[发明专利]一种锂离子电池及其内部温度的测量方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池及其内部温度的测量方法。

背景技术

锂离子电池因其具有能量密度高、绿色环保和循环寿命优异等优点，已经在多种移动电子设备中得到广泛的应用，例如MP3，手机和笔记本电脑等。近年来，锂离子电池在电动汽车、军事、航天等方面也得到了应用。

锂离子电池在应用中的安全问题是制约锂离子电池进一步发展的一个重要因素。锂离子电池虽然具有较高的能量密度，但是其在充放电过程中容易产生热量，这些热量主要是由于电池自身电阻导致的物理发热和化学反应导致的发热，这些热量在一定条件下会累积在一起，如果热量长期积累，又没有得到及时释放，可能会导致电池产生过热问题，进而影响电池的电性能和安全性能。

电池发热的问题在动力汽车的电池组中表现得尤为明显。动力电池组一般由多个电池串联和/或并联而成，充放电过程中的产热更大，发生热失控的几率也会增大。另外，电池电路中的物理发热也会导致电池环境温度的升高，这对于锂离子电池的安全来说也是不利因素。因此，温度对锂离子电池来说非常重要。进一步的，锂离子电池的安全性研究对于锂离子电池的实际应用来说也越来越重要。

目前，对于锂离子电池的安全特性的研究手段主要包括用过充、短路、挤压等安全测试来对锂离子电池的安全特性进行评价。除此以外，锂离子电池的温度测量其实也是研究电池安全特性的重要手段。

通常的测量电池温度的办法是测量安全测试过程(如过充、短路、挤压)中电池的表面温度，以此来衡量电池是否达到相应安全标准。但是这个温度参数并不能反应电池内部的温度变化。因为一般情况下只能用热电偶测量电池表面温度，而无法测量电池内部温度，因此并不知道电池内部温度如何变化，这个问题制约着锂离子电池安全研究的发展。另外，电池的各个部分并不是温度的良导体，在热量传导方面会存在滞后现象，这对于锂离子电池安全研究来说也很不利。

也有方法采用三维非稳态热传导求出电池的中心温度，但是这种方法需要测量不同时间电池在放电时的表面温度，比较复杂费时。另外，这种方法测量的中心温度不能准确反应出锂离子电池的内部温度的状况。

有鉴于此，确有必要提供一种简单便捷的、能够准确测量电池内部温度的锂离子电池内部温度的测量方法，以及锂离子电池。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种简单便捷的、能够准确测量电池内部温度的锂离子电池内部温度的测量方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂离子电池内部温度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，将导热材料制成三边密封、一边开口的导热袋；

第二步，将第一步制得的导热袋放置在经过卷绕工艺或叠片工艺制备的电芯内部，对电芯进行封装后，导热袋的开口与外界相通；

第三步，将热电偶通过导热袋的开口放置在导热袋内，进行温度测试。

测量温度时，可以根据电池需要进行多点测量，只要将多个热电偶插入导热袋，即可实时测量不同点的内部温度。

作为本发明锂离子电池内部温度的测量方法的一种改进，所述导热材料为导热金属箔。

作为本发明锂离子电池内部温度的测量方法的一种改进，所述导热材料为导热铜箔或导热铝箔。

作为本发明锂离子电池内部温度的测量方法的一种改进，所述导热袋放置在电池的中心。

作为本发明锂离子电池内部温度的测量方法的一种改进，所述导热袋贴合在电池最内圈的隔膜表面上。

作为本发明锂离子电池内部温度的测量方法的一种改进，导热袋和电池的封装边的交界处贴有密封胶。

作为本发明锂离子电池内部温度的测量方法的一种改进，导热袋的开口和封装边的距离大于等于0。

作为本发明锂离子电池内部温度的测量方法的一种改进，第三步所述进行温度测试为将热电偶与测试装置连接，然后读出热电偶感应的温度。

作为本发明锂离子电池内部温度的测量方法的一种改进，第一步中采用导热胶将导热袋的三边密封。

相对于现有技术，本发明的优点是：

本发明通过将导热袋放置在电池内部，可以很方便简单地实现对锂离子电池内部的温度进行实时、准确、多点探测，可以直接监控到锂离子电池内部温度的分布，从而更能准确研究电池内部温度变化对锂离子电池电性能和安全性能的影响，从而为研究锂离子电池内部产热问题提供了有效的监控手段。