CN114509693A - 一种动力电池热失效快速检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池热失效快速检测方法，具体包括如下步骤：步骤1：设备的自检和预热；步骤2：电池单体阻抗检测；步骤3：电池表面独立位点温度检测；步骤4：电池包内部可燃气体检测；步骤5：电池相关辅助检测；步骤6：电池管理系统初步分析；步骤7：失效检测结果及分析预测，本发明涉及动力电池技术领域。该动力电池热失效快速检测方法，通过步骤2和设置，通过对独立单体电池工作时阻抗的全面检测，获得相关实际阻抗，并且均匀升高检测台温度，能够进一步对电池的整体性能进行全面的检测确认，同时配合对电池状态的观察，工作人员能够快速确定电池的热失效时刻，避免辅助操作浪费整体检测时间。

Description

一种动力电池热失效快速检测方法
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，具体为一种动力电池热失效快速检测方法。
背景技术
动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。其主要区别于用于汽车发动机启动的启动电池。多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。锂铁电池是千禧年后由国外单位所推出来并得到成功市场化的新型绿色高能化学电源，在应用于需要的高能量高功率电源的电子设备和电动玩具方面，显示了非常优越的性能.在中等放电电流以上时，锂铁电池的放电时间可达碱锰电池的6倍左右；而与镍氢电池相比，其放电电压平稳，储存时间具有显著优势。
随着电动汽车行业的高速发展，动力电池的使用量越来高，动力电池在使用时有可能导致自身进入电池热失效状态，一旦电池进入热失效，整块电池即将作废，电池充放电次数将会受到严重影响，对热失效的检测研究具有重大意义，传统动力电池热失效检测方法整体耗时较长，不利于后期对电池性能进行整体评估。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种动力电池热失效快速检测方法，解决了一旦电池进入热失效，整块电池即将作废，电池充放电次数将会受到严重影响，对热失效的检测研究具有重大意义，传统动力电池热失效检测方法整体耗时较长，不利于后期对电池性能进行整体评估的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种动力电池热失效快速检测方法，具体包括如下步骤：
步骤1：电池单体阻抗检测：在常温状态下，对独立的电池单体进行阻抗检测，然后逐步升高检测台温度，以恒定速度升温，升高至50-125摄氏度，然后保持5-10分钟，持续观察记录阻抗大小，同时观察电池自身状态，当电池出现释放可燃气体、释放烟雾、出现明火和发生爆炸等状态时，记录阻抗大小和持续时间；
步骤2：电池表面独立位点温度检测：在常温状态下，对动力电池组表面各个独立位点进行全面扫描，将动力电池表面均匀区分成12-20份，使用激光测温仪对动力电池表面进行测温，获取稳定温度后，将动力电池组加热升温，升高至50-125摄氏度，然后保持5-10分钟，持续观察电池组表面状态，一旦出现不稳定状态时，记录动力电池表面温度和持续时间；
步骤3：电池包内部可燃气体检测：在常温状态下，通过专用传感器对电池包内部气体进行检测，一旦电池包内部产生可燃气体，传感器即可报警通知，常规状态下，对电池包进行整体加热升温，升高至50-125摄氏度，然后保持5-10分钟，持续观察电池组表面状态，当传感器报警时，记录持续时间并且详细描述电池组外部表面的物理状态，继续对电池组进行加热，直至电池包表面出现不稳定状态，继续记录持续时间；
步骤4：电池相关辅助检测：通过电压表和传感器对电池电压检测，电池包中压强检测，将相关数据输入电池专用数据库，归纳整理出稳定规律，与此同时，持续将相关检测数据在经过验证后，输入电池专用数据库中；
步骤5：电池管理系统初步分析：电池管理系统通过对电池专用数据库中数据的分析，在多次检测过后，对基本检测数值进行预测，并且接收真实数值反馈；
步骤6：失效检测结果及分析预测：动力电池热失效检测结果输入表单直接显示，多次检测过后获得电池管理系统的分析预测值，工作人员对二值进行直接对比分析。
优选的，所述步骤1中，对设备清洁时采用纯净水进行处理。
优选的，所述步骤2中，对电池单体进行检测时，需要将电池包在无尘环境下拆解，将单体取出独立检测。
优选的，所述步骤2中，升高温度时必须保持其他外部环境不变。
优选的，所述步骤3中，对电池表面积进行均匀分配时，应当保持电池的每个面至少有一个温度检测点。
优选的，所述步骤3中，温度检测时，不能拆卸电池，必须电池单体被外壳包裹。
优选的，所述设备需配备灭火装置，对气体检测时，一旦电池失火，记录数据同时对电池灭火。
优选的，所述步骤5中，电池专用数据库使用时必须保持备份操作。
(三)有益效果
本发明提供了一种动力电池热失效快速检测方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该动力电池热失效快速检测方法，通过步骤2：电池单体阻抗检测：在常温状态下，对独立的电池单体进行阻抗检测，然后逐步升高检测台温度，以恒定速度升温，升高至50-125摄氏度，然后保持5-10分钟，持续观察记录阻抗大小，同时观察电池自身状态，当电池出现释放可燃气体、释放烟雾、出现明火和发生爆炸等状态时，记录阻抗大小和持续时间，通过步骤2和设置，通过对独立单体电池工作时阻抗的全面检测，获得相关实际阻抗，并且升高检测台温度，能够进一步对电池的整体性能进行检测确认，同时配合对电池状态的观察，工作人员能够快速确定电池的热失效时刻，避免辅助操作浪费整体检测时间。
(2)、该动力电池热失效快速检测方法，通过步骤3：电池表面独立位点温度检测：在常温状态下，对动力电池组表面各个独立位点进行全面扫描，将动力电池表面均匀区分成12-20份，使用激光测温仪对动力电池表面进行测温，获取稳定温度后，将动力电池组加热升温，升高至50-125摄氏度，然后保持5-10分钟，持续观察电池组表面状态，一旦出现不稳定状态时，记录动力电池表面温度和持续时间，通过步骤3的设置，通过对电池组表面独立位点温度检测，能够获得较为全面的电池相关属性数据，避免在后期采信单一温度数据导致的分析精确度较低，同时全面均匀测温，能够方便后期对同等面积电池进行对比分析，获得较为明确的对比结果，方便后期对电池整体性能进行整体评估。
(3)、该动力电池热失效快速检测方法，通过步骤4：电池包内部可燃气体检测：在常温状态下，通过专用传感器对电池包内部气体进行检测，一旦电池包内部产生可燃气体，传感器即可报警通知，常规状态下，对电池包进行整体加热升温，升高至50-125摄氏度，然后保持5-10分钟，持续观察电池组表面状态，当传感器报警时，记录持续时间并且详细描述电池组外部表面的物理状态，继续对电池组进行加热，直至电池包表面出现不稳定状态，继续记录持续时间，通过步骤4的设置，通过对电池包内部相关气体、盐雾等物质的检测，能够对电池包的工作临界点进行记录分析，另外在检测同时对电池包表面的状态进行分析，进一步精确获得电池工作稳定工作时间，同时配合步骤5、步骤6和步骤7，检测方法不仅能够进一步缩短检测时间，而且能预测检测结果和检测时刻，方法运行逻辑清晰，方便操作。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附表，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅表1，本发明实施例提供三种技术方案：一种动力电池热失效快速检测方法，具体包括以下实施例：
实施例1
步骤1：电池单体阻抗检测：在常温状态下，对独立的电池单体进行阻抗检测，然后逐步升高检测台温度，以恒定速度升温，升高至50摄氏度，然后保持5分钟，持续观察记录阻抗大小，同时观察电池自身状态，当电池出现释放可燃气体、释放烟雾、出现明火和发生爆炸等状态时，记录阻抗大小和持续时间；
步骤2：电池表面独立位点温度检测：在常温状态下，对动力电池组表面各个独立位点进行全面扫描，将动力电池表面均匀区分成12份，使用激光测温仪对动力电池表面进行测温，获取稳定温度后，将动力电池组加热升温，升高至50摄氏度，然后保持5分钟，持续观察电池组表面状态，一旦出现不稳定状态时，记录动力电池表面温度和持续时间；
步骤3：电池包内部可燃气体检测：在常温状态下，通过专用传感器对电池包内部气体进行检测，一旦电池包内部产生可燃气体，传感器即可报警通知，常规状态下，对电池包进行整体加热升温，升高至50摄氏度，然后保持5分钟，持续观察电池组表面状态，当传感器报警时，记录持续时间并且详细描述电池组外部表面的物理状态，继续对电池组进行加热，直至电池包表面出现不稳定状态，继续记录持续时间；
步骤4：电池相关辅助检测：通过电压表和传感器对电池电压检测，电池包中压强检测，将相关数据输入电池专用数据库，归纳整理出稳定规律，与此同时，持续将相关检测数据在经过验证后，输入电池专用数据库中；
步骤5：电池管理系统初步分析：电池管理系统通过对电池专用数据库中数据的分析，在多次检测过后，对基本检测数值进行预测，并且接收真实数值反馈；
步骤6：失效检测结果及分析预测：动力电池热失效检测结果输入表单直接显示，多次检测过后获得电池管理系统的分析预测值，工作人员对二值进行直接对比分析。
实施例2
步骤1：电池单体阻抗检测：在常温状态下，对独立的电池单体进行阻抗检测，然后逐步升高检测台温度，以恒定速度升温，升高至87.5摄氏度，然后保持7.5分钟，持续观察记录阻抗大小，同时观察电池自身状态，当电池出现释放可燃气体、释放烟雾、出现明火和发生爆炸等状态时，记录阻抗大小和持续时间；
步骤2：电池表面独立位点温度检测：在常温状态下，对动力电池组表面各个独立位点进行全面扫描，将动力电池表面均匀区分成16份，使用激光测温仪对动力电池表面进行测温，获取稳定温度后，将动力电池组加热升温，升高至87.5摄氏度，然后保持7.5分钟，持续观察电池组表面状态，一旦出现不稳定状态时，记录动力电池表面温度和持续时间；
步骤3：电池包内部可燃气体检测：在常温状态下，通过专用传感器对电池包内部气体进行检测，一旦电池包内部产生可燃气体，传感器即可报警通知，常规状态下，对电池包进行整体加热升温，升高至87.5摄氏度，然后保持7.5分钟，持续观察电池组表面状态，当传感器报警时，记录持续时间并且详细描述电池组外部表面的物理状态，继续对电池组进行加热，直至电池包表面出现不稳定状态，继续记录持续时间；
步骤4：电池相关辅助检测：通过电压表和传感器对电池电压检测，电池包中压强检测，将相关数据输入电池专用数据库，归纳整理出稳定规律，与此同时，持续将相关检测数据在经过验证后，输入电池专用数据库中；
步骤5：电池管理系统初步分析：电池管理系统通过对电池专用数据库中数据的分析，在多次检测过后，对基本检测数值进行预测，并且接收真实数值反馈；
步骤6：失效检测结果及分析预测：动力电池热失效检测结果输入表单直接显示，多次检测过后获得电池管理系统的分析预测值，工作人员对二值进行直接对比分析
实施例3
步骤1：电池单体阻抗检测：在常温状态下，对独立的电池单体进行阻抗检测，然后逐步升高检测台温度，以恒定速度升温，升高至125摄氏度，然后保持10分钟，持续观察记录阻抗大小，同时观察电池自身状态，当电池出现释放可燃气体、释放烟雾、出现明火和发生爆炸等状态时，记录阻抗大小和持续时间；
步骤2：电池表面独立位点温度检测：在常温状态下，对动力电池组表面各个独立位点进行全面扫描，将动力电池表面均匀区分成20份，使用激光测温仪对动力电池表面进行测温，获取稳定温度后，将动力电池组加热升温，升高至125摄氏度，然后保持10分钟，持续观察电池组表面状态，一旦出现不稳定状态时，记录动力电池表面温度和持续时间；
步骤3：电池包内部可燃气体检测：在常温状态下，通过专用传感器对电池包内部气体进行检测，一旦电池包内部产生可燃气体，传感器即可报警通知，常规状态下，对电池包进行整体加热升温，升高至125摄氏度，然后保持10分钟，持续观察电池组表面状态，当传感器报警时，记录持续时间并且详细描述电池组外部表面的物理状态，继续对电池组进行加热，直至电池包表面出现不稳定状态，继续记录持续时间；
步骤4：电池相关辅助检测：通过电压表和传感器对电池电压检测，电池包中压强检测，将相关数据输入电池专用数据库，归纳整理出稳定规律，与此同时，持续将相关检测数据在经过验证后，输入电池专用数据库中；
步骤5：电池管理系统初步分析：电池管理系统通过对电池专用数据库中数据的分析，在多次检测过后，对基本检测数值进行预测，并且接收真实数值反馈；
步骤6：失效检测结果及分析预测：动力电池热失效检测结果输入表单直接显示，多次检测过后获得电池管理系统的分析预测值，工作人员对二值进行直接对比分析。
对比实验
现有生产厂家根据权利要求1，可以获得三种动力电池，对三种动力电池进行洁净处理后，将三种动力电池与普通动力电池的进行循环次数和热失效检测时间的对比实验，由表1知，经过实验室测试三个实施例中循环次数最少的是1252次，较对比例增加101次，实施例中，检测时间中最长的是43分钟，较对比例缩短9分钟。
表1：循环次数和热失效检测时间与对比例对比表
Figure BDA0003500874210000081
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种动力电池热失效快速检测方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤1：电池单体阻抗检测：在常温状态下，对独立的电池单体进行阻抗检测，然后逐步升高检测台温度，以恒定速度升温，升高至50-125摄氏度，然后保持5-10分钟，持续观察记录阻抗大小，同时观察电池自身状态，当电池出现释放可燃气体、释放烟雾、出现明火和发生爆炸等状态时，记录阻抗大小和持续时间；
步骤2：电池表面独立位点温度检测：在常温状态下，对动力电池组表面各个独立位点进行全面扫描，将动力电池表面均匀区分成12-20份，使用激光测温仪对动力电池表面进行测温，获取稳定温度后，将动力电池组加热升温，升高至50-125摄氏度，然后保持5-10分钟，持续观察电池组表面状态，一旦出现不稳定状态时，记录动力电池表面温度和持续时间；
步骤3：电池包内部可燃气体检测：在常温状态下，通过专用传感器对电池包内部气体进行检测，一旦电池包内部产生可燃气体，传感器即可报警通知，常规状态下，对电池包进行整体加热升温，升高至50-125摄氏度，然后保持5-10分钟，持续观察电池组表面状态，当传感器报警时，记录持续时间并且详细描述电池组外部表面的物理状态，继续对电池组进行加热，直至电池包表面出现不稳定状态，继续记录持续时间；
步骤4：电池相关辅助检测：通过电压表和传感器对电池电压检测，电池包中压强检测，将相关数据输入电池专用数据库，归纳整理出稳定规律，与此同时，持续将相关检测数据在经过验证后，输入电池专用数据库中；
步骤5：电池管理系统初步分析：电池管理系统通过对电池专用数据库中数据的分析，在多次检测过后，对基本检测数值进行预测，并且接收真实数值反馈；
步骤6：失效检测结果及分析预测：动力电池热失效检测结果输入表单直接显示，多次检测过后获得电池管理系统的分析预测值，工作人员对二值进行直接对比分析。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池热失效快速检测方法，其特征在于：正式检测前，用标准电池进行预检，判断设备是否正常工作。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池热失效快速检测方法，其特征在于：所述步骤1中，对电池单体进行检测时，需要将电池包在无尘环境下拆解，将单体取出独立检测。
4.根据权利要求1所述的一种动力电池热失效快速检测方法，其特征在于：所述步骤1中，升高温度时必须保持其他外部环境不变。
5.根据权利要求1所述的一种动力电池热失效快速检测方法，其特征在于：所述步骤2中，对电池表面积进行均匀分配时，应当保持电池的每个面至少有一个温度检测点。
6.根据权利要求1所述的一种动力电池热失效快速检测方法，其特征在于：所述步骤2中，温度检测时，不能拆卸电池，必须电池单体被外壳包裹。
7.根据权利要求1所述的一种动力电池热失效快速检测方法，其特征在于：设备需配备灭火装置，对气体检测时，一旦电池失火，记录数据同时对电池灭火。
8.根据权利要求1所述的一种动力电池热失效快速检测方法，其特征在于：所述步骤4中，电池专用数据库使用时必须保持备份操作。
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