[发明专利]一种锂离子电池体发热功率的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池热管理领域，尤其是一种测试锂离子电池体功率的 测试方法。

背景技术

锂离子电池具有很多其他电池无法比拟的优点，例如电压高、比能量高、 循环好、自放电小、无记忆效应、无污染等，近年来得到了迅猛的发展，它凭 借自身优良性能迅速的占领了笔记本电脑、手机、军事设备的市场。新能源汽 车以电池代替石油，可以有效减少温室气体的排放，从而实现环保低碳的目的。

自从锂离子电池被引入到汽车领域，电动汽车就因为各种问题而被人们诟 病。其中一个突出的问题是锂离子电池在充放电过程中会产生大量的热量，如 果这些热量不加以合理的控制，轻则会影响动力电池组的循环寿命，重则会因 为热失控造成车辆的火灾。

锂离子的发热水平和电池的工作温度、工作电流等密切相关，目前锂离子 电池的发热功率尚无比较有效、方便的测试方法。现有的测试方法有差示扫描 量热法(DSC)、热重分析法(TG)、加速量热法(ARC)等，但这些测试方法过程繁 琐、费用昂贵且不能保证在测试过程中电池的温度始终维持在特定的数值。

电池的体发热功率在电池热仿真中是一个重要的输入参数，准确的参数输 入可以准确的预测电池在特定工况下的发热情况，从而在产品设计初期就能规 避电池在使用过程中的过热情况。该方法实施简单方便，测试费用低廉，适用 范围广。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种测试锂离子电池体发热功率的方 法，其可以方便可靠地对锂离子电池在工作过程中的发热情况进行测试，其实 施简单，测试费用低廉，可以准确可靠的获得电池的发热参数，使得电池包设 计师能准确得知电池的发热情况，进一步让设计师设计出安全可靠的电池包成 为可能。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种锂离子电池体发热功率的测试方法，包括如下步骤：

第一步：将空电态电池，外围安装具有导热功能的铝管，铝管内通恒定温 度T的冷凝剂，电池正负极连接到充放柜；

第二步：空电态的锂离子电池以恒定电流I充电至满电态，通过充放电柜 记录电池充入的能量W₁；

第三步：满电态的锂离子电池以恒定电流I放电至空电态，通过充放电柜 记录电池放出的能量W₂，记录过程时间t；

第四步：根据预设计算公式，计算电池在充、放电过程中的总发热量Q_热。

第五步：根据上述充放电时记录的能量值W₁、W₂以及放电时间t、电池的体 积V计算充放电过程中，电池的发热功率p_热；

第六步：改变冷凝剂温度T和充放电电流I，重复第一步至第四步，计算不 同温度和电流下的电池的发热功率p_热。

所述第四步中的总发热量Q_热的计算公式具体为：

所述的电池体发热功率p_热的计算公式具体为：

所述第六步中，冷凝剂温度T包括25℃、35℃、45℃、55℃、10℃、0℃、 -10℃、-20℃，充放电电流倍率包括1/3C、1/2C、1C、1.5C、2C、3C、4C、5C。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种锂离子电池工作时发热功率的方 法，其可以简单可靠地测试得到锂离子电池在特定温度、特定倍率下工作的发 热功率，其实施简单，测试费用低廉，可以准确可靠的获得电池的发热参数， 使得电池包设计师能准确得知电池的发热情况，进一步让设计师设计出安全可 靠的电池包成为可能。

附图说明

图1为实验电池以及相应的水浴保温装置图。

图2为待测电池样品与电子负载、温度采集器之前的连接示意图。

图3为电池样品在常温25℃下，不同倍率电流工作时的总发热量Q_热。

图4为对应的不同倍率电流工作时的体发热功率P_热。

图5为电池样品在1C倍率电流下，不同温度工作时的总发热量Q_热。

图6为对应的不同温度工作时的体发热功率P_热。