【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池性能预测，具体涉及一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法。
技术介绍
1、磷酸铁锂电池，是一种使用磷酸铁锂(lifepo4)作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池，磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、安全性能好、自放电率小、无记忆效应的优点。
2、针对现有技术存在以下问题：
3、在锂离子电池安全性的研究中，离不开一个物理量——温度，电池的“温度”显示了电池的热状态，其本质是电池产热和传热的结果，因此，研究电池的热特性，即电池在不同状态下的产热和传热特性，反映了电池的热安全性能，而通过对磷酸铁锂锂离子电池热安全性能的预测，能够避免电池发生热失控，便于对电池进行有效的热管理，但现有的锂离子电池热安全性能的预测方式效率较低、材料验证周期长、设备需求和成本高，不利于对磷酸铁锂锂离子电池热安全性能的预测。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，该新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能采用加速量热仪进行测量，该新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法包括以下步骤：
4、步骤一：材料的热失控测试；
5、步骤二：电池的热失控测试；
6、步骤三：电池比热容测试；
7、步骤四：电池充放电产
8、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述加速量热仪的外壳温度始终保持与样品温度相等，从而通过内外温度差为零，制造对磷酸铁锂锂离子电池测量时的绝热环境。
9、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤一还包括以下步骤：
10、a1：对样品管进行称重，之后称取一定量的电池材料置于样品管中；
11、a2：将样品管安装在加速量热仪的量热腔中，并将测温电偶固定于样品管的外表面，同时在样品管的进样口安装压力传感器；
12、a3：检查设备线路连接无误后，启动加速量热仪，设置起始温度90℃、升温步阶5℃、等待时间15～30min、终止温度200℃，开始测试；
13、a4：当到达设置的终止温度时，加速量热仪开启降温模式，完成测试。
14、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤二还包括以下步骤：
15、b1：通过夹具将磷酸铁锂锂离子电池固定在量热腔的内部；
16、b2：测温热电偶固定在电池的表面，并通过电压线，将电池与电压采集设备进行连接；
17、b3：检查设备线路连接无误后，启动加速量热仪，设置起始温度90℃、升温步阶5℃、等待时间30～60min、终止温度200℃，开始测试
18、b4：当到达设置的终止温度时，加速量热仪开启降温模式，完成测试。
19、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述b4还包括以下步骤：
20、b1：首先对电池加热，升温步阶为5℃，然后停止加热，等待使电池和量热强温度一致，然后进行搜寻，如果搜寻到电池的升温速率大于0.02℃/min，那么系统判定电池发生自放热，进入绝热模式；
21、b2：如果在一定时间内，没有检测到电池的升温速率大于0.02℃/min，则继续升温步阶5℃，然后检测升温速率，依次反复，如果电池升温速率持续大于0.02℃/min，则设备持续跟踪电池温度；
22、b3：电池升温速率持续大于0.02℃/min，并开始持续升温，这时电池被认定为开始自加热；
23、b4：电池开始自加热后，温度逐步升高，会进一步引发电池内部的化学反应，并产生更多的热量，继而持续推高电池的温度，当电池的温升速率达到1℃/min时，可以认为是热失控的开始，并对此时的温度和时间进行标记。
24、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤三还包括以下步骤：
25、c1：将加热片用导热性能良好的铝箔胶带粘贴到两块电池的中间，然后将电池悬置到量热腔；
26、c2：在电池外表面粘贴热电偶，并连接直流恒流源联来对电池加热，以监测实验过程中电池温度变化；
27、c3：检查设备线路连接无误后，启动加速量热仪，设置温升速率为0.2℃/min，温升灵敏度为0.02℃/min，终止温度为55℃，开始测试；
28、c4：加热过程中加热内阻片的加热功率p、试验样品的表面温度以及温升速率℃/min在数据和数据曲线记录在设备中。
29、本专利技术技术方案的进一步改进在于：在比热容测试结束后，选取记录数据中的有效部分，根据p＝cp*m*δt计算磷酸铁锂锂离子电池的不同温度下比热容值，试验过程中不同温度下比热容值的平均值即为磷酸铁锂锂离子电池单体的比热容cp。
30、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤四还包括以下步骤：
31、d1：将磷酸铁锂锂离子电池与充放电设备连接好，放置于量热腔中，检查连接回路无误后，启动加速量热仪；
32、d2：经过较长时间的温度均衡，待磷酸铁锂锂离子电池与量热腔的温度均达到起始温度附近，且温度保持一致，将加速量热仪切换到“exotherm模式”，开始对磷酸铁锂锂离子电池进行充放电测试，直至充放电结束或达到保护温度；
33、d3：加速量热仪与充放电设备分别记录测试过程中电池温度和电压数据，对数据进行处理可以得到电池在充放电过程中温度、产热功率和产热能量等信息。
34、由于采用了上述技术方案，本专利技术相对现有技术来说，取得的技术进步是：
35、1、本专利技术提供一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，通过加速量热仪，能够模拟电池内部热量不能及时散失时放热反应过程的热特性，使反应更接近于真实反应过程，从而获得热失控条件下表观放热反应的动力学，同时还能够测试电池的比热容及充放电过程的绝热温升，提高了对锂离子电池热安全性能预测的效率和准确性，降低了对锂离子电池热安全性能预测的成本。
36、2、本专利技术提供一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，通过将加速量热仪与直流恒流源联用来实现电池比热容的测试，有助于预测电池的热稳定性和安全性，通过测试和比对电池在不同温度和速率下的比热容值，可以预测电池在各种应用场景下的安全性和性能表现，从而能够为磷酸铁锂锂离子电池的设计和生产提供依据。
37、3、本专利技术提供一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，通过加速量热仪与充放电设备联用来实现电池充放电过程中绝热温升、产热功率、能量等性能的测试，能够更好地了解锂离子电池的充放电特性，为保障锂离子电池的正常运行提供重要的基础数据，并能够及时发现和修复锂离子电池存在的问题，提高磷酸铁锂锂离子电池使用寿命和稳定性。
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1.一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：该新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能采用加速量热仪进行测量，该新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：所述加速量热仪的外壳温度始终保持与样品温度相等，从而通过内外温度差为零，制造对磷酸铁锂锂离子电池测量时的绝热环境。
3.根据权利要求1所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：所述步骤一还包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：所述步骤二还包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：所述B4还包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：所述步骤三还包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：在比热容测试结束后，选取记
8.根据权利要求1所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：所述步骤四还包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：该新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能采用加速量热仪进行测量，该新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：所述加速量热仪的外壳温度始终保持与样品温度相等，从而通过内外温度差为零，制造对磷酸铁锂锂离子电池测量时的绝热环境。
3.根据权利要求1所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：所述步骤一还包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种新型磷酸铁锂锂离子电池热安全性能预测方法，其特征在于：所述步骤二还包括以下步骤：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：李可心，
申请(专利权)人：重庆沃尔塔能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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