[发明专利]一种锂离子电池热失控反应热的估算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池热失控反应热的估算方法。

背景技术

近年来，锂离子电池由于其工作电压高、功率密度和能量密度高、充放电寿命长、无记忆效应、无污染等优点，被广泛的应用于各类电子元器件中，而广泛的应用，也带来了更多锂离子电池事故。锂离子电池事故从根本上来说，是因为锂离子电池热失控过程中产生的热量过大，能够引燃周边可燃材料及其余锂离子电池，最终导致事故的发生。

通过估算锂离子电池热失控反应热，可以了解锂离子电池在不同状态下能量的大小，这对于锂离子电池的储运安全有极其重要的意义，为锂离子电池应用到更加广泛的领域，提供科学的理论依据，具有重要的学术价值和社会意义。

目前，国内外主要通过热重分析仪、差示扫描量热仪、加速量热仪来估算电池内部两种或者两种以上物质反应热的大小，而以锂离子电池整体作为研究对象较少被涉及。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种锂离子电池热失控反应热的估算方法，该方法计算简单，结果可靠，通过估算锂离子电池的在不同状态下反应热的大小，清楚地认识到电池的危险度大小。

本发明的技术方案如下：

一种锂离子电池热失控反应热的估算方法，包括如下步骤：

(1)、利用锂离子电池热失控测试分析系统采集空白电池和待测锂离子电池的温度数据；

(2)、将空白电池的温度数据导入到数据处理软件中，运用微积分热平衡方程(1)处理温度数据，得到每一时间间隔内的热损失率，再将该时间间隔内温度的平均值与热损失率进行拟合，得到热损失率与温度的关系方程；

(3)、将待测锂离子电池的温度数据导入到数据处理软件中，根据步骤(2)得到的热损失率与温度的关系方程得出某一时刻待测锂离子电池的热损失率，将该热损失率代入到微积分热平衡方程(2)中，得到任意阶段待测锂离子电池内部物质的反应热，最后将所有阶段的反应热相加得到锂离子电池热失控反应热。

所述的空白电池是与待测锂离子电池外形大小、比热一致，空白电池内部不会发生化学反应，并且所述的空白电池的温度数据与待测锂离子电池的温度数据在前110℃内保持一致，在110℃以后开始不一致。

所述的锂离子电池和空白电池的温度数据是由以下方式获得的：设定锂离子电池热失控测试分析系统电加热功率为10～20W，再通过锂离子电池热失控测试分析系统的数据采集及处理系统定时(1-3秒)记录电池的温度数据。锂离子电池热失控测试分析系统的数据采集及处理系统记录电池的温度数据的时间间隔为1-3秒，具体操作时温度数据可以每秒采集一次。