CN103427131B - 一种锂离子电池和锂离子电池检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂离子电池和锂离子电池检测系统，所述锂离子电池包括电芯，所述电芯包括正极、负极和复合膜；一端连接所述电芯负极、另一端连接所述电芯复合膜中的金属层的检测模块，用于检测负极与所述金属层之间的电路参数；与所述检测模块连接的控制模块，用于当所述检测模块检测的电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电。通过本发明实施例的锂离子电池，实现了锂离子电池的微短路保护。

Description

一种锂离子电池和锂离子电池检测系统

技术领域

本发明涉及电池制作技术领域，更具体的说是涉及一种锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是一种可充电的锂电池。现有的锂离子电池通常由锂电芯和保护电路板组成，锂电芯用于储存电量，保护电路板用于锂离子电池的短路保护、大电流保护和过电压保护等功能。

锂电芯通常由正极、负极、隔膜和复合膜等组成，隔膜位于正极和负极之间，用于隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过。复合膜包裹所述正极、隔膜和负极卷绕形成的极芯，其是一种特殊的金属复合膜，通常为铝塑复合膜，用于将极芯与外界隔离，由金属层和绝缘层组成，金属层位于两层绝缘层之间。而复合膜损坏，如锂离子电池在注塑封装时，电芯受到一定量的压力，就容易使得复合膜中的内层绝缘层破裂，使得金属层与极芯接触，就容易发生局部短路，即微短路现象，而微短路有可能发展为电池漏液、发鼓等从而使得电池失效甚至危害人身安全。

但是由于微短路短时间内体现不出来，而现有的锂离子电池只能实现短路保护，并不能实现微短路保护，锂离子电池仍然存在微短路带来的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种锂离子电池和锂离子电池检测系统，用以解决现有的锂离子电池不能实现微短路保护的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锂离子电池，包括电芯，所述电芯包括正极、负极和复合膜，所述电池还包括：

一端连接所述电芯负极、另一端连接所述电芯复合膜中的金属层的检测模块，用于检测负极与所述金属层之间的电路参数；

与所述检测模块连接的控制模块，用于当所述检测模块检测的电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电。

优选地，所述检测模块包括检测电阻，所述检测电阻一端连接所述电芯负极，另一端连接所述电芯复合膜中的金属层，用于检测所述负极与所述金属层之间的电压；

所述控制模块分别与所述检测电阻的两端相连，用于当所述检测电阻两端的电压满足设定条件时，控制电池停止放电。

优选地，还包括与分别连接电芯正极和负极的保护电路板，所述控制模块包含于所述保护电路板中；

则所述控制电池停止放电具体是切断所述电池的供电电路。

一种锂离子电池，包括电芯，所述电芯包括正极、负极和复合膜，所述电池还包括：

一端连接电芯负极、另一端连接电芯复合膜中的金属层的检测模块，所述检测模块与外界控制模块连接；

所述检测模块用于检测负极与所述金属层产生的电路参数，并提供给所述外界控制模块，以便于所述外界控制模块判断出所述检测模块检测的电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电。

优选地，所述检测模块包括检测电阻，所述检测电阻一端连接所述电芯负极，另一端连接所述电芯复合膜中的金属层，用于检测负极与所述金属层之间的电压；

所述外界控制模块分别与所述检测电阻的两端相连。

优选地，还包括分别与所述电芯正极和电芯负极连接的保护电路板，所述外界控制模块与所述保护电路板连接；

则所述外界控制模块控制所述电池停止放电具体是向所述保护电路板发送切断信号，通过所述保护电路板切断所述电池的供电电路。

一种锂离子电池检测系统，包括锂离子电池和控制系统，所述锂离子电池包括电芯，所述电芯包括正极、负极和复合膜；

一端连接电芯负极、另一端连接电芯复合膜中的金属层的检测模块；

所述检测模块用于检测负极与所述金属层之间的电路参数，并提供给所述控制系统；

所述控制系统与所述检测模块相连，用于当所述电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电。

优选地，所述检测模块包括检测电阻，则所述检测电阻具体用于检测负极与所述金属层产生的电压参数

所述检测系统分别与所述检测电阻两端相连。

优选地，还包括分别与所述电芯正极和电芯负极连接的保护电路板，所述控制系统与所述保护电路板连接；

则所述控制系统控制所述电池停止放电具体是向所述保护电路板发送切断信号，通过所述保护电路板切断所述电池的供电回路。

优选地，所述锂离子电池具体为锂聚合物电池。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种锂离子电池和锂离子电池检测系统，所述锂离子电池包括电芯，以及与电芯负极和电芯复合膜中的金属层相连的检测模块，与检测模块相连的控制模块，检测模块获取电芯负极和所述金属层之间的电路参数，在电芯负极和所述金属层之间发送微短路时，电芯负极和金属层之间的电路参数会发生变化。控制模块根据检测模块检测到的电路参数的变化，当电路参数满足控制模块的设定条件时，即可控制电池停止放电，从而避免电池微短路带来的危害，实现了电池的微短路保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种锂离子电池一个实施例的结构示意图；

图2为本发明一种锂离子电池另一个实施例的结构示意图；

图3为本发明一种锂离子电池又一个实施例的结构示意图；

图4为本发明一种锂离子电池检测系统一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种锂离子电池和锂离子电池检测系统，所述锂离子电池包括电芯，以及与电芯负极和电芯复合膜中的金属层相连的检测模块，与检测模块相连的控制模块，检测模块获取电芯负极和金属层之间的电路参数，在电芯负极和金属层之间发送微短路时，电芯负极和金属层之间的电路参数会发生变化。控制模块根据检测模块检测到的电路参数的变化，当电路参数满足控制模块的设定条件时，即可控制电池停止放电，从而避免电池微短路带来的危害，实现了电池的微短路保护。

参见图1，示出了本发明一种锂离子电池一个实施例的结构示意图，所述锂离子电池可以包括电芯100，所述电芯100包括正极101、负极102和复合膜103；

检测模块200，所述检测模块一端连接所述电芯100的负极102，另一端连接所述电芯100的复合膜103中的金属层（图中未示出），即电池中复合膜的切口处用于检测电芯负极与所述金属层之间的电路参数，所述电路参数可以是指电压、电流等参数。

控制模块300，所述控制模块300与所述检测模块200连接，用于当所述检测模块检测的电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电。

锂离子电池是一种充电电池，通常由电芯以及相应的电路组成，依靠正极和负极的锂离子移动来工作。当然，所述锂离子电池还必然包括隔膜层以及其他的必要部件，其中，隔膜层位于正极和负极之间，用于隔绝正极和负极，并使电池内的电子不能自由穿过。正极、负极和隔膜相卷绕形成极芯，并在电芯两端引出正极端子和负极端子，因此检测模块一端连接电芯的负极，具体可以是连接电芯负极的引出端子。

复合膜包裹所述极芯，将极芯与外界隔离。复合膜包括两层绝缘层和位于两层绝缘层之间的金属层，检测模块具体是与复合膜的金属层连接。具体是连接在复合膜侧封以及顶封的切口处的金属。

本发明实施例中，检测模块连接电芯的负极和金属层，可以检测获取电芯负极以及金属层之间的电路参数，在电芯负极和金属层之间发生短路时，电芯负极和金属层之间的电路参数会发生变化。

控制模块根据检测模块检测到的电路参数的变化，当满足控制模块的设定条件时，即可控制电池停止放电，从而避免了电池微短路带来的危害。

其中，作为另一个实施例，参见图2，所述检测模块200可以具体为一检测电阻，该检测电阻一端连接所述电芯负极，另一端连接所述电芯复合膜中的金属层。因此，当电芯负极与所述电芯复合膜中的金属层未发生短路时，电芯负极和所述金属层之间开路，电压为0；当电芯负极与所述金属层发生短路时，电芯负极和所述金属层之间会有电压产生，因此检测电阻两端也会具有电压，电压值等同于电芯负极和金属层之间的短路电压。通过所述检测电阻可以检测获取所述负极与所述金属层之间的电压。

控制模块300与检测电阻两端相连，可以对检测电阻两端的电压获取并判断，当检测电阻两端的电压满足设定条件时，即可控制电池停止放电。所述控制模块控制电池停止放电具体是切断电池的供电电路，使得电池不输出电压。

所述判断检测电阻两端的电压是否满足设定条件具体是判断检测电阻两端的电压是否大于0V。

由于锂离子电池还包括原保护电路板，参见图1中的保护电路板400，用于保护电池的短路、过充等，当电池出现短路现象是，可以切断电池的供电电路。因此本实施例中，所述的控制模块300具体包含于所述保护电路板400中，也即所述控制模块具体为所述保护电路板中的部分电路，可以连接所述检测模块，并在检测模块检测的电压满足设定条件时，通过保护电路板切断供电电路，保证电池使用的安全性，避免了微短路带来的危害。

其中，所述检测模块连接复合膜中的金属层的一端具体是连接在复合膜侧封以及顶封的切口处的金属，从而使得检测的电路参数更准确。

需要说明的是，所述控制模块还可以是位于电池内的，与所述保护电路板连接的单独连接的控制电路，可以电路参数满足设定条件时，向保护电路板发送控制信号，由保护电路板在切断供电电路。

还需要说明的是，当所述检测模块为检测电阻时，除了可以依据检测的电压来进行微短路判断外，还可以对检测电阻、负极和金属层之间形成的回路电流进行判断，只是判断的设定条件不同。因此所检测的电路参数可以是电压、电流等参数。

参见图3，示出了本发明一种锂离子电池又一个实施例的结构示意图，所述锂离子电池可以包括电芯100，所述电芯100包括正极101、负极102和复合膜103；

检测模块200，所述检测模块一端连接电芯负极，另一端连接电芯复合膜中的金属层，所述检测模块200还与外界控制模块500连接。

所述检测模块200用于检测负极与所述金属层产生的电路参数，并提供给所述外界控制模块500，以便于所述外界控制模块500判断出所述检测模块200检测的电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电。

本实施例中，检测模块连接电芯的负极和金属层，可以检测获取电芯负极以及金属层之间的电路参数，在负极和金属层之间短路时，电芯负极和金属层之间的电路参数会发生变化。外界控制模块根据检测模块检测到的电路参数的变化，当满足外界控制模块的设定条件时，即可控制电池停止放电，从而避免电池微短路带来的危害。

其中，具体的，所述检测模块200包括检测电阻，该检测电阻一端连接所述电芯负极，另一端连接所述电芯复合膜中的金属层，用于检测负极与所述金属层之间的电压；所述外界控制模块分别与所述检测电阻的两端相连。检测模块所检测的电路参数具体为电压，因此判断出所述检测模块检测的电路参数满足设定条件具体是判断所述检测模块检测电压是否处于设定范围内。

外界控制模块可以具体与电池的供电电路连接，所述外界控制模块控制电池停止放电具体是控制所述电池切断电池供电电路。

其中，所述电池还包括分别与所述电芯正极和电芯负极连接的保护电路板400，所述外界控制模块500与所述保护电路板400连接；

因此所述外界控制模块500控制所述电池停止放电具体是向所述保护电路板发送切断信号，通过所述保护电路板切断所述电池的供电电路。

在本实施例中，锂离子电池连接外界控制模块，该外界控制模块具体连接电池的检测模块，从而外界控制模块可以依据检测模块检测的电路参数进行判断，检测模块用于检测锂离子电池微短路时的电路参数，因此可以使得锂离子电池发生微短路时，外界控制模块可以控制电池停止放电，保证了电池使用安全。

本发明还提供了一种锂离子电池检测系统，参见图4，示出了所述锂离子电池检测系统一个实施例的结构示意图，所述系统可以包括锂离子电池10和控制系统20，所述锂离子电池10包括电芯100，所述电芯100包括正极101、负极102和复合膜103；检测模块200，一端连接电芯负极102、另一端连接电芯复合膜103中的金属层。

所述检测模块200用于检测负102极与所述复合膜103的金属层之间的电路参数，并提供给所述控制系统20。

所述控制系统20与所述检测模块200相连，用于当所述电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电。

其中，所述检测模块200具体为检测电阻，则所述检测电阻具体用于检测负极与所述金属层之间产生的电压参数。

所述检测系统20分别与所述检测电阻两端相连。

所述控制系统对检测电阻两端的电压进行判断，当电压满足设定条件时，则控制电池停止放电。所述设定条件可以是指电压处于设定范围内。

其中，所述锂离子电池还包括分别与所述电芯正极和电芯负极连接的保护电路板，所述控制系统控制所述电池停止放电具体是向所述保护电路板发送切断信号，通过所述保护电路板切断所述电池的供电回路。

本实施例所述的锂离子电池检测系统，可以具体应用于不同的电子设备中，例如手机、笔记本、平板电脑中，从而可以实现对锂离子电池微短路的保护，也避免了锂离子电池损坏对电子设备造成的影响。

在实际应用中，本发明实施例中所述的锂离子电池可以具体是指锂聚合物电池。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电池，包括电芯，所述电芯包括正极、负极和复合膜，其特征在于，所述电池还包括：

一端连接所述电芯负极、另一端连接所述电芯复合膜中的金属层的检测模块，用于检测负极与所述金属层之间的电路参数；其中，所述复合膜包括两层绝缘层和位于两层绝缘层之间的金属层，所述电路参数包括电压参数、电流参数；

与所述检测模块连接的控制模块，用于当所述检测模块检测的电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电，所述设定条件为电芯负极和金属层之间短路时的电路参数值。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，所述检测模块包括检测电阻，所述检测电阻一端连接所述电芯负极，另一端连接所述电芯复合膜中的金属层，用于检测所述负极与所述金属层之间的电压；

所述控制模块分别与所述检测电阻的两端相连，用于当所述检测电阻两端的电压满足设定条件时，控制电池停止放电。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，还包括与分别连接电芯正极和负极的保护电路板，所述控制模块包含于所述保护电路板中；

则所述控制电池停止放电具体是切断所述电池的供电电路。

4.一种锂离子电池，包括电芯，所述电芯包括正极、负极和复合膜，其特征在于，所述电池还包括：

一端连接电芯负极、另一端连接电芯复合膜中的金属层的检测模块，所述检测模块与外界控制模块连接；

所述检测模块用于检测负极与所述金属层产生的电路参数，并提供给所述外界控制模块，以便于所述外界控制模块判断出所述检测模块检测的电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述检测模块包括检测电阻，所述检测电阻一端连接所述电芯负极，另一端连接所述电芯复合膜中的金属层，用于检测负极与所述金属层之间的电压；

所述外界控制模块分别与所述检测电阻的两端相连。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，还包括分别与所述电芯正极和电芯负极连接的保护电路板，所述外界控制模块与所述保护电路板连接；

则所述外界控制模块控制所述电池停止放电具体是向所述保护电路板发送切断信号，通过所述保护电路板切断所述电池的供电电路。

7.一种锂离子电池检测系统，其特征在于，包括锂离子电池和控制系统，所述锂离子电池包括电芯，所述电芯包括正极、负极和复合膜；

一端连接电芯负极、另一端连接电芯复合膜中的金属层的检测模块；

所述检测模块用于检测负极与所述金属层之间的电路参数，并提供给所述控制系统；其中，所述复合膜包括两层绝缘层和位于两层绝缘层之间的金属层，所述电路参数包括电压参数、电流参数；

所述控制系统与所述检测模块相连，用于当所述电路参数满足设定条件时，控制所述电池停止放电，所述设定条件为电芯负极和金属层之间短路时的电路参数值。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述检测模块包括检测电阻，则所述检测电阻具体用于检测负极与所述金属层产生的电压参数

所述检测系统分别与所述检测电阻两端相连。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括分别与所述电芯正极和电芯负极连接的保护电路板，所述控制系统与所述保护电路板连接；

则所述控制系统控制所述电池停止放电具体是向所述保护电路板发送切断信号，通过所述保护电路板切断所述电池的供电回路。

10.根据权利要求7所述的锂离子电池检测系统，其特征在于，所述锂离子电池具体为锂聚合物电池。