[发明专利]一种锂离子电池危险性评估方法

权利要求书

1.一种锂离子电池危险性评估方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤(1)通过事故树分析方法得出电池在特定使用场合下可能的电、热、机械的失效模式或基本事件，计算每种失效模式下的结构重要度系数作为其对应权重；

步骤(2)根据EUCAR对于电池失效危险程度划分，得到每种失效模式或者基本事件发生危险程度：0～7级，并统计其发生的可能性概率得到事件发生的可能性程度：0～10级，通过对每种失效模式或基本事件的危险程度与可能性程度乘积及加权和计算电池发生事故的风险值；

步骤(3)以对于电池生产、使用安全的要求，定量划定电池的最大危险程度、最大发生可能性程度和最高风险值要求作为电池生产的安全阈值；

步骤(1)中通过事故树分析方法的除了可以得出的失效模式对应的权重，还可以得出失效模式下每个基本事件所对应的权重，使用基本事件评估可以更加准确得出电池的风险值；

步骤(3)中电池安全阈值划定与国家或者企业对于电池安全要求有关，且对于每个程度的危险值，单独从发生失效可能性和安全风险值来划分；

采用权重分析法来进行分析，以HRN来表示电池的风险值，则电池总体风险值即n种失效模式叠加应为各项风险值的加权和：

其中HRN_i代表第i种失效模式发生的电池风险值，W_i为各种失效模式的权重，其计算方法定义为失效严重度与发生概率的乘积：

HRN_i＝L_i×S_i (2)

其中L_i为第i种失效模式发生的可能性程度，S_i为第i种失效模式发生失效的严重度；USABC对L_i从1～10进行定量表述：

失效模式发生可能性程度：10代表10％，9代表5％，8代表2％，7代表1％，6代表0.5％，5代表0.2％，4代表0.1％，3代表0.05％，2代表0.01％，1代表0.001％；

关于权重W_i的选择，通过事故树分析方法，计算各个失效模式的结构重要度系数，来得到各个失效模式的权重值；

风险阈值与控制系数，在电池评估中可以以HRN值对电池危险性进行评估，划定一个极限风险值HRN₀作为电池储存或运输安全的判定依据：

低风险区域：HRN≤HRN₀

高风险区域：HRNHRN₀

除了需要对风险值进行约束外，还需要在其他方面来对其进行约束，在高危险程度下，即使发生事故的概率很低也很难被消费者所接受，或者即使很低的危险程度，但高发生概率容易造成消费者使用恐慌； 假设可能性极限值为L₀，危险性程度极限值为S₀

L_iL₀

S_iS₀

则满足各方约束条件的区域位于低风险区域，该低风险区域可以作为电池行业安全生产和使用判定的标准；

虽然锂离子电池本身具有一定的危险性，在实际使用过程中，可以运用安全探测和控制手段来降低电池的危险性，从而达到将原本的风险值降低到临界风险值以下，对于保护措施的添加，可以以危险性控制系数HCN来对其进行定量，HCN可以根据控制程度从0到1进行划分：

危险控制系数HCN：0代表“没有控制”，0.1、0.2代表“轻度控制”，0.3、0.4、0.5代表“中度控制”，0.6、0.7代表“显著控制”，0.8、0.9代表“卓越控制”，1代表“完全控制”；

因此，公式(2)中风险值的计算方法变化为：

HRN_i＝L_i×S_i×(1-HCN_i) (7)

风险控制手段有很多种，在不同失效模式下，这些控制手段可以叠加，从而达到多重保护的目的：

电池评估的风险值对应于特定的使用场合，每个使用场合具有不同的失效模式和事故发生方法，因此，安全阈值也需根据该使用场合制定。