[发明专利]一种电池绝热热失控过程参数获取方法

说明书

本发明公开了一种电池绝热热失控过程参数获取方法，包含：S1，对锂离子电池绝热热失控过程进行建模，得到绝热过程温度变化与电池绝热热失控参数之间的关系，该热失控参数包含：锂离子电池绝热热失控过程中的自发热温度T₁，温度突变温度点T₂，化学反应前向因子A，反应活化能E_a，化学反应放热总量ΔH_chem，内短路放热总量ΔH_ele，总放热量ΔH；S2，对锂离子电池进行绝热热失控测试，基于电池绝热热失控过程中的温度变化曲线、温升速率曲线，将电池的热失控过程分为不同阶段；S3，基于上述热失控测试结果，获得电池绝热热失控过程参数。本发明基于锂离子电池绝热热失控过程分析，解决了电池绝热热失控参数难以获取的问题，可用于电池安全性的评价。

技术领域

本发明属于锂离子电池安全性分析领域，涉及一种电池绝热热失控过程参数获取方法。

背景技术

由于锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、放电倍率高、循环寿命长、无记忆效应、对环境无污染等优点，已大规模的应用于通讯、新能源汽车、智能电网等领域。同时由于锂离子电池具有输出功率高、温度范围广、自放电率低等优点，也广泛的应用于国防领域。

锂离子的安全性是电池使用过程中需首先考虑的问题。近年来，电动汽车的电池系统的热失控事故层出不穷，危害了人们的生命财产安全，同时打击了公众对电动汽车的信心。

然而，锂离子电池的内部状态很难直接测量，限制了很多方法在锂离子安全性研究中的应用。如何评估锂离子电池的安全性，也成为了亟需解决的问题。

为解决这个问题，研究人员试图通过模型的方法，对电池的热失控过程进行分析，进而对电池的安全等级进行监控。

发明专利201611148472.7提出了一种锂离子电池过充电热失控建模方法。该方法通过对锂离子电池进行绝热过充电热失控实验，对锂离子电池绝热过充电热失控过程进行阶段划分，确定不同阶段对应的电池内部化学反应，最终建立第一锂离子电池在绝热过充电热失控实验过程中的数学模型。但该模型建立过程中，所涉及的热失控参数来源于对材料的测试，在电池内部各材料所发生的化学及电化学过程将发生变化，且热失控过程中电池内部发生的反应极为复杂，无法直接用单纯材料的特性直接代表其在电池内部的反应特性。

发明专利201410470610.8提出了一种锂离子电池绝热热失控的建模方法。该建模方法提出通过对锂离子电池绝热热失控过程进行阶段划分，并确定不同阶段对应的化学反应，从而建立锂离子电池在绝热热失控实验过程中的数学模型。但在该模型的建立过程中，部分参数来源于文献值或单纯材料测试值，无法准确反应热失控过程中真实的内部过程。

因此，亟需要设计一种获取电池绝热热失控过程参数的方法，该参数能用于电池的安全性评估。

发明内容

本发明的目的是为了解决锂离子电池的内部状态很难直接测量以及如何根据实验测试数据评估电池安全性的问题，而设计一种电池绝热热失控过程参数获取方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种电池绝热热失控过程参数获取方法，其包含以下步骤：

S1，对锂离子电池绝热热失控过程进行建模，得到绝热过程温度变化与电池绝热热失控参数之间的关系，所述的电池绝热热失控参数包含：锂离子电池绝热热失控过程中的自发热温度T₁，锂离子电池绝热热失控过程温度突变温度点T₂，锂离子电池绝热热失控过程中的化学反应前向因子A，锂离子电池绝热热失控过程中的反应活化能E_a，锂离子电池绝热热失控过程中化学反应放热总量ΔH_chem，锂离子电池绝热热失控过程中内短路放热总量ΔH_ele，锂离子电池绝热热失控过程中总放热量ΔH；