一种锂电池安全评估装置、方法及锂电池热失控抑制方法

本发明涉及锂电池安全，特别是涉及一种锂电池安全评估装置、方法及锂电池热失控抑制方法。

背景技术：

1、锂离子电池因其高能量、高密度、低自放电率、长循环寿命的特点而广泛用于数码相机、手机等移动电子设备上，且近年来锂离子电池在商用汽车、飞机等交通工具领域内也有应用，使得公众对锂离子电池的能量密度及容量需求逐渐增大，因此锂离子电池安全风险也在提高。

2、锂离子电池在外部条件下过热是引起燃烧、爆炸等事故的主要原因；锂离子电池在外部滥用条件下，可能会导致电池内部结构损坏，进而引发电池燃烧事故，严重时会发生危害程度更大的爆炸事故，给使用者的人身安全带来极大隐患。目前，现有锂离子电池的安全主要作用于电池发生热失控阶段前，对电池进行异常排查、危险预警、及热传导抑制，但针对锂电池热失控后续事故灾害处置措施较少，一旦电池发生热失控则在较短时间内会形成连锁扩散，进而迅速导致爆炸事故的发生，不利于人员逃生。同时，采用合理的安全设计能有效的降低燃烧、爆炸等危害程度。目前，现有的锂离子电池的安全性测试标准主要偏重于电池设计，制造过程，针对电池实际使用的测试标准较少，电池模拟测试与锂离子电池的实际使用的条件无法达到一致，导致通过检测的锂离子电池在使用过程中仍然存在安全风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种锂电池安全评估装置、方法及锂电池热失控抑制方法，可对目标锂电池进行安全评估。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种锂电池安全评估装置，所述锂电池安全评估装置包括：

4、加热单元，用于对目标锂电池远离泄压阀一侧进行加热；

5、数据采集单元，与所述目标锂电池连接，用于采集所述目标锂电池的电池温度实时数据和开路电压实时数据；

6、控制单元，与所述数据采集单元连接，用于根据所述电池温度实时数据5和所述开路电压实时数据得到初次电压抖降时间点、热失控后最高温度时间

7、点和热失控时间点，以及根据所述初次电压抖降时间点、所述热失控后最高温度时间点和所述热失控时间点进行电池安全评估。

8、优选地，所述加热单元包括：

9、程序升温仪，用于设定升温速率；

10、0加热管，半固定或全固定在所述目标锂电池远离泄压阀一侧，且与所述程序升温仪连接，用于按照所述升温速率进行升温以对所述目标锂电池远离泄压阀一侧进行加热。

11、优选地，所述数据采集单元包括：第一灵敏热电偶、正极导线、负极导

12、线、隔热胶带和高速数据采样仪；

13、5所述第一灵敏热电偶通过所述隔热胶带固定在所述目标锂电池上；

14、所述正极导线与所述目标锂电池的正极连接，所述负极导线与所述目标锂电池的负极连接；

15、所述正极导线、所述负极导线和所述第一灵敏热电偶均与所述高速数据采样仪连接；所述高速数据采样仪用于根据预设采集时间间隔，多次采集所0述电池温度实时数据和所述开路电压实时数据。

16、可选地，其特征在于，所述锂电池安全评估装置还包括：

17、保护单元，内部放置所述目标锂电池和所述加热单元。

18、可选地，所述锂电池安全评估装置还包括：

19、现象记录单元，用于记录所述目标锂电池热失控后发生的现象。

20、5可选地，所述目标锂电池为圆柱形锂离子电池、方形锂离子电池和软包锂离子电池中任意一者。

21、为实现上述目的，本发明还提供了以下方案：

22、一种锂电池安全评估方法，所述锂电池安全评估方法应用上述的锂电池安全评估装置，所述锂电池安全评估方法包括以下步骤：

23、1)加热单元包括加热管和程序升温仪；将所述加热管半固定或全固定5在目标锂电池远离泄压阀一侧，所述加热管与所述目标锂电池局部接触；所述加热管和所述程序升温仪连接；

24、2)数据采集单元包括：第一灵敏热电偶、正极导线、负极导线、隔热胶带和高速数据采样仪；将所述第一灵敏热电偶通过所述隔热胶带固定在所

25、述目标锂电池上；所述正极导线与所述目标锂电池的正极连接，所述负极导0线与所述目标锂电池的负极连接；将所述正极导线、所述负极导线及所述第一灵敏热电偶接入所述高速数据采样仪；

26、3)设定所述高速数据采样仪的采集时间间隔；设定所述程序升温仪的升温速率；

27、4)将所述目标锂电池、所述加热管和所述升温仪放入保护单元，加热5管按照所述升温速率进行升温以对所述目标锂电池远离泄压阀一侧进行加

28、热，且开启现象记录单元记录所述目标锂电池发生的现象；

29、5)数据采集单元采集目标锂电池电池温度实时数据和开路电压实时数据，控制单元根据所述电池温度实时数据和开路电压实时数据得到初次电压

30、抖降时间点、热失控后最高温度时间点和热失控时间点，以及根据所述初次0电压抖降时间点、所述热失控后最高温度时间点和所述热失控时间点进行电

31、池安全评估。

32、为实现上述目的，本发明还提供了以下方案：

33、一种锂电池热失控抑制方法，所述锂电池热失控抑制方法应用上述的锂

34、电池安全评估装置，所述锂电池热失控抑制方法包括以下步骤：51)加热单元包括加热管和程序升温仪；将所述加热管半固定或全固定在目标锂电池远离泄压阀一侧，所述加热管与所述目标锂电池局部接触；所述加热管和所述程序升温仪连接；

35、2)数据采集单元包括：第一灵敏热电偶、正极导线、负极导线、隔热胶带和高速数据采样仪；将所述第一灵敏热电偶通过所述隔热胶带固定在所述目标锂电池上；所述正极导线与所述目标锂电池的正极连接，所述负极导线与所述目标锂电池的负极连接；将所述正极导线和所述负极导线及所述第一灵敏热电偶接入所述高速数据采样仪；

36、3)设定所述高速数据采样仪的采集时间间隔；设定所述程序升温仪的升温速率；

37、4)将所述目标锂电池、所述加热管和所述升温仪放入保护单元，加热管按照所述升温速率进行升温以对所述目标锂电池远离泄压阀一侧进行加热，且开启现象记录单元记录所述目标锂电池发生的现象p0；

38、5)所述数据采集单元采集目标锂电池的电池温度实时数据和开路电压实时数据，控制单元根据所述目标锂电池的电池温度实时数据和开路电压实时数据得到初次电压抖降时间点t0；

39、6)使用散热装置对目标锂电池靠近泄压阀一侧进行散热，执行步骤1)-5)得到初次电压抖降时间点t1，记录现象为p1；

40、7)将时间t0和t1对比，得到t1<t0，现象p0为爆炸、现象p1为燃烧；通过散热使目标锂电池初次电压抖降时间提前，并引导目标锂电池发生燃烧，消除爆炸风险。

41、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

42、通过加热单元对目标锂电池远离泄压阀一侧进行加热；数据采集单元与所述目标锂电池连接，并采集所述目标锂电池的电池温度实时数据和开路电压实时数据；控制单元与所述数据采集单元连接，并根据所述电池温度实时数据和所述开路电压实时数据得到初次电压抖降时间点、热失控后最高温度时间点和热失控时间点，且根据所述初次电压抖降时间点、所述热失控后最高温度时间点和所述热失控时间点进行电池安全评估。