[发明专利]一种基于差示绝热追踪的锂电池比热容测量方法与装置

权利要求书

1.一种基于差示绝热追踪的锂电池比热容测量方法，该方法中的测量装置基于绝热加速量热仪原理，装置的具体结构为：在量热腔顶部和量热腔底部各分布两根加热棒，在量热腔腔壁分布八根加热棒；量热腔顶部、底部、腔壁各有一根热电偶，量热腔内装有两根可活动的样品热电偶以及两片相同参数可变功率输出陶瓷加热片；绝热加速量热仪使用热电偶测得的样品温度和量热腔各点温度，从而控制内部加热棒，使量热腔温度追踪样本温度，提供近似绝热环境，其特征在于该方法包括以下步骤：

(1)选择两块相同参数的待测目标方形锂电池，两块几何外形和待测目标方形锂电池相同的目标方形铝块，两块加热面积与待测目标方形锂电池、目标方形铝块贴合面积相同的目标加热片；

(2)选一块所述目标加热片，将其固定在两块目标方形锂电池中间形成一个锂电池包，在其中一块目标方形锂电池外表面粘贴一根热电偶，最后将其用线捆扎悬挂在绝热加速量热仪的量热腔中；

(3)将另一块目标加热片以同样的方式固定在两片目标方形铝块中间形成一个铝块包，并在其中一块目标方形铝块的外表面粘贴一根热电偶，最后将其用线捆扎悬挂在绝热加速量热仪的量热腔中；

(4)检查线路连接无误启动绝热加速量热仪，设定一个目标起始温度，等待锂电池包、铝块包、量热腔的温度均衡；

(5)在绝热加速量热仪绝热追踪模式提供的近似绝热条件下，设置两块目标加热片输出为恒温升速率模式，即通过两块目标加热片变功率输出，实现锂电池包、铝块包的温升速率相同；

(6)加热一段时间，记录此段时间内锂电池包与铝块包的温升，记录两块目标加热片的实时输出功率曲线；

(7)将测得数据代入比热容关系式，进行联立求解消去测量系统中存在的误差，求得目标方形锂电池的比热容；

所述步骤(7)中，将测得数据代入比热容关系式，进行联立求解消去测量中存在的误差，求得目标方形锂电池比热容过程如下：

所述比热容关系式依据公式：

其中t₁－t₀为加热时长；P_out锂为锂电池包中加热片输出功率，P_out铝为铝块包中加热片输出功率；C_锂、C_铝和C_加分别为目标方形锂电池的比热容、目标方形铝块的比热容和目标加热片的比热容；△T为电池包、铝块包的温升，同时也是目标方形锂电池、目标 方形铝块的温升；M_锂、M_铝和M_加分别为目标方形锂电池的质量、目标方形铝块的质量和目标加热片的质量；P_loss锂和P_loss铝为测量过程中测量环境非理想绝热，锂电池包和铝块包耗散的功率；

等温升速率条件下，锂电池包中的加热片和铝块包中的加热片吸收的热量相等，锂电池包和铝块包在非理想绝热条件下散失的热量也相等；通过将式(1)与式(2)求差，将上述测量中加热片吸热误差和非理想绝热条件下热散失误差消去得式(3)：

根据式(3)可准确求得待测目标方形锂电池的比热容C_锂。