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公开(公告)号：CN108023130B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201711331217.0
申请日：2017-12-13
申请人： 中国科学技术大学 , 天津力神电池股份有限公司
IPC分类号： H01M10/44 , H01M10/0525
摘要： 本发明提出了一种锂离子电池充电优化方法，属于锂离子电池技术领域。该充电优化方法包括以下步骤，首先使用第一阶段充电倍率对锂离子电池进行恒流充电，当电压达到锂离子电池充电截止电压时，使用第二阶段充电倍率对锂离子电池进行恒流充电，以此类推，直至第四阶段恒流充电，当电压达到锂离子电池充电截止电压时采用短时恒压充电，恒压充电时间达到预定时间时停止充电。本发明提出的充电优化方法可减少充电时间、降低容量损失、延长电池使用寿命，且电路容易实现。
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公开(公告)号：CN110633496A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910743313.9
申请日：2019-08-13
申请人： 中国科学技术大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种基于热-力耦合模型的锂离子电池放电过程中热应力和温度的确定方法，涉及锂离子电池热膨胀和应力计算领域，该方法以锂离子电池三维几何尺度建立热膨胀模型，具体步骤如下：(1)选取一种单体电芯，获取其三维几何参数，力学和热力学初始参数；(2)根据热膨胀系数、温差及和应力-应变关系的耦合机制，建立三维电芯尺度的热-力耦合模型；(3)实验测定电池温度和极耳温度，进行模型的有效性验证；(4)得到电池的温度分布和沿着x,y,z三个方向的膨胀位移及应力。本发明为电芯宏观尺度上的膨胀模型，可为电芯在充放电过程中的膨胀行为和破裂预测提供一定的指导依据。
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公开(公告)号：CN114279891B
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202111640356.8
申请日：2021-12-29
申请人： 中国科学技术大学
摘要： 本发明提供一种锂离子电池热失控过程中产气速率原位测量方法，首先，将电池测量系统放在天平上，并将导流通道用铁丝固定在电池安全阀上口处，皮托管伸入导流通道内，距安全阀3‑5mm。其次，将电池加热至热失控，获得该过程中气体压力变化曲线和电池质量变化曲线；再次，对电池受热安全测量系统和天平进行受力分析，建立平衡方程；进一步的，建立瞬态质量变化微分方程，其中，电池单位时间质量变化全部来自于单位时间内逸散气体质量；最后根据皮托管的流体压力和流速的关系，带入瞬态质量守恒方程，消除气体密度，获得产气速率和瞬时压力、压力变化率以及电池质量变化率之间的关系。通过该产气速率的计算，可以减轻甚至消除锂电池热失控危害，设计与之匹配的热失控抑制系统与热失控防护系统。
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公开(公告)号：CN117074463A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311053447.0
申请日：2023-08-21
IPC分类号： G01N25/20
摘要： 本发明公开了一种基于绝热恒温的电池比热容测量装置与方法，属于电池安全检测领域，利用绝热恒温的环境，将目标单体电池和目标标准铝块分别悬空放置在绝热加速量热仪量热腔中。将绝热加速量热仪量热腔中的热电偶分别粘贴在目标单体电池和目标标准铝块的表面。启动绝热加速量热仪，设置绝热加速量热仪为绝热恒温模式。通过绝热加速量热仪对目标单体电池进行加热，使目标单体电池和目标标准铝块与绝热加速量热仪温度一致。在绝热加速量热仪上位机软件中记录目标单体电池和目标标准铝块的温度变化；将测得的数据通过参数带入消去比热容测量中存在的误差，测得目标单体电池比热容。本发明消除以往电池比热容测量中因不稳定热源导致的比热容测量误差。
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公开(公告)号：CN116878781A
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202311031169.9
申请日：2023-08-16
申请人： 中国科学技术大学
摘要： 本发明为一种高压可燃性气体泄漏喷射火模拟试验装置及方法，包括可燃气体气瓶、氮气瓶、减压阀、汇流排、高压针阀、增压机、空压机、电磁阀、高压缓冲气瓶、高压软管、高压储罐、压力传感器、火焰探测器、热流计、热电偶、高速摄像机、数据采集仪。该装置可用于研究不同可燃气体类型、泄漏压力(最高达70MPa)、点火方式(自燃、人为点火)、喷口结构尺寸、外界环境等因素对高压喷射火焰行为特征和动力学参数的影响规律，包括点火机制、火焰悬举和吹熄不稳定性、火焰形状(长度、宽度和倾角等)以及火焰微观结构及其动力学、温度、火焰热辐射等，获得稳定喷射火焰形成的临界条件。本发明可对不同条件下的高压可燃性气体泄漏喷射火开展试验。
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公开(公告)号：CN116315501A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310192554.5
申请日：2023-03-02
申请人： 中国科学技术大学
IPC分类号： H01M50/581 , H01M10/613 , H01M10/615 , H01M10/48 , H01M10/633 , H01M10/635 , H01M10/6555 , H01M10/6552 , H01M10/6557 , H01M10/6571 , H01M10/6568 , A62C3/16
摘要： 本发明公开了一种锂电池系统热安全管理装置及方法，主要由恒温槽、液体储罐、液体药剂、输液泵、管路、电磁阀、雾化喷嘴、复合板结构、液冷板、温度传感器、气体传感器、单片机、调压器组成。正常工作时，电池单体之间的“热管‑隔热板‑热管”复合板与液冷板耦合形成热管理装置，使电池系统处于最佳工作温度；液冷板内的液体药剂由液体储罐通过输液泵供给，在管路内流动，液体药剂温度由恒温槽控制。当温度传感器、气体传感器监测到电池系统发生热失控或火灾时，经单片机处理向电磁阀及调压器输出信号，提高输液泵功率，开启电磁阀，喷放液体药剂抑制热失控。通过单片机控制功能切换，实现对系统正常循环时热管理、热失控过程的阻隔和抑制功能。
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公开(公告)号：CN113624405B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202110913882.0
申请日：2021-08-10
申请人： 中国科学技术大学 , 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
摘要： 本发明为一种受限空间内氢气泄漏扩散试验装置，整个试验装置包括高压气瓶、开关阀、输气管路、稳压阀、压力表、质量流量控制器、喷嘴、受限空间模型、气体浓度传感器、数据采集仪、纹影仪、高速摄像机和计算机等。该装置可用于：(1)研究不同泄漏速率、不同泄漏口大小、不同泄漏位置、不同泄漏方向等因素对受限空间内氢气泄漏扩散特性和规律的影响，并进一步完善氢气在受限空间内的泄漏扩散机理；(2)研究通风口特性、通风方式等对受限空间内氢气积聚与排放特性的影响，开发受限空间内氢气泄漏积聚的防治方法和技术；(3)研究不同受限空间条件对泄漏氢气扩散、积聚以及排放规律的影响；(4)实现受限空间内氢气扩散、积聚及排放过程的可视化研究。
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公开(公告)号：CN115327392A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211078276.2
申请日：2022-09-05
申请人： 中国科学技术大学
IPC分类号： G01R31/374 , G01R31/378 , G01R31/389 , H01M10/42 , H01M50/569 , H01M10/615 , H01M10/6571 , H01M10/0525
摘要： 本发明提供了一种实时监测锂离子电池交流阻抗的系统及热失控预警方法，包括实验装置、信号采集元件、数据采集装置及在线监测预警系统。所述实验装置包括锂电池及加热装置；所述信号采集元件包括热电偶及开尔文测试线；所述数据采集装置包括温度采集设备及交流阻抗采集设备；所述在线监测预警系统包括上位机。所述热失控预警方法通过上位机实时监测锂电池内部交流阻抗，通过交流阻抗变化规律，在交流阻抗异常下降时进行热失控三级预警，在交流阻抗斜率出现拐点时进行热失控二级预警，在交流阻抗数量级增加时进行热失控一级预警。本发明的锂电池交流阻抗实时监测系统及热失控预警方法适用范围广，预警效果好，为锂电池的使用安全提供了保障。
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公开(公告)号：CN111638302B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202010466696.2
申请日：2020-05-28
申请人： 中国科学技术大学
IPC分类号： G01N31/12 , G01R31/392
摘要： 本发明公开了一种锂离子电池火灾危险性等级分级通用试验检测方法，包括步骤：将锂离子电池充电至100％荷电状态，然后对样品电池分别进行热箱实验和燃烧实验；热箱实验中，依次设定热箱温度T为140、160和180℃，等待电池表面达到设定的热箱温度后保持30分钟，观察电池是否发生热失控或温度超过200℃，如果是，则被测电池的热失控临界环境温度T0小于或等于该热箱温度，大于上一热箱温度；燃烧实验中，加热电池至热失控燃烧，记录电池燃烧现象及电池热释放速率峰值并标准化为qpeak；最后基于热失控临界环境温度T0和标准化的热释放速率峰值qpeak，对照火灾危险性等级矩阵对被测锂离子电池的火灾危险性进行检测分级。
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公开(公告)号：CN113189491A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110545267.9
申请日：2021-05-19
申请人： 中国科学技术大学
IPC分类号： G01R31/367 , G01R31/378
摘要： 本发明公开一种圆柱形锂离子电池产热速率的分析方法，包括以下步骤：选定测量电池，确定电池热参数；将电池放入绝热加速量热仪进行充放电循环或者进行热失控实验，得到中心温度的实验值T’C与表面温度的实验值T’w；建立一维非稳态数学模型，求解热源项，将得到每个迭代步中计算得到的中心温度TC输入模型中，通过不断迭代源项，直到计算得到的中心温度TC逼近中心温度的实验值T’C，跳入下一个时间步长；将计算得到的边界温度Tw与表面温度的实验值T’w进行比较，如果计算得到的边界温度Tw逼近表面温度的实验值T’w，则求得的产热速率即为真实电池的产热速率，否则对上述步骤进行迭代，直至得到产热速率。
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