[发明专利]一种电芯内短路边界条件的评估预警方法及系统

权利要求书

1.一种电芯内短路边界条件的评估预警方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

设置针刺试验的试验参数、内短路试验的试验参数，以及安全系数；

基于设置的针刺试验的试验参数，进行针刺试验，得到电芯不起火前提下电芯的针刺试验能量释放功率和针刺期间最高温度；

基于设置的内短路试验的试验参数，进行内短路试验，并计算得到电芯的内短路试验能量释放功率；

根据针刺试验能量释放功率、内短路试验能量释放功率，以及安全系数和内短路试验时的短路面积，得到电芯实际使用时的内短路最大面积；

根据安全系数、针刺期间最高温度和针刺试验电芯的起始温度，得到电芯实际使用时无热失控风险的最大温度。

2.如权利要求1所述的一种电芯内短路边界条件的评估预警方法，其特征在于：所述针刺试验的试验参数包括针刺速度、针刺深度和针直径。

3.如权利要求2所述的一种电芯内短路边界条件的评估预警方法，其特征在于，所述基于设置的针刺试验的试验参数，进行针刺试验，得到电芯不起火前提下电芯的针刺试验能量释放功率和针刺期间最高温度，具体步骤包括：

基于设置的针刺试验的试验参数，对进行针刺试验，判断电芯是否起火：

若否，则计算得到电芯的针刺试验能量释放功率和针刺期间最高温度；

若是，则减小针刺速度、针刺深度或针直径，然后再次进行针刺试验，判断电芯是否起火，若未起火，则计算得到电芯的针刺试验能量释放功率和针刺期间最高温度，若起火，则继续减小针刺速度、针刺深度或针直径，依次类推，直至电芯不起火，然后计算得到电芯的针刺试验能量释放功率和针刺期间最高温度。

4.如权利要求1所述的一种电芯内短路边界条件的评估预警方法，其特征在于：

所述内短路试验的试验参数包括内短路方式和短路面积；

所述内短路方式包括石墨搭接铝箔、石墨搭接正极材料、铜箔搭接正极材料和铜箔搭接铝箔。

5.如权利要求1所述的一种电芯内短路边界条件的评估预警方法，其特征在于，所述基于设置的内短路试验的试验参数，进行内短路试验，并计算得到电芯的内短路试验能量释放功率，其中，计算得到电芯的内短路试验能量释放功率的具体步骤为：

根据电芯的OCV曲线，选取内短路试验时触发短路后电压下降最快的区间，并读取该区间的荷电状态差值，记为△SOC；

根据电芯标称电量、内短路试验时的短路面积、△SOC和内短路试验时的短路时间，计算得到内短路试验能量释放功率。

6.如权利要求5所述的一种电芯内短路边界条件的评估预警方法，其特征在于，计算得到内短路试验能量释放功率的具体公式为：

P_内短路＝Q*△SOC/T_短路

其中，P_内短路表示内短路试验能量释放功率，Q表示电芯标称电量，T_短路表示内短路试验时的短路时间。

7.如权利要求1所述的一种电芯内短路边界条件的评估预警方法，其特征在于，所述根据针刺试验能量释放功率、内短路试验能量释放功率，以及安全系数和内短路试验时的短路面积，得到电芯实际使用时的内短路最大面积，具体步骤包括：

根据针刺试验能量释放功率、内短路试验能量释放功率和安全系数，计算得到针刺试验时以电芯不起火为目标的内短路电芯功率放大系数，计算公式为：

n*P_针刺＝m*P_内短路

其中，n表示安全系数，P_针刺表示针刺试验能量释放功率，m表示内短路电芯功率放大系数，P_内短路表示内短路试验能量释放功率；

根据内短路电芯功率放大系数和内短路试验时的短路面积，计算得到电芯的内短路最大面积，计算公式为：

S_内短路max＝m*S_内短路

其中，S_内短路max表示电芯实际使用时的内短路最大面积，S_内短路表示内短路试验时的短路面积。