CN112162202B - 电池内部温度检测方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池内部温度检测方法、系统、设备及存储介质。电池内部温度检测方法包括:选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料;根据若干第一温度对样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料;采用表征手段分别对样本电池材料、第一电池材料和若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集;根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集,建立温度特征图;将温度特征图用于对电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果。这种电池内部温度检测方法可以对电池内部进行全方位的温度检测,获取更为全面准确的温度信息,保证了电池热失控分析的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域,尤其是涉及一种电池内部温度检测方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
目前,温度检测对于电池的安全诊断至关重要,为了对电池的热失控进行分析,常常采用内置热电偶、热敏电阻、红外热成像仪等设备,以监测电池内部温度的分布与变化规律,这种方式往往导致电池内部某些位置的温度无法检测到,从而无法获取准确的温度信息。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种电池内部温度检测方法,能够对电池内部进行全方位的温度检测,获取更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
本发明还提出一种具有上述电池内部温度检测方法的电池内部温度检测系统。
本发明还提出一种具有上述电池内部温度检测方法的电子设备。
本发明还提出一种具有上述电池内部温度检测方法的计算机可读存储介质。
根据本发明的第一方面实施例的电池内部温度检测方法,包括:
选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料;
根据所述若干第一温度对所述样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料;
采用表征手段分别对所述样本电池材料、所述第一电池材料和所述若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集;
根据所述若干第一温度、所述样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与所述第一表征结果集,建立温度特征图;
将所述温度特征图用于对所述电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果。
根据本发明实施例的电池内部温度检测方法,至少具有如下有益效果:这种电池内部温度检测方法通过选取样本电池材料进行热分析测试和加热处理,得到若干第一温度与第一表征结果集,从而根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集建立温度特征图,温度特征图能够反映出电池材料的状态与温度之间的关系,因此将温度特征图用以检测分析电池材料,可以对电池内部进行全方位的温度检测,获取更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
根据本发明的一些实施例,所述第一温度包括相变点、质量变化点、吸热点、放热点中的至少一种或多种对应的温度。
根据本发明的一些实施例,所述热分析测试包括热重分析、差热分析、差示扫描量热法中的至少一种或多种。
根据本发明的一些实施例,所述选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料之后,包括:
根据所述样本电池材料与所述若干第一温度,建立热特征数据库。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述若干第一温度对所述样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料,包括:
将所述样本电池材料分别加热到所述若干第一温度,得到若干中间电池材料;
对所述若干中间电池材料进行预定时间的保温处理之后,将所述若干中间电池材料冷却至室温,得到所述若干第二电池材料。
根据本发明的一些实施例,所述表征手段包括X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、红外线、X射线光电子能谱、阻抗谱图中的至少一种或多种。
根据本发明的一些实施例,所述将所述温度特征图用于对所述电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果,包括:
采用所述表征手段对所述电池材料进行测试,得到第二表征结果和所述电池材料的状态;
将所述第二表征结果与所述温度特征图进行比对,确定所述状态对应的温度。
根据本发明的一些实施例,所述样本电池材料包括电极材料、粘结剂、隔膜、铜箔、铝箔、聚酯薄膜、绝缘胶中的至少一种或多种。
根据本发明的一些实施例,所述电池的荷电状态包括0%至100%之间的任一数值。
根据本发明的第二方面实施例的电池内部温度检测系统,包括:
第一获取模块,用于选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料;
第二获取模块,用于根据所述若干第一温度对所述样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料;
第三获取模块,用于采用表征手段分别对所述样本电池材料、所述第一电池材料和所述若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集;
处理模块,用于根据所述若干第一温度、所述样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与所述第一表征结果集,建立温度特征图;
检测模块,用于根据所述温度特征图对所述电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果。
根据本发明实施例的电池内部温度检测系统,至少具有如下有益效果:这种电池内部温度检测系统通过第一获取模块、第二获取模块与第三获取模块能够选取样本电池材料进行热分析测试、加热处理和表征测试,得到若干第一温度与第一表征结果集,处理模块根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集建立温度特征图,温度特征图能够反映出电池材料的状态与温度之间的关系,因此检测模块将温度特征图用以检测分析电池材料,可以对电池内部进行全方位的温度检测,获取更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
根据本发明的第三方面实施例的电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面实施例的电池内部温度检测方法。
根据本发明的第四方面实施例的计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述第一方面实施例的电池内部温度检测方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明一个实施例的电池内部温度检测方法的流程图;
图2为本发明另一实施例的电池内部温度检测方法的流程图;
图3为本发明另一实施例的电池内部温度检测方法的流程图;
图4为本发明一个具体实施例的电池内部温度检测方法的热分析测试的曲线图;
图5为图4的具体实施例的电池内部温度检测方法的温度特征图;
图6为本发明另一个具体实施例的电池内部温度检测方法的热分析测试的曲线图;
图7为图6的具体实施例的电池内部温度检测方法的温度特征图;
图8为本发明一个实施例的电池内部温度检测系统的结构示意图。
附图标记:801、第一获取模块;802、第二获取模块;803、第三获取模块;804、处理模块;805、检测模块。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
第一方面,参照图1,本发明实施例的电池内部温度检测方法包括:
S101,选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料;
S102,根据若干第一温度对样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料;
S103采用表征手段分别对样本电池材料、第一电池材料和若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集;
S104,根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集,建立温度特征图;
S105,将温度特征图用于对电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果。
在本发明的一些实施例中,选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料,记录若干第一温度,再根据若干第一温度分别对样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料,通过一定的表征手段,分别对样本电池材料、第一电池材料和若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集,根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与各温度下第一表征结果形成一一对应关系,建立温度特征图,将温度特征图用以检测分析电池材料,可以对电池内部进行全方位的温度检测,获取更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
在一些实施例中,样本电池材料是电池组成材料中的任一种或多种,即样本电池材料包括电极材料、粘结剂、隔膜、铜箔、铝箔、聚酯薄膜、绝缘胶中的至少一种或多种,还可以是其他材料,不限于此,其中电极材料可以是正极材料或者负极材料。另外,材料载体可以是极片,也可以是粉末,还可以是其他形式,不限于此。这样不但可以保证电池材料选择的多样性,还可以从这些电池材料中选取其中一种或者多种来进行热分析测试,从而也能够提高温度特征图的完整性与准确性,使得对电池内部进行全方位的温度检测,获取到更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
例如,可以选取正极材料,进行热分析测试,得到第一温度,需要说明的是,正极材料可以是三元材料镍钴锰酸锂LiNixCoyMn1-x-yO2(0<x,y<1)、磷酸铁锂、钴酸锂中的任一种,这些材料成本低廉,安全性较高。
在一些实施例中,电池的荷电状态包括0%至100%之间的任一数值。在选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料时,电池的荷电状态(SOC)可以是0%至100%之间的任一数值,当SOC为0%时,电池放电完全,当SOC为100%时,电池完全充满,这样可以在任一测试场景下进行测试,具有较好的适用性。
在一些实施例中,第一温度包括相变点、质量变化点、吸热点、放热点中的至少一种或多种对应的温度。在选取样本电池材料进行热分析测试过程中,对样本电池材料发生相变、质量变化、吸热或者放热时对应的温度进行标记记录,将这些特征温度的其中一种作为第一温度,能够方便将这些特征温度与电池材料的表征进行对应,从而建立温度特征图。
在一些实施例中,热分析测试包括热重分析、差热分析、差示扫描量热法中的至少一种或多种。通过对样本电池材料进行热分析测试,可以清楚地获取到电池材料的热力学参数或者物理参数随温度变化的关系,得到若干第一温度。具体为确定出样本电池材料在热分析测试过程中,发生相变、质量变化、吸热或者放热时对应的温度,将其中一种特征温度作为第一温度,用以建立温度特征图。需要说明的是,对样本电池材料的热分析测试可以是热重分析(TGA)、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC)中的一种,操作方便,节省时间;也可以是其中的两种或者三种组合,提高温度特征图的完整性与准确性,使得对电池内部进行全方位的温度检测,获取更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
例如,采用热重分析(TGA)对正极材料进行测试,测试条件包括有温度范围、升温速率,其中升温速率设定为10℃/min,温度范围设定为从室温至600℃,可以理解的是,温度范围和升温速率是可以根据实际情况进行设置调整的,不限于此。通过对正极材料进行热重分析,得到热重分析数据,在这些热重分析数据中标识出质量变化拐点,拐点对应温度为相变释氧峰值温度,将拐点对应的温度作为第一温度。在一些实施例中,热重分析数据中会包含多个质量变化拐点,需要依次对这些质量变化拐点处的温度进行记录,将温度记为T1,T2,…,Tn,对应质量保持百分比记为m1,m2,…,mn,这样不但能够清楚地记录到若干第一温度的温度值,还可以清楚地得到质量随温度变化的情况和规律。
在一些实施例中,由于电池内部温度分布会存在差异,同一区域中往往包含多种材料,因此可以通过对多种样本电池材料进行热分析测试,来提高温度特征图的完整度,使得对这一区域的电池材料检测到的温度值或者温度范围更为准确。可以理解的是,对每种样本电池材料的热分析测试可以是相同的方式,也可以是不同的方式,可以根据实际情况进行调整,具有较好的灵活性。
在一些实施例中,步骤S101,选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料之后,包括:
根据样本电池材料与若干第一温度,建立热特征数据库。
为了提高温度特征图的数据来源的全面性以及检测效率,在选取样本电池材料进行热分析测试过程中,往往会对样本电池材料发生相变、质量变化、吸热以及放热时对应的温度进行标记记录,形成多组温度数据,选取其中一组作为第一温度进行温度特征图的建立,将其他的多组温度数据保留,形成热特征数据库。为了进一步地提高热特征数据库的数据完整性,还可以在选取样本电池材料进行热分析测试时,选取电池组成材料中的多种材料分别进行热分析测试,得到多个温度值,并将这些电池材料与温度值对应保存记录到热特征数据库中,这样能够根据建立温度特征图的实际需要,方便地从热特征数据库中提取出电池材料及特征温度的温度值,节省时间。
参照图2,在一些实施例中,步骤S102,根据若干第一温度对样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料,包括:
S201,将样本电池材料分别加热到若干第一温度,得到若干中间电池材料;
S202,对若干中间电池材料进行预定时间的保温处理之后,将若干中间电池材料冷却至室温,得到若干第二电池材料。
在一些具体实施例中,对选取的样本电池材料进行热重分析,得到热重分析数据,将热重分析数据中包含的多个质量变化拐点处的温度依次记录为T1,T2,…,Tn,即若干第一温度包括T1,T2,…,Tn。将样本电池材料划分为若干份,使用马弗炉将样本电池材料分别加热至T1,T2,…,Tn,得到若干份中间电池材料,可以理解的是,对样本电池材料的加热还可以是其他方式,不限于此;再将若干中间电池材料进行20分钟的保温处理,保证样本电池材料经过加热处理之后能够充分地转化为中间电池材料,从而使建立出的温度特征图更准确,需要说明的是,预定的保温时间可以根据实际情况进行调整,不限于此,然后将若干中间电池材料冷却至室温,得到若干第二电池材料,这种方式得到的若干第二电池材料能够清楚地反映出选取的样本电池材料在若干对应的第一温度下所具备的物相结构、形貌、成像特点、电化学行为等表征,有利于温度特征图的建立。
在一些实施例中,表征手段包括X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、红外线、X射线光电子能谱、阻抗谱图中的至少一种或多种,即采用X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、红外线、X射线光电子能谱、阻抗谱图中的至少一种或多种对样本电池材料、第一电池材料和若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集。
样品物象的表征包括形貌、粒度、晶体三个方面,这里的电池材料的表征可以包括物相结构、形貌、成像特点、电化学行为等,因此可以采用采用X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、阻抗谱图(EIS)中的至少一种或多种对样本电池材料、第一电池材料和若干第二电池材料进行测试,得到各自对应的第一表征结果,形成第一表征结果集。其中,物相分析一般使用X-射线粉末衍射仪(XRD),形貌和粒度可以通过扫描电子显微镜镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)直接观测到粒子的大小和形状,电化学行为可以通过阻抗谱图(EIS)反映出来,从而得到第一表征结果集。需要理解的是,电池材料的表征中绝大部分的参数是可以进行量化的,例如,物相结构可以用晶胞参数量化,电化学行为可以用阻抗谱图(EIS)的电阻、电流、电压等参数进行量化,通过X-射线粉末衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)等方式测试得到的谱图结果,也能够通过峰位、峰强、峰面积等进行量化,从而得到第一表征结果集,这样能够方便地与若干第一温度以及样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值形成一一对应关系,从而建立温度特征图对电池材料进行检测分析。
参照图3,在一些实施例中,步骤S105,将温度特征图用于对电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果,包括:
S301,采用表征手段对电池材料进行测试,得到第二表征结果和电池材料的状态;
S302,将第二表征结果与温度特征图进行比对,确定状态对应的温度。
采用X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、阻抗谱图(EIS)中的至少一种或多种表征手段对电池材料进行测试,并对电池材料的表征进行量化处理,得到第二表征结果,同时记录电池材料的物相结构、形貌、成像特点、电化学行为等状态。将第二表征结果与温度特征图中的表征信息进行比对,找到相应的温度,这一温度即为电池材料该状态所对应的温度,从而能够判断出电池内部的温度情况。
在一些具体实施例中,在步骤S302,将第二表征结果与温度特征图进行比对,确定状态对应的温度的过程中,当第二表征结果与温度特征图中的某一处的表征信息基本重合或者与某一处的特征参数数值吻合,则当前温度即为电池的内部对应的温度;当第二表征结果在温度特征图中没有找到相同的表征信息,可以将第二表征结果处理成特征参数量化后的形式,再与温度特征图进行比对,根据特征参数变化的连续性,第二表征结果在温度特征图中必然存在于某两个特征参数数值限定的区间内,这两个特征参数数值对应的温度构成的温度范围即为电池的内部对应的温度范围,通过这种电池内部温度检测方法,能够对电池内部对进行全方位的温度检测,如最内部卷芯的极片部位或者拐角处位置这些无法通过内置热电偶、热敏电阻、红外热成像仪等设备进行测试的地方进行温度检测,获取准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
例如,对电池正极材料进行热重分析测试与热处理之后,得到若干第一温度与第一表征结果集,其中,若干第一温度选取质量变化拐点所对应的相变释氧峰值温度T,第一表征结果集选取物相结构P,根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集的一一对应关系,建立出温度特征图,可以理解的是,此时的温度特征图是P-T图,将电池材料也采用热重分析测试,并通过相同的表征手段测试得到第二表征结果,形成测试谱图P,将测试谱图P与温度特征图进行比对,若测试谱图P与温度特征图中的Pn基本重合,那么电池材料物相结构状态为Pn,电池的内部对应的温度为Pn在温度特征图上所对应的温度值Tn;若测试谱图P在温度特征图中没有找到对应的,那么可以将测试谱图P与温度特征图P-T处理成特征参数量化后的形式再进行比对,经比对发现P处于Pm与Pn之间,那么此时电池材料物相结构状态处于Pm与Pn的中间过渡阶段,电池的内部对应的温度范围为Pm与Pn在温度特征图中形成的温度区间,即电池的内部对应的温度范围为Tm至Tn。这样能够可以对电池内部进行全方位的温度检测,获取全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
参照图4和图5,下面以一个具体的实施例详细描述本发明实施例的电池内部温度检测方法。值得理解的是,下述描述仅是示例性说明,而不是对发明的具体限制。选取正极材料LiNi0.6xCo0.1Mn0.3O2作为样本电池材料,将极片用电解液溶剂清洗晾干,作为材料载体,此时的电池的荷电状态为100%,对正极材料进行热重分析测试,设置升温速率为10℃/min,升温范围为室温至600℃,得到第一电池材料,根据热分析测试的曲线图,记录得到热重分析数据,参照图4是本发明具体实施例中的热分析测试的曲线图,横坐标为质量损失率,纵坐标为温度变化,在测试得到的热重分析数据中,标记出质量变化拐点,拐点对应温度即为相变释氧峰值温度,记为第一温度,若干第一温度包括有280℃、370℃,对应的质量保持百分比为96.5%、91.6%,将正极材料分成两份,使用马弗炉将其中一份正极材料加热至280℃,得到相应的中间电池材料,将另一份加热至370℃,得到相应的中间电池材料,将这两份中间电池材料保温20分钟,然后冷却至室温得到两份第二电池材料,然后采用X-射线粉末衍射仪(XRD)对正极材料、第一电池材料以及两份第二电池材料进行测试,判断其物相组成,按照温度递增排序的第一表征结果(物相结构)分别为六方晶系层状结构R3m,立方晶系尖晶石相Fd3m-1,立方晶系尖晶石相Fd3m-2,立方晶系岩盐相Fm3m,建立若干第一温度、正极材料热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集的对应关系,即物相结果P与温度T的联系有层状结构(RT)、尖晶石相1(280℃)、尖晶石相2(370℃)、岩盐相(600℃),其中RT指设置的测量温度的范围中的室温,即正极材料进行热重分析测试前的温度值,600℃为正极材料进行热重分析测试后的温度值,从而将特征参数量化得到温度特征图,即图5,横坐标为角度,纵坐标为强度和温度,标记出了正极材料在室温25℃、280℃、370℃以及600℃时物相结构状态。正常情况下在特定的角度会有特定的衍射峰位出现,对应于特定的晶面。将电池材料也采用热重分析测试,并通过相同的表征手段测试得到第二表征结果,形成测试谱图,将测试谱图与温度特征图进行比对,确定电池材料所处的状态及对应的温度范围。
参照图6和图7,在另一个具体实施例中,选取正极材料LiNi0.8xCo0.1Mn0.1O2作为样本电池材料,将极片用电解液溶剂清洗晾干,作为材料载体,此时的电池的荷电状态为100%,对正极材料进行热重分析测试,设置升温速率为10℃/min,升温范围为室温至600℃,得到第一电池材料,根据热分析测试的曲线图,记录得到热重分析数据,参照图6是本发明具体实施例中的热分析测试的曲线图,横坐标为质量损失率,纵坐标为温度变化在测试得到的热重分析数据中,标记出质量变化拐点,拐点对应温度即为相变释氧峰值温度,记为第一温度,包括有230℃、325℃,对应的质量保持百分比为96.8%、91.0%,将正极材料分成两份,使用马弗炉将其中一份正极材料加热至230℃,得到相应的中间电池材料,将另一份加热至325℃,得到相应的中间电池材料,将这两份中间电池材料保温20分钟,然后冷却至室温得到两份第二电池材料,然后采用X-射线粉末衍射仪(XRD)对正极材料、第一电池材料以及两份第二电池材料进行测试,判断其物相组成,按照温度递增排序的第一表征结果(物相结构)分别为六方晶系层状结构R3m,立方晶系尖晶石相Fd3m-1,立方晶系尖晶石相Fd3m-2,立方晶系岩盐相Fm3m,建立若干第一温度、正极材料进行热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集的对应关系,即物相结果P与温度T的联系有层状结构(RT)、尖晶石相1(230℃)、尖晶石相2(325℃)、岩盐相(600℃),其中RT指设置的测量温度的范围中的室温,即正极材料进行热重分析测试前的温度值,600℃为正极材料进行热重分析测试后的温度值,从而将特征参数量化得到温度特征图,即图7,横坐标为角度,纵坐标为强度和温度,标记出了正极材料在室温25℃、230℃、325℃以及600℃时物相结构状态。正常情况下在特定的角度会有特定的衍射峰位出现,对应于特定的晶面。电池材料也采用热重分析测试,并通过相同的表征手段测试得到第二表征结果,形成测试谱图,将测试谱图与温度特征图进行比对,确定电池材料所处的状态及对应的温度范围。
本发明实施例的电池内部温度检测方法,通过如此设置,可以达成至少如下的一些效果:通过选取三元材料镍钴锰酸锂LiNixCoyMn1-x-yO2(0<x,y<1)进行热分析测试和热处理,材料成本低廉,安全性较高,能够降低检测成本,将中间电池材料进行20分钟的保温处理,保证样本电池材料经过加热处理之后能够充分地转化为中间电池材料,使得建立出的温度特征图更准确,根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集建立温度特征图,温度特征图能够反映出电池材料的状态与温度之间的关系,将温度特征图用以检测分析电池材料,可以对电池内部进行全方位的温度检测,获取到更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
第二方面,参照图8,是本发明实施例的电池内部温度检测系统,包括:
第一获取模块801,用于选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料;
第二获取模块802,用于根据若干第一温度对样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料;
第三获取模块803,用于采用表征手段分别对样本电池材料、第一电池材料和若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集;
处理模块804,用于根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集,建立温度特征图;
检测模块805,用于根据温度特征图对电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果。
在一些实施例中,第一获取模块801选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料,记录若干第一温度,第二获取模块802根据若干第一温度分别对样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料,第三获取模块803通过一定的表征手段,分别对样本电池材料、第一电池材料和若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集,处理模块803根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与各温度下第一表征结果形成一一对应关系,建立温度特征图,检测模块805将温度特征图用以检测分析电池材料,得到检测结果。
这种电池内部温度检测系统通过第一获取模块801、第二获取模块802与第三获取模块803能够选取样本电池材料进行热分析测试、加热处理和表征测试,得到若干第一温度与第一表征结果集,处理模块804根据若干第一温度、样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与第一表征结果集建立温度特征图,温度特征图能够反映出电池材料的状态与温度之间的关系,因此检测模块805将温度特征图用以检测分析电池材料,可以对电池内部进行全方位的温度检测,获取更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现第一方面的电池内部温度检测方法。
这种电子设备通过实现第一方面的电池内部温度检测方法可以对电池内部进行全方位的温度检测,获取更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于使计算机执行第一方面的电池内部温度检测方法。
这种计算机可读存储介质通过发送计算机可执行指令使计算机执行第一方面的电池内部温度检测方法可以对电池内部进行全方位的温度检测,获取更为全面准确的温度信息,从而保证电池热失控分析的准确性。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明,但本申请并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.电池内部温度检测方法,其特征在于,包括:
选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料;
根据所述若干第一温度对所述样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料;
采用表征手段分别对所述样本电池材料、所述第一电池材料和所述若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集;
根据所述若干第一温度、所述样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与所述第一表征结果集,建立温度特征图;
将所述温度特征图用于对所述电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果;
所述选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料,包括:
对所述样本电池材料进行热重分析测试,设置升温速率为10℃/min,并设置升温范围为室温到600℃,得到所述第一电池材料;
基于对所述样本电池材料的热分析测试,以所述样本电池材料的质量损失率为横坐标,以温度变化为纵坐标,生成热分析测试的曲线图,将所述曲线图中所述样本电池材料的相变点、质量变化点、吸热点、放热点中的至少一种或多种对应的温度作为第一温度。
2.根据权利要求1所述的电池内部温度检测方法,其特征在于,所述选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料之后,包括:
根据所述样本电池材料与所述若干第一温度,建立热特征数据库。
3.根据权利要求1所述的电池内部温度检测方法,其特征在于,所述根据所述若干第一温度对所述样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料,包括:
将所述样本电池材料分别加热到所述若干第一温度,得到若干中间电池材料;
对所述若干中间电池材料进行预定时间的保温处理之后,将所述若干中间电池材料冷却至室温,得到所述若干第二电池材料。
4.根据权利要求1所述的电池内部温度检测方法,其特征在于,所述表征手段包括X-射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、红外线、X射线光电子能谱、阻抗谱图中的至少一种或多种。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电池内部温度检测方法,其特征在于,所述将所述温度特征图用于对所述电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果,包括:
采用所述表征手段对所述电池材料进行测试,得到第二表征结果和所述电池材料的状态;
将所述第二表征结果与所述温度特征图进行比对,确定所述状态对应的温度。
6.根据权利要求5所述的电池内部温度检测方法,其特征在于,所述样本电池材料包括正极材料。
7.根据权利要求5所述的电池内部温度检测方法,其特征在于,所述电池的荷电状态包括0%至100%之间的任一数值。
8.电池内部温度检测系统,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于选取样本电池材料进行热分析测试,得到若干第一温度和第一电池材料;
第二获取模块,用于根据所述若干第一温度对所述样本电池材料进行热处理,得到若干第二电池材料;
第三获取模块,用于采用表征手段分别对所述样本电池材料、所述第一电池材料和所述若干第二电池材料进行测试,得到第一表征结果集;
处理模块,用于根据所述若干第一温度、所述样本电池材料进行热分析测试前后所处的温度值与所述第一表征结果集,建立温度特征图;
检测模块,用于根据所述温度特征图对所述电池的电池材料进行检测分析,得到检测结果;
所述第一获取模块还用于:
对所述样本电池材料进行热重分析测试,设置升温速率为10℃/min,并设置升温范围为室温到600℃,得到所述第一电池材料;
基于对所述样本电池材料的热分析测试,以所述样本电池材料的质量损失率为横坐标,以温度变化为纵坐标,生成热分析测试的曲线图,将所述曲线图中所述样本电池材料的相变点、质量变化点、吸热点、放热点中的至少一种或多种对应的温度作为第一温度。
9.电子设备,其特征在于,包括:
存储器,处理器,及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的电池内部温度检测方法。
10.计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的电池内部温度检测方法。
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