[发明专利]监测锂离子电池膨胀的方法

权利要求书

1.一种监测锂离子电池膨胀的方法，其特征在于，包括下列步骤：

监测所述锂离子电池的电芯壳体因膨胀对外界的施力变化以及所述电芯壳体内部的气体受力变化；

分析所述电芯壳体因膨胀对外界的施力变化以及内部气体受力变化，得到因电极膨胀对所述电芯壳体的施力变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

监测所述锂离子电池的所述电芯壳体因膨胀对外界的施力变化的步骤包括：监测所述电芯壳体的单位面积因膨胀对外界所施加的膨胀压强P₁；

监测所述电芯壳体内部的气体受力变化的步骤包括：监测所述电芯壳体内部的气体压强P₂；

分析所述电芯壳体因膨胀对外界的施力变化以及内部气体的受力变化，得到因电极膨胀对所述电芯壳体的施力变化的步骤包括：确定因电极膨胀施加于所述电芯壳体的膨胀压强P₃为P₁-P₂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电芯壳体至少具有一个可形变平面；监测所述电芯壳体的单位面积因膨胀对外界所施加的膨胀压强P₁的步骤包括：

对所述电芯壳体上的可形变面的形变能力进行限制，使其仅具有一个可发生形变的可形变平面；

对所述电芯壳体的移动能力进行限制；

监测所述可形变平面膨胀形变所产生的压力F₁；

获取所述可形变平面的表面积S₁；

确定膨胀压强P₁为F₁/S₁。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电芯壳体的可形变面仅包括相对的两个可形变平面；

对所述电芯壳体的表面的移动及形变能力进行限制，使其仅具有一个可形变平面的步骤包括：

将所述电芯壳体的一个可形变平面与一块由刚性材料制成的阻挡物完全贴合，将所述电芯壳体的另一个可形变平面与另一块由刚性材料制成的阻挡物完全贴合；

限制其中一块所述阻挡物的移动能力；

监测未被限制移动能力的所述阻挡物受到的所述电芯壳体的推力，确定为F₁。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电芯壳体具有不可形变面；

监测所述电芯壳体内部的气体压强P₂的步骤包括：从所述电芯壳体的不可形变面监测所述电芯壳体内部的气体压强P₂。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，监测所述电芯壳体内部的气体压强P₂的步骤之后还包括：

提取所述电芯壳体内部的部分气体；

在与电芯壳体内部连通的状态下测量所述提取的气体的体积V₂、温度T₂以及气体压强P₄；

所产内部气体的体积V₃为P₄V₂/(P₂-P₄)；

所产内部气体的物质的量n₂为P₂V₃/RT₂；

其中，R为理想气体常数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电芯壳体具有不可形变面；

所述提取电芯壳体内部的气体的步骤包括：从所述电芯壳体的不可形变面提取所述电芯壳体内部的气体。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电芯壳体具有不可形变面，所述不可形变面上设有一采集处；

监测所述电芯壳体内部的气体压强P₂的步骤以及所述提取电芯壳体内部的气体的步骤均在所述采集处进行。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

分析所述提取的气体的成分。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，至少采用下列方法之一分析所述提取的气体的成分：

气相色谱法、质谱法、光谱分析法、核磁共振分析法、色质联用分析法。