一种锂离子电池热失控后氢气的定量计算方法及系统技术方案

本申请提出一种锂离子电池热失控后氢气的定量计算方法及系统，所述方法包括：获取锂离子电池热失控结束时所述电池内部的平均压力、所述平均压力下平衡时的氢气吸附量、所述电池内电芯的体积、所述电池热失控开始时所述电池内部的平均温度和所述电池的荷电状态取值范围；根据所述平均压力、所述氢气吸附量确定所述电池热失控后电解液对氢气的吸附量；根据所述电芯的体积、所述平均温度和所述电池的荷电状态取值范围确定从所述锂离子电池中溢出的氢气量；基于所述吸附量和所述溢出的氢气量确定锂离子电池热失控后产生的氢气量。本申请提出的技术方案，提高了锂离子电池热失控后氢气量的计算精度，进而为电池热失控危险性的深入研究提供理论基础。深入研究提供理论基础。深入研究提供理论基础。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池热失控后氢气的定量计算方法及系统


[0001]本申请涉及锂电池
，尤其涉及一种锂离子电池热失控后氢气的定量计算方法及系统。

技术介绍

[0002]储能系统作为保障电力系统可靠供电的重要手段，被广泛应用于削峰填谷、补偿用电负荷、调整用电频率以及降低用电成本上有着极大的使用价值。而锂离子电池以其优异的充放电循环特性，较高的能量密度与能量利用率及良好的安全性能，大大提高了其在储能
的广泛应用。近些年来，储能电站的装机量逐年上涨，随之而来的是逐年增加的储能电站的安全事故，而储能电站爆炸事故就是一个典型案例，该爆炸的储能电站所使用的储能电池为锂离子电池，预示着锂离子电池在储能电站的大量投入使用所带来的安全问题亟待解决。
[0003]目前锂离子电池热失控所产生的气体种类和量的研究已经有了一定的进展，例如论文《储能锂离子电池预制舱热失控烟气流动研究》中介绍了某款23 Ah的锂离子电池热失控所产生的气体有H2、CO、CO2、CH4、C2H4以及其他气体，该研究在恒容绝氧条件下研究了锂离子电池在100 %荷电状态(State o本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池热失控后氢气的定量计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取锂离子电池热失控结束时所述电池内部的平均压力、所述平均压力下平衡时的氢气吸附量、所述电池内电芯的体积、所述电池热失控开始时所述电池内部的平均温度和所述电池的荷电状态取值范围；根据所述锂离子电池热失控结束时所述电池内部的平均压力、所述平均压力下平衡时的氢气吸附量确定所述锂离子电池热失控后电解液对氢气的吸附量；根据所述电池内电芯的体积、所述电池热失控开始时所述电池内部的平均温度和所述电池的荷电状态取值范围确定从所述锂离子电池中溢出的氢气量；基于所述锂离子电池热失控后电解液对氢气的吸附量和从所述锂离子电池中溢出的氢气量确定锂离子电池热失控后产生的氢气量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锂离子电池热失控后电解液对氢气的吸附量的计算式如下：式中，为锂离子电池热失控后电解液对氢气的吸附量，为锂离子电池热失控结束时所述电池内部的平均压力，为平均压力下平衡时的氢气吸附量，为氢气的吸附与脱附的平衡常数，为电解液的质量，为电池的荷电状态取值范围，为大气压力，为电池热失控与SOH之间关系常数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，从所述锂离子电池中溢出的氢气量的计算式如下：式中，为从锂离子电池中溢出的氢气量，为电解液热失控分解所产生氢气体积的平均值，为环境压力，为电池热失控开始时所述电池内部的平均温度，为电池尺寸相关量，为电池容量矫正系数，为电池内电芯的体积。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述锂离子电池热失控后电解液对氢气的吸附量和从所述锂离子电池中溢出的氢气量确定锂离子电池热失控后产生的氢气量，包括：确定所述锂离子电池热失控后电解液对氢气的吸附量与从所述锂离子电池中溢出的氢气量之和；将所述锂离子电池热失控后电解液对氢气的吸附量与从所述锂离子电池中溢出的氢气量之和作为锂离子电池热失控后产生的氢气量。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电池尺寸相关量的计算式如下：
式中，为电池几何中点到几何边缘的最远距离值，为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明义，荆鑫，杨凯，王宁，张明杰，曹曦，李乐园，曹传钊，雷浩东，韦宇，
申请(专利权)人：华能济南黄台发电有限公司中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：