韩雪冰，冯旭宁，苏岭，周安健，金国庆，杨辉前，刘波，张友群，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