[发明专利]一种锂离子电池组连锁爆炸的检测系统和概率评估方法

说明书

本发明提供了一种锂离子电池组连锁爆炸的检测系统和概率评估方法，该概率评估方法包括：1)测定单体电池的爆炸概率Y_T与温度T的关系式；2)测定单体电池的爆炸概率Y_N与变形量N的关系式；3)根据步骤1)和步骤2)得出所述单体电池在不同温度和变形量下发生爆炸的总概率Y的表达式；4)检测锂离子电池组中各单体电池的温度和变形量，根据Y的表达式计算出各单体电池的爆炸概率，所述锂离子电池组的连锁爆炸概率为各单体电池中最高的爆炸概率。本发明的锂离子电池组连锁爆炸的检测系统和概率评估方法可用于检测锂离子电池组在不同工况下的实时连锁爆炸概率及发生连锁爆炸反应的临界条件，从而可做出有针对性的安全性防控。

技术领域

本发明属于电池组安全性能检测领域，具体涉及一种锂离子电池组连锁爆炸的概率评估方法，以及一种锂离子电池组连锁爆炸的检测系统。

背景技术

锂离子电池是目前发展前景非常好的一种“绿色电池”，与其它电池相比，锂离子电池具有储能效率高和使用寿命长等优点。由于锂离子电池具有工作电压高、比能量大、体积小、可快速充放电等一系列显著优点，现广泛应用于电动汽车、便携式设备、能量储存、航空航天等领域。

但锂离子电池因其高能量密度及采用有机易燃电解液体系，当发生滥用或使用环境较差时，在一定条件下会引发热失控，引起安全事故，比如燃烧或爆炸。当单体锂离子电池通过一定的安装方式组成电池组时，部分单体电池可能因为电池组箱的结构设计等原因会处于高温环境，从而引发热失控，进而引发整个电池组的连锁爆炸。

现有相关的锂离子电池标准对单体锂离子电池提出了很高的要求，但对锂离子电池成组后的安全性评估方法还近乎没有。为了避免锂离子电池组使用时安全隐患的发生，亟需提供一种对锂离子电池组的连锁爆炸可能性进行评估的方法和检测系统，以得到不同工况下锂离子电池组引发连锁爆炸的条件，进而对锂离子电池组进行相应的结构改进，提高单体电池成组后的安全性能。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种锂离子电池组连锁爆炸的概率评估方法，以及一种锂离子电池组连锁爆炸的检测系统，可用于实时检测不同工况下锂离子电池组发生连锁爆炸的概率。

根据本发明的第一方面，本发明提供了一种锂离子电池组连锁爆炸的概率评估方法，该概率评估方法包括以下步骤：

1)测定组成所述锂离子电池组的单体电池在不同温度下发生爆炸的概率，根据数据拟合获得单体电池的爆炸概率Y_T与温度T的关系式：Y_T＝f(T)；

2)测定组成所述锂离子电池组的单体电池在不同变形量下发生爆炸的概率，根据数据拟合获得单体电池的爆炸概率Y_N与变形量N的关系式：Y_N＝f(N)；

3)根据步骤1)和步骤2)得出所述锂离子单体电池在不同温度和变形量下发生爆炸的总概率Y的表达式为Y＝af(T)+bf(N)，其中，a、b为调节系数，1≤a≤1.5，1≤b≤1.3；

4)检测所述锂离子电池组中各单体电池的温度和变形量，根据步骤3)所述Y的表达式计算出各单体电池的爆炸概率，所述锂离子电池组连锁爆炸概率为各单体电池中最高的爆炸概率。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种锂离子电池组连锁爆炸的检测系统，该检测系统包括：防爆箱、电池夹持装置、实时检测装置、实时接收装置和工况装置；

所述电池夹持装置安装在防爆箱内，用于夹持锂离子电池组；

所述实时检测装置包括分别用于检测所述锂离子电池组中各单体电池的温度和变形量的温度传感器和应变片；

所述实时接收装置用于实时接收所述实时检测装置的数据；

所述工况装置与锂离子电池组相连接。