CN109298014A - 一种测定电池比热容的检测方法 - Google Patents

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史运伟
黄慧洁
管兆杰
徐学敏
李园园
汪双灿
赵旭阳
王君伟
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Shanghai Electrical Equipment Testing Co Ltd
Shanghai Tianwei Certification Technology Co Ltd
Shanghai Electrical Apparatus Research Institute Group Co Ltd
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Shanghai Electrical Equipment Testing Co Ltd
Shanghai Tianwei Certification Technology Co Ltd
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    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity

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Abstract

本发明公开了一种测定电池比热容的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：电池系统充电后产生的热量通过内壳传递至位于内壳与外壳之间的介质中，通过测量充电前后电池系统的温度变化量ΔT、充电前后内壳的温度变化量ΔT1、充电前后介质的温度变化量ΔT2计算得到电池比热容C。本发明的有益效果是：可以通过自制的简易装置，通过计算确定比热容数据的外部传热装置来计算内部电池系统的变化，对环境要求较低，对设备情况要求较低，计算方法简单有效，对于想快速获得不同材质的电池系统的比热容具有实际的意义。本发明提供的装置可依据电池系统的大小调整，计算方式简单有效，比热容值精准有效。

Description

一种测定电池比热容的检测方法
技术领域
本发明涉及及一种测定电池比热容的检测方法。
背景技术
锂离子电池作为一种绿色、环保、经济的可反复使用的储能期间，不仅仅用于便携式数码产品中，近年来随着新能源汽车与储能器件的快速发展，锂离子电池作为其中的关键零部件更是飞速发展，在人们的生活中扮演越来越重要的角色，对人们的日常生活产生重要的影响。然而，随着电池产业的快速发展，由电池热控制相关所引起的安全问题、使用问题日益突出，使产业的发展蒙上了阴影。
电池在使用过程中安全事故频发，电池的安全事故常见的有冒烟、起火、爆炸等，电池整体系统的热管理在电池系统的安全中扮演越来越重要的角色。目前锂离子电池比热容通常采用先分别测试构成锂离子电池的各类材料的比热容然后通过加权叠加的方法得到，这种方法测试过程复杂，对于环境、设备要求较高、测试周期很长。
冯辉、孙焕丽等人在公开号为CN 201410061887，名称为一种锂离子电池比热容的评估方法的专利中采用在电池充放电过程中，通过测量电池的生热内阻和温度后进行数学拟合，然后根据相应公式计算的方式计算得电池的比热容。虽然其测试过程较传统测试方法极大地降低了测试难度，但其精确度依赖于数学拟合，对于数学拟合及模型的建立提出了较高的精度要求。
发明内容
本发明的目的是：提供一种简单易行的检测锂离子电池比热容的方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种测定电池比热容的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
电池系统充电后产生的热量通过内壳传递至位于内壳与外壳之间的介质中，通过测量充电前后电池系统的温度变化量ΔT、充电前后内壳的温度变化量ΔT1、充电前后介质的温度变化量ΔT2利用式(1)计算得到电池比热容C：
C×m×ΔT＝C1×m1×ΔT1+C2×m2×ΔT2 (1)
式(1)中，m为电池系统的质量，C1为内壳的比热容，m1为内壳的质量，C2为介质的比热容，m2为介质的质量。
优选地，所述介质为纯水。
优选地，将所述内壳浸入纯水中，纯水水面接近内壳顶端。
优选地，所述电池系统放入所述内壳后，用盖子将内壳密封。
优选地，通过贴于所述内壳表面的温度传感装置一测量所述内壳的温度；通过贴于所述电池系统表面的温度传感装置二测量所述电池系统的温度；通过插入所述介质内的温度计测量所述介质的温度。。
本发明的有益效果是：
可以通过自制的简易装置，通过计算确定比热容数据的外部传热装置来计算内部电池系统的变化，对环境要求较低，对设备情况要求较低，计算方法简单有效，对于想快速获得不同材质的电池系统的比热容具有实际的意义。本发明提供的装置可依据电池系统的大小调整，计算方式简单有效，比热容值精准有效。
附图说明
图1为本发明中所使用的测试装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明提供的一种电池比热容的快速检测方法，具体包括以下步骤：
第一步、获得电池系统5的质量m、内壳2的质量m1；
第二步、将电池系统5放入内壳2中，将内壳2放入外壳1内，将电池系统5与充放电线6相连，将测温片一贴于电池系统5表面，将测温片二贴于内壳2表面；
第三步、称取质量为m2的纯水3，将纯水3注入内壳2与外壳1之间，纯水3的水面应尽量接近内壳2顶端，但是不能没过内壳2顶端，用盖子将内壳2密封好，在纯水3内插入温度计4；
第四步、采用指定的充放电程序，对电池系统5进行充电，记录：充电前后电池系统5的温度变化量ΔT、充电前后内壳2的温度变化量ΔT1、充电前后纯水3的温度变化量ΔT2；
第五步、利用式(1)计算得到电池比热容C：
C×m×ΔT＝C1×m1×ΔT1+C2×m2×ΔT2 (1)
式(1)中，m为电池系统5的质量，C1为内壳2的比热容，m1为内壳2的质量，C2为纯水3的比热容，m2为纯水3的质量。

Claims (5)

1.一种测定电池比热容的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
电池系统充电后产生的热量通过内壳传递至位于内壳与外壳之间的介质中，通过测量充电前后电池系统的温度变化量ΔT、充电前后内壳的温度变化量ΔT1、充电前后介质的温度变化量ΔT2利用式(1)计算得到电池比热容C：
C×m×ΔT＝C1×m1×ΔT1+C2×m2×ΔT2 (1)
式(1)中，m为电池系统的质量，C1为内壳的比热容，m1为内壳的质量，C2为介质的比热容，m2为介质的质量。
2.如权利要求1所述的一种测定电池比热容的检测方法，其特征在于，所述介质为纯水。
3.如权利要求2所述的一种测定电池比热容的检测方法，其特征在于，将所述内壳浸入纯水中，纯水水面接近内壳顶端。
4.如权利要求1所述的一种测定电池比热容的检测方法，其特征在于，所述电池系统放入所述内壳后，用盖子将内壳密封。
5.如权利要求1所述的一种测定电池比热容的检测方法，其特征在于，通过贴于所述内壳表面的温度传感装置一测量所述内壳的温度；通过贴于所述电池系统表面的温度传感装置二测量所述电池系统的温度；通过插入所述介质内的温度计测量所述介质的温度。
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