[发明专利]锂电池安全阀开启压力的设计方法、系统、安全阀及电池有效
申请号: | 201911112246.7 | 申请日: | 2019-11-14 |
公开(公告)号: | CN111106399B | 公开(公告)日: | 2020-09-01 |
发明(设计)人: | 王贺武;张亚军;李伟峰;李成;欧阳明高;李建秋;卢兰光;韩雪冰;杜玖玉;冯旭宁 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | H01M10/42 | 分类号: | H01M10/42;H01M2/12 |
代理公司: | 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606 | 代理人: | 魏朋 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂电池 安全阀 开启 压力 设计 方法 系统 电池 | ||
1.一种锂电池安全阀开启压力的设计方法,所述锂电池包括壳体和安全阀,所述安全阀设置于所述壳体,所述壳体包围形成电池腔,所述锂电池设置于气密腔,其特征在于,所述设计方法包括:
对所述锂电池进行加热或充电,且控制所述气密腔与所述锂电池的电池腔内的压力相同;
采集所述电池腔内的多个第一压力和多个与多个所述第一压力一一对应的第一温度;
采用高斯函数对多个所述第一压力和多个所述第一温度进行拟合,得到温度-压力函数;
对所述温度-压力函数进行一次求导,获得压升速率曲线图;
根据所述压升速率曲线图获得压升速率的转折平台(20),到达所述转折平台(20)后,压升速率持续上升;
对所述温度-压力函数进行二次求导,并获得压升速率变化曲线图;
找到与所述转折平台(20)对应的压升速率变化为0的压力值,所述压力值即为所述安全阀的开启压力值。
2.如权利要求1所述的锂电池安全阀开启压力的设计方法,其特征在于,对所述温度-压力函数进行一次求导,获得压升速率曲线图的包括:
对所述温度-压力函数进行一次求导,得到压升速率函数;
根据所述压升速率函数和所述温度-压力函数,绘制所述压升速率曲线图。
3.如权利要求1所述的锂电池安全阀开启压力的设计方法,其特征在于,对所述温度-压力函数进行二次求导,并获得压升速率变化曲线图的包括:
对所述温度-压力函数进行二次求导,得到压升速率变化函数;
根据所述压升速率变化函数和所述温度-压力函数,绘制所述压升速率变化曲线图。
4.一种锂电池安全阀开启压力的设计系统,所述锂电池包括壳体和安全阀,所述安全阀设置于所述壳体,所述壳体包围形成电池腔,将所述锂电池设置于气密腔,其特征在于,包括:
原位实验模块,用于对所述锂电池进行加热或充电,且控制所述气密腔与所述锂电池的电池腔内的压力相同;
数据获取模块,用于获取所述电池腔内的多个第一压力和多个与多个所述第一压力一一对应的第一温度;
数据拟合模块,用于采用高斯函数对多个所述第一压力和多个所述第一温度进行拟合,得到温度-压力函数;
数据分析模块,所述数据分析模块包括:
第一绘图模块,用于对所述温度-压力函数进行一次求导,并绘制压升速率曲线图;
第一查找模块,用于根据所述压升速率曲线图找到压升速率转折平台(20),到达所述转折平台(20)后,压升速率持续上升;
第二绘图模块,用于对所述温度-压力函数进行二次求导,并绘制压升速率变化曲线图;
第二查找模块,用于找到与所述转折平台(20)对应的压升速率变化为0的压力值,所述压力值即为所述安全阀的开启压力值。
5.如权利要求4所述的锂电池安全阀开启压力的设计系统,其特征在于,所述第一绘图模块包括:
第一求导子模块,用于对所述温度-压力函数进行一次求导,得到压升速率函数;
第一绘图子模块,用于根据所述压升速率函数和所述温度-压力函数,绘制所述压升速率曲线图。
6.如权利要求4所述的锂电池安全阀开启压力的设计系统,其特征在于,所述第二绘图模块包括:
第二求导子模块,用于对所述温度-压力函数进行二次求导,得到压升速率变化函数;
第二绘图子模块,用于根据所述压升速率变化函数和所述温度-压力函数,绘制所述压升速率变化曲线图。
7.一种安全阀,其特征在于,所述安全阀的开启压力通过实现如权利要求1至3任一项所述的设计方法得到。
8.一种电池,其特征在于,包含如权利要求7所述的安全阀。
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