【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能电池，具体涉及一种储能电池的比热容测量方法。
技术介绍
1、掌握储能电池的比热容对管控其热性能具有重要意义。储能电池的比热容预示了电池吞吐热量的能力，最近已有一些专家学者对其展开了研究。
2、申请公开号为cn 108732204a的专利技术专利公开了一种动力电池的比热容测量方法与装置。该方法以方形硬壳磷酸铁锂电池为研究对象，通过给电池输入一定热量来测算其比热容。与本方法所述的当电池热场达到“准稳态”后的数据计算电池的比热容不同，该方法采用电池加热结束后的数据计算电池的比热容，属于“稳态”法测试范畴，测试时间较长。
3、中国专利201410847949.5公开了一种动力电池比热容的测定方法。该方法将待测电池置于加速绝热量热仪测试腔中，然后采用加热器加热电池。测试过程中加速量热仪根据电池表面的温度变化自动对测试腔进行能量补偿，保持腔温与电池表面温度一致。该测试方法温度平衡较缓慢，测试周期较长且测试成本较高。此外，因电池热导率较低，在受热过程中会引起内外温度不均匀，影响测试精度。
技术实现思路
1、基于上述技术问题，本专利技术提供一种储能电池的比热容测量方法，旨在提出一种成本低、精度高的测量方法。
2、本专利技术所采用的技术方案：
3、s1.所述储能电池的比热容实验测量主要包括：
4、s1.1.储能电池比热容测试理论分析：
5、(s1.1)视储能电池为均质实体，以恒功率对其加热；
6、(
7、s1.2.热量损失标定：
8、(s1.2.1)给电池保温，设其初始温度和环境温度为ti；
9、(s1.2.2)加热电池至预设温度，然后任其自由降温；拟合电池的温降方程td(t)，并求一阶导数dtd/dt(取正值)，即电池温降速率，则cmdtd/dt即为电池热量损失；
10、s1.3.实验测试方法：
11、(s1.3.1)调节电池温度和环境温度为ti，以恒功率加热储能电池，监控温度变化；
12、(s1.3.2)计算电池的平均温度，拟合其与时间的方程，并求一阶倒数，得到电池的温升速率dtr/dt；
13、(s1.3.3)步骤(s1.2)中所示模型是在理想情况下推得的电池比热容的表达式，在现实环境中，因存在热损，电池热场达到准稳态时温升率dtr/dt比理想状态下的要低一些。根据能量守恒定律，当电池温升过程中与初始温度形成的温差与温降过程中形成的温差相等时(即δtr＝δtd)，电池有相等的热损，则储能电池的实际比热容表达式为：
14、c＝p/m(dtr/dt+dtd/dt)|δtr＝δtd (式1)
15、优选的是，电池初温和环境温度可由加速绝热量热仪、高低温试验箱或恒温水槽提供。
16、优选的是，所述保温状态借助气凝胶、珍珠棉等保温材料辅助营造。
17、优选的是，所述储能电池恒功率加热，应确保加热膜厚度不高于0.2mm，质量低于电池总质量的2％，发热功率受温度和电压的影响低于1％，加热膜尺寸可完整覆盖电池大面。
18、优选的是，采用红外热像仪、热电偶或光纤监控电池大面中心的温度变化。
19、优选的是，所述储能电池的热损标定，电池上限温度低于电池的安全工作温度；停止加热后，电池温度下降至低于ti+5℃时停止试验。
20、优选的是，所述储能电池的比热容测试过程，电池的受热时长t'不低于120s，确保电池热场达到准稳态。
21、优选的是，本专利技术所述方法所针对的电池包括但不限于方方形、软包和圆柱形储能用锂离子电池、钠离子电池等，也适用于各种形状的动力用锂离子、钠离子电池等。
22、与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：
23、第一、成本低：本专利技术提出的储能电池的比热容，在进行实验时采用廉价的气凝胶、珍珠棉等保温材料包覆电池，然后采用电加热膜给电池加热，相较于采用加速绝热量热仪测试电池的比热容，本方法具备显著的成本优势。
24、精度高：本专利技术所提出的储能电池比热容理论模型考虑了热量损失的影响，相比于采用理想数学模型计算电池的比热容，精度明显提升。
25、速度快：本专利技术提出的测量方法可在600s左右测获电池的比热容，相较于测试周期长达数小时的稳态法测试电池的比热容，本方法测试周期短、速度快。
26、第二，本专利技术的动力锂离子电池比热容测量方法在产业应用中有效解决了现有技术在电池热性能测量中遇到的精度不足、复杂环境干扰和测量设备依赖等问题，取得了显著的技术进步，具体如下：
27、1.解决的现有技术问题
28、测量精度不足：传统的比热容测量方法常因对流散热和设备局限性导致测量误差较大，无法精确反映动力锂电池的热容特性。该专利技术采用气凝胶毡包覆电池并置于真空环境中，有效抑制了对流热损失，提高了测量精度，解决了传统方法中误差较大的问题。
29、环境干扰影响：现有测量方法难以完全消除环境温度变化对实验结果的影响，导致测量数据不稳定。本专利技术通过在高低温试验箱中控制电池初始温度，并使用稳压电源维持恒定功率供热，确保了温度输入的稳定性，显著降低了外界环境对实验的干扰。
30、测量设备复杂且成本高：传统方法常需高精度设备和复杂的实验装置，导致测量过程繁琐、成本高、难以推广。本专利技术使用常规稳压电源、电加热膜和温度采集仪，通过相对简单的设备就能实现精确的比热容测量，大大降低了设备依赖性和测量成本。
31、2.显著的技术进步
32、测量过程简化且精度提升：通过气凝胶真空包覆和热电偶温度监测，消除了外界干扰，使电池的比热容测量过程更为简化，同时保证了实验精度。这一改进有效减少了测量误差，提高了实验结果的可信度，为动力电池的热管理研究提供了可靠的热容数据支撑。
33、适用性广泛：本专利技术适用于市场上不同尺寸和类型的动力锂电池，包括软包、圆柱等结构，能够满足不同储能设备的需求。这种广泛的适用性使得该方法在动力电池热性能测试领域具有更强的推广价值，有助于在电动汽车、电力储能等行业中普及应用。
34、提高了测量效率和成本效益：本方法中使用的电加热膜和稳压电源成本低廉，实验设备轻便，操作简便，适合大规模推广应用。相比传统方法，本专利技术显著降低了实验成本和复杂性，提高了电池热容测试的效率和经济性，尤其适用于快速测试需求高的产业应用场景。
35、保障了实验安全性：通过对电池温度的实时监控，并限定最高温度在80℃以下，本专利技术降低了测量过程中电池过热的风险，提升了实验安全性。这种安全设计确保了电池性能测量的可靠性，为电池热管理提供安全数据依据，适合工业化测试应用。
36、综本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于储能电池的比热容测量方法，其特征在于，通过建立理论模型并设计实验条件测量电池比热容，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的储能电池比热容测量方法，其特征在于，电池的初始温度和环境温度由加速绝热量热仪、高低温试验箱或恒温水槽提供。
3.根据权利要求1所述的储能电池比热容测量方法，其特征在于，电池的保温状态通过气凝胶或珍珠棉保温材料辅助实现。
4.根据权利要求1所述的储能电池比热容测量方法，其特征在于，储能电池恒功率加热所用的加热膜厚度不高于0.2毫米，质量不超过电池总质量的百分之二，发热功率受温度和电压影响低于百分之一，加热膜尺寸可覆盖电池大面。
5.根据权利要求1所述的储能电池比热容测量方法，其特征在于，采用红外热像仪、热电偶或光纤温度传感器监控电池大面中心温度变化。
6.根据权利要求1所述的储能电池比热容测量方法，其特征在于，适用于方形、软包、圆柱形储能锂离子电池、钠离子电池及动力用锂离子电池、钠离子电池。
7.一种用于储能电池比热容测量的系统，其特征在于，包括以下模块：
8.根据
9.根据权利要求7所述的储能电池比热容测量系统，其特征在于，还包括保温辅助模块，所述保温辅助模块由气凝胶或珍珠棉材料构成，用于减少电池测量过程中热量损失。
10.根据权利要求7所述的储能电池比热容测量系统，其特征在于，所述测试模块包括恒功率加热装置，加热装置的加热膜厚度不高于0.2毫米，质量不超过电池总质量的百分之二，且尺寸可覆盖电池大面，发热功率受温度和电压影响低于百分之一。
...【技术特征摘要】
1.一种用于储能电池的比热容测量方法，其特征在于，通过建立理论模型并设计实验条件测量电池比热容，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的储能电池比热容测量方法，其特征在于，电池的初始温度和环境温度由加速绝热量热仪、高低温试验箱或恒温水槽提供。
3.根据权利要求1所述的储能电池比热容测量方法，其特征在于，电池的保温状态通过气凝胶或珍珠棉保温材料辅助实现。
4.根据权利要求1所述的储能电池比热容测量方法，其特征在于，储能电池恒功率加热所用的加热膜厚度不高于0.2毫米，质量不超过电池总质量的百分之二，发热功率受温度和电压影响低于百分之一，加热膜尺寸可覆盖电池大面。
5.根据权利要求1所述的储能电池比热容测量方法，其特征在于，采用红外热像仪、热电偶或光纤温度传感器监控电池大面中心温度变化。
6.根据权利要求1所述的储能电...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓军，张春风，盛雷，栗鑫，王李杨，金利杰，
申请(专利权)人：山西潞安太行润滑科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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