[发明专利]动力电池热失控安全性的预测方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明涉及一种动力电池热失控安全性的预测方法、装置及计算机可读存储介质。获取第一动力电池的自生热初始温度。基于动力电池热失控反应动力学模型，获取所述第一动力电池发生热失控时的最高温度。根据所述自生热初始温度与所述最高温升的关系曲线，判断所述第一动力电池的热失控安全性。所述动力电池热失控安全性的预测方法，可以在不制作全电池的情况下，预测所述第一动力电池的热失控安全性，减少了传统安全性设计过程中组装动力电池全电池的必须工序，缩短动力电池设计开发周期，节省设计开发成本，提高了动力电池安全性设计的效率。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种动力电池热失控安全性的预测 方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

电动汽车是新能源汽车的主体，动力电池是电动汽车的核心能量源。锂离 子动力电池(以下简称“动力电池”)具有能量密度和循环寿命方面的优势，是 电动汽车动力来源的主要选择之一。由于车载空间有限，为增加电动汽车的续 航里程，除了在有限车载空间内多装动力电池之外，更要提高动力电池的比能 量。更高比能量的动力电池在发生安全事故时，其热失控释放的能量更加集中， 必须在设计过程中考虑高比能量动力电池的热失控安全性。

目前，在安全性设计方面，一般会进行材料的热稳定性测试，极片的热稳 定性测试，以及全电池的热失控特性测试。然而，材料和极片的热稳定性测试 一般都只具有定性分析的作用，不能直接反映全电池的热失控特性。也即进行 动力电池安全性设计，必须要组装出全电池，并进行全电池的热失控特性实验， 才能准确地判断所设计动力电池的热失控安全性。

专利201410470610.8中公开了一种锂离子电池热失控的建模方法，该专利 的目标是为扩展锂离子电池在极端高温条件下的应用范围提供重要的依据。其 中的反应动力学参数需要通过全电池单体的热失控特性数据进行逆向标定。这 种逆向标定的方法仍然需要进行全电池实验，在进行电池安全性设计过程中， 并不能有效地减少实验量和提高研发效率。

发明内容

基于此，有必要针对传统的方案必须制备全电池才能对动力电池的安全性 进行预测的问题，提供一种动力电池热失控安全性的预测方法、装置及计算机 可读存储介质。

一种动力电池热失控安全性的预测方法，包括以下步骤：

S10，获取第一动力电池的自生热初始温度；

S20，基于动力电池热失控反应动力学模型，获取所述第一动力电池发生热 失控时的最高温度，所述最高温度与所述自生热初始温度之差为所述第一动力 电池的最高温升；以及

S30，根据所述自生热初始温度与所述最高温升的关系曲线，判断所述第一 动力电池的热失控安全性。

在一个实施例中，所述步骤S20中，所述动力电池热失控反应动力学模型 的建立方法包括：

S210，制备多个第二动力电池；

S220，对所述多个第二动力电池分别进行充电测试和放电测试；

S230，拆解充电后的第二动力电池和放电后的第二动力电池，得到所述第 二动力电池的子结构，所述第二动力电池的子结构为充满电状态的正极片、放 空电状态的正极片、充满电状态的负极片、放空电状态的负极片、隔膜以及电 解液中的一种或多种；

S240，对所述第二动力电池的子结构进行差示扫描量热测试，获得所述第 二动力电池的子结构中的热失控反应，以及所述热失控反应中的反应参数；

S250，基于反应动力学方程、质量守恒方程、能量守恒方程以及所述反应 参数，建立所述动力电池热失控模型。

在一个实施例中，所述步骤S210中，所述第二动力电池的正极材料和所述 第二动力电池的负极材料选取满足以下公式：