一种测定锂离子电池热失控边界条件的方法和检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种测定锂离子电池热失控边界条件的方法和检测系统，涉及电池检测领域。该方法包括：对待测试的锂离子电池进行充电；对充电后的所述锂离子电池进行热失控实验，并监测所述热失控实验过程中所述锂离子电池的温度和电压；根据监测所获得的温度和电压，确定所述锂离子电池热失控的边界条件。本发明专利技术提供的测定锂离子电池热失控边界条件的方法可以快速检定锂离子动力电池热失控过程中几个边界条件，还涵盖电压、温度等参数，为锂离子电池系统管理与控制提供有力的数据支撑。离子电池系统管理与控制提供有力的数据支撑。离子电池系统管理与控制提供有力的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种测定锂离子电池热失控边界条件的方法和检测系统


[0001]本专利技术涉及电池检测领域，特别涉及一种测定锂离子电池热失控边界条件的方法和检测系统。

技术介绍

[0002]新能源的研发和应用作为缓解环境与能源的压力已成为世界各国发展的重要行业，锂离子电池作为新能源领域的一个重要产业，在消费类领用、新能源汽车领域、储能领域发展迅猛，为了应对各个领域的续航需求，锂离子电池的能量密度持续提高，与之而来的安全性风险也有所加剧，锂离子电池的安全事故层出不穷。
[0003]由于内短路造成的热失控是锂离子电池主要的安全问题，其他的安全问题可能用电化学或者机械方法控制，而电池最初的潜在缺陷可能不太好控制。因此，对锂离子电池热失控的几个边界条件的确定就十分必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种测定锂离子电池热失控边界条件的方法和检测系统，以解决无法确定锂离子电池热失控的边界条件的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供一种测定锂离子电池热失控边界条件的方法，包括：
[0007]对待测试的锂离子电池进行充电；
[0008]对充电后的所述锂离子电池进行热失控实验，并监测所述热失控实验过程中所述锂离子电池的温度和电压；
[0009]根据监测所获得的温度和电压，确定所述锂离子电池热失控的边界条件。
[0010]进一步地，所述对待测试的锂离子电池进行充电，包括：
[0011]对所述锂离子电池以第一预设电流恒流充电至第一充电状态；
[0012]所述第一充电状态时以当前电压恒压充电，至锂离子电池的充电电流为第二预设电流时停止充电。
[0013]进一步地，对待测试的锂离子电池进行充电之后，所述方法还包括：
[0014]将充电后的所述锂离子电池搁置预设时长。
[0015]进一步地，所述对充电后的所述锂离子电池进行热失控实验，包括：
[0016]所述锂离子电池上连接温度传感器和电压检测元件；
[0017]通过预设直径钢针以预设速率穿设所述锂离子电池的极片位置，引发热失控。
[0018]进一步地，根据监测所获得的温度和电压，确定所述锂离子电池热失控的边界条件，包括：
[0019]根据所述热失控实验过程中的不同温度范围，确定所述锂离子电池热失控的多个阶段；
[0020]根据每一阶段内，所述温度随时间变化的温度变化曲线和所述电压随时间变化的
电压变化曲线，确定所述锂离子电池热失控的边界条件。
[0021]进一步地，所述多个阶段包括：
[0022]温度大于或等于第一预设值时，阳极固体电解质界面膜分解的第一阶段；
[0023]温度大于或等于第二预设值时，电解液分解的第二阶段；
[0024]温度大于或等于第三预设值时，阴极分解的第三阶段；
[0025]温度大于或等于第四预设值时，粘结剂分解的第四阶段；
[0026]其中，第一预设值、第二预设值、第三预设值、第四预设值依次增大。
[0027]进一步地，所述第一阶段时，温度变化曲线的第一温度斜率处于第一预设范围，电压变化曲线的第一电压斜率处于第二预设范围；
[0028]所述第二阶段时，温度变化曲线的第二温度斜率处于第三预设范围，电压变化曲线的第二电压斜率处于第四预设范围；
[0029]所述第三阶段时，温度变化曲线的第三温度斜率处于第五预设范围，电压变化曲线的第三电压斜率处于第六预设范围；
[0030]所述第四阶段时，温度变化曲线的第四温度斜率处于第七预设范围，电压变化曲线的第四电压斜率处于第八预设范围。
[0031]进一步地，确定为粘结剂分解的第四阶段时，锂离子电池进入热失控状态；其中，将失控前阶段的参数认定为锂离子电池热失控边界值。
[0032]本专利技术提供一种用于如上所述方法的检测系统，包括：
[0033]充电装置，用于对待测试的锂离子电池进行充电；
[0034]热失控实验装置，用于对充电后的所述锂离子电池进行热失控实验；
[0035]温度传感器，设置在所述锂离子电池上，用于检测热失控实验过程中所述锂离子电池的温度；
[0036]电压检测元件，与所述锂离子电池连接，用于检测热失控实验过程中所述锂离子电池的电压。
[0037]进一步地，所述检测系统还包括：
[0038]分析装置，用于根据监测所获得的温度和电压，确定所述锂离子电池热失控的边界条件。
[0039]进一步地，所述热失控实验装置包括：
[0040]预设直径钢针和驱动元件；
[0041]其中，所述驱动元件用于驱动所述预设直径钢针移动，所述预设直径钢针能够以预设速率穿设所述锂离子电池的极片位置。
[0042]进一步地，所述热失控实验装置还包括：封闭壳体，所述预设直径钢针设置于所述封闭壳体内。
[0043]本专利技术的有益效果是：
[0044]本专利技术提供的测定锂离子电池热失控边界条件的方法可以快速检定锂离子动力电池热失控过程中几个边界条件，还涵盖电压、温度等参数，为锂离子电池系统管理与控制提供有力的数据支撑，为电池系统的安全可靠提供保障，减少锂离子电池的安全事故。
附图说明
[0045]图1表示本专利技术实施例提供的测定锂离子电池热失控边界条件的方法的流程示意图；
[0046]图2表示本专利技术提供的热失控实验过程中的电压及温度变化率曲线图；
[0047]图3表示本专利技术实施例提供的检测系统模块示意图。
具体实施方式
[0048]为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本专利技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本专利技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
[0049]应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
[0050]在本专利技术的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本专利技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0051]本专利技术针对现有技术无法确定锂离子电池热失控的边界条件的问题，提供一种测定锂离子电池热失控边界条件的方法和检测系统。
[0052]如图1所示，本专利技术一可选实施例提供的测定锂离子电池热失控边界条件的方法，包括：
[0053]步骤100，对待测试的锂离子电池进行充电；
[0054]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测定锂离子电池热失控边界条件的方法，其特征在于，包括：对待测试的锂离子电池进行充电；对充电后的所述锂离子电池进行热失控实验，并监测所述热失控实验过程中所述锂离子电池的温度和电压；根据监测所获得的温度和电压，确定所述锂离子电池热失控的边界条件。2.根据权利要求1所述的测定锂离子电池热失控边界条件的方法，其特征在于，所述对待测试的锂离子电池进行充电，包括：对所述锂离子电池以第一预设电流恒流充电至第一充电状态；所述第一充电状态时以当前电压恒压充电，至锂离子电池的充电电流为第二预设电流时停止充电。3.根据权利要求1或2所述的测定锂离子电池热失控边界条件的方法，其特征在于，对待测试的锂离子电池进行充电之后，所述方法还包括：将充电后的所述锂离子电池搁置预设时长。4.根据权利要求2所述的测定锂离子电池热失控边界条件的方法，其特征在于，所述对充电后的所述锂离子电池进行热失控实验，包括：所述锂离子电池上连接温度传感器和电压检测元件；通过预设直径钢针以预设速率穿设所述锂离子电池的极片位置，引发热失控。5.根据权利要求1所述的测定锂离子电池热失控边界条件的方法，其特征在于，根据监测所获得的温度和电压，确定所述锂离子电池热失控的边界条件，包括：根据所述热失控实验过程中的不同温度范围，确定所述锂离子电池热失控的多个阶段；根据每一阶段内，所述温度随时间变化的温度变化曲线和所述电压随时间变化的电压变化曲线，确定所述锂离子电池热失控的边界条件。6.根据权利要求5所述的测定锂离子电池热失控边界条件的方法，其特征在于，所述多个阶段包括：温度大于或等于第一预设值时，阳极固体电解质界面膜分解的第一阶段；温度大于或等于第二预设值时，电解液分解的第二阶段；温度大于或等于第三预设值时，阴极分解的第三阶段；温度大于或等于第四预设值时，粘结剂分解的第四阶段；其中，第一预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨慧敏，代康伟，盛军，赖兴强，张鹏，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：