[发明专利]用于中大型单体模块的爆炸压力预测系统以及用于预测中大型单体模块的爆炸压力的方法

说明书

根据本发明，用于预测中大型单体模块的爆炸压力的方法包括下述步骤：(S100)根据待预测的中大型单体模块的电荷状态(SOC)推导产生温度的曲线(SOC‑温度曲线)；(S200)在爆炸压力测量装置内部安装小型单体；(S300)以与步骤(S100)中推导的SOC‑温度曲线相同的方式在加热小型单体的同时对小型单体过度充电，直到发生爆炸；(S400)测量小型单体爆炸期间的压力；以及(S500)将测量到的小型单体爆炸期间的压力转换成中大型单体模块的压力。

技术领域

本申请要求基于2018年10月25日提交的韩国专利申请号10-2018-0128077的优先权的权益，并且该韩国专利申请的全部内容通过引用合并于本文。

本发明涉及一种用于预测中大型单体模块的爆炸压力的系统，并且本发明还涉及一种用于使用该系统来预测小型单体的爆炸压力以及计算和预测中大型单体模块的爆炸压力的方法。

背景技术

最近，能够充电和放电的二次电池已被广泛用作无线移动设备的能源。另外，电动汽车、混合动力电动汽车等已被提出为解决现有的使用化石燃料的汽油车辆和柴油车辆的空气污染的解决方案，而作为电动汽车、混合动力电动汽车等的能源，二次电池受到关注。

诸如移动电话和照相机这样的小型设备使用封装有一个二次电池单体的小型单体组，而诸如膝上型计算机和电动车辆这样的中大型设备使用中大型电池组，在所述中大型电池组中，两个或更多个二次电池单体被并联和/或串联连接。

根据电极和电解液的组成，可以将这种二次电池分类成锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等，在这些电池之中，不太可能泄露电解液并易于制造的锂离子聚合物的使用量正在增长。

另一方面，锂二次电池在具有优异电学特性的同时，也存在安全性较低的问题。例如，在诸如过度充电、过度放电、暴露于高温这样的异常操作条件下，由于作为电池成分的活性材料和电解液的分解反应，从而使得锂二次电池产生热量和气体，并且由此产生的高温和高压条件进一步促进分解反应，并且有时候会引起火灾或者爆炸。

在多单体结构的中大型单体模块中，锂二次电池的这种安全问题更加严重。这是因为，在具有多单体结构的单体模块中使用了大量的电池单体，使得某些电池单体中的异常操作可能引起与其他电池单体的连锁反应，而由此导致的着火和爆炸可能造成大事故。

为此，根据中大型单体模块的过度充电、高温暴露等进行安全评估的需求正在增加，特别是，在中大型单体模块的爆炸期间测量压力等的必要性正在兴起。但是，这种中大型单体模块的爆炸存在由上述连锁反应造成大事故的风险，由于测量设备的结构变形，从而难以测量爆炸期间的压力。

因此，在测量中大型单体模块的爆炸压力时，需要一种方法来确保测量器和测量装置的安全性，以防止在电池被过度充电并暴露在高温时、电池发生燃烧和爆炸风险。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种系统，该系统可以通过测量小型单体爆炸时的压力，同时通过使用小型单体在与中大型单体的安全条件相同的条件下模拟，来预测中大型单体的爆炸压力。

此外，本发明的目的是提供一种方法，该方法通过使用所述系统测量小型单体的爆炸压力、然后根据测量到的爆炸压力来计算中大型单体模块的爆炸压力，来防止由中大型单体模块的火灾或者爆炸引起的事故、以及测量装置的结构变形。

技术方案

根据本发明的实施例的用于预测中大型单体模块的爆炸压力的方法可以包括：根据待预测的中大型单体模块的电荷量(SOC)推导所产生的温度的曲线(SOC-温度曲线)(S100)；在爆炸压力测量装置内部安装小型单体(S200)；以与步骤S100中推导的SOC温度曲线相同的方式对小单体进行加热，并对小型单体过度充电，直到小型单体爆炸(S300)；当小型单体爆炸时测量压力(S400)；以及将所测量到的小型单体的压力转换成中大型单体模块的压力(S500)。