[发明专利]一种用于磷酸铁锂电池的无损安全监测方法

说明书

本发明涉及一种用于磷酸铁锂电池的无损安全监测方法，将变色温度在50～70℃的显色涂料均匀涂在储能电站磷酸铁锂电池单体上，过控制室内观察电池单体颜色变化，若某块电池颜色发生明显变化，人工手动切除该块电池单体，进行离线故障诊断，避免进一步发生热失控。本发明方法可全过程实时检测磷酸铁锂电池的健康状态，无需外界电源，可靠性强，仅仅只需要观察颜色变化，可视化程度高，无需专业人士辨别，对巡检工人要求低，能有效直接发现磷酸铁锂电池的潜在故障，排除故障电池，提前发现安全隐患，避免储能电站发生大规模爆炸等安全事故。

技术领域

本发明属于电池领域，尤其是一种用于磷酸铁锂电池的无损安全监测方法。

背景技术

磷酸铁锂电池由于循环性能好、倍率性能好、容量高、绿色环保、无记忆效应等优点被广泛应用于各行各业中，放眼全球范围内，至少有超过75％的电化学储能电站使用的电池为磷酸铁锂电池。电化学储能电站是目前最为合适的储能方式之一，然而，受产品质量、电化学储能系统集成安装以及磷酸铁锂电池本身特性的限制，电化学储能电站面临很大的安全风险，一旦发生起火爆炸事故，将会带来巨大的经济、社会及环境损失。在热滥用、机械滥用、电滥用的条件下，磷酸铁锂电池极有可能发生热失控。在储能电站中，电池按照一定的规则排布，当电池单体发生热失控后，很有可能引发周边更多电池继续失控，最终造成大规模火灾或爆炸事故。

目前，对于储能电站磷酸铁锂电池仅有的在线无损监测方法为电压、电流、温度监测，无损安全监测方法及装置较为单一，对储能电站的安全状态判断具有较大的局限性，且不能对储能电站磷酸铁锂电池全过程进行有效的监测，进而存在漏检的情况。

因此，亟需一种无损的监测方法对储能电站磷酸铁锂电池进行全过程监测，保障储能电站磷酸铁锂电池安全性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于磷酸铁锂电池的无损安全监测方法，可在线、持续监测储能电站磷酸铁锂电池内部故障，无需其它电源支撑，可靠性强，安全性高。

磷酸铁锂电池在发生故障时，内部会产生大量的热，电池温度会逐步由低温慢慢升温，当到达80℃时，电池内部电解质界面膜(SEI膜)开始大规模分解，此时，电池尚未产生大量气体，电池尚未鼓包及发生体积变化，电池外部温度逐步升高，而电池温度接近90℃时才能被量热仪器检测到，在电池刚开始故障时，目前无法检测到。若在大规模热量产生且在量热仪器被检测到之间提前监测到某个电池大量产热，即可提前发现故障电池，排除故障电池，提前发现安全隐患，避免储能电站发生大规模爆炸等安全事故。

本发明提供了一种用于磷酸铁锂电池的无损安全监测方法，将变色温度在50～70℃的显色涂料均匀涂在储能电站磷酸铁锂电池单体上，通过控制室内观察电池单体颜色变化，若某块电池颜色发生明显变化，人工手动切除该块电池单体，进行离线故障诊断，避免进一步发生热失控。

所述涂料由基料树脂、颜料、填料、溶剂组成，各组分的质量比为30～50：20～40：15～30：10～30。进一步优选地质量为30～40：30～40：20～30：20～30。

所述基料树脂为环氧树脂、有机硅树脂、PVB、聚氨酯树脂、氨基树脂、醇酸树脂中的一种或两种以上。基料树脂具备良好的附着力，同时在50～70℃范围稳定。

所述颜料为CoCl₂·(CH₂)N₄·10H₂O、结晶紫与硼酸的复配物、孔雀绿内酯、二苯基硫脲与龙胆紫的复配物中的一种或两种以上。在50℃以下显示第一颜色，50～70℃之间显示为第二颜色，且第一颜色与第二颜色色差明显。

所述填料为氧化铝、氧化钛、滑石粉、高岭土、云母粉中的一种或两种以上。所述填料用于辅助涂料的着色、分散性。

所述溶剂为二甲苯、季戊四醇、甲苯、环己醇、正丁醇中的一种或两种以上。溶剂可使其余三种组分融合在一起形成具有一定附着力的涂料。