CN104488133B - 用于感测电池的鼓胀的设备和方法 - Google Patents

用于感测电池的鼓胀的设备和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104488133B
CN104488133B CN201480001456.8A CN201480001456A CN104488133B CN 104488133 B CN104488133 B CN 104488133B CN 201480001456 A CN201480001456 A CN 201480001456A CN 104488133 B CN104488133 B CN 104488133B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
bulging
housing
sensing
sensing circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480001456.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104488133A (zh
Inventor
李泰中
权洞槿
康柱铉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chemical Co Ltd filed Critical LG Chemical Co Ltd
Publication of CN104488133A publication Critical patent/CN104488133A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104488133B publication Critical patent/CN104488133B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/00719—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to degree of gas development in the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

提供一种用于感测电池的鼓胀的设备。根据本发明的示例性实施例，用于感测电池的鼓胀的设备包括：感测电路，该感测电路被配置成耦合至电池的壳体的一侧；电流感测单元，该电流感测单元被配置成用于感测在感测电路和电池的壳体的另一侧之间是否传导电流；以及判定单元，该判定单元被配置成通过所述的感测判定电池是否鼓胀。

Description

用于感测电池的鼓胀的设备和方法
技术领域
本申请要求2013年7月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0088802的优先权，其整个内容通过引用被合并在此。
本发明涉及一种用于感测电池的鼓胀的设备和方法，并且特别涉及一种用于感测电池的鼓胀的设备和方法，其中通过感测在被耦合到电池壳体的一侧的感测电路与被形成以接触感测电路的电池壳体的另一侧之间是否传导电流来判定电池的鼓胀，使得仅通过相对简单的结构而不是使用具有复杂结构的各种传感器可以感测电池的鼓胀，从而减少由于附加设备的费用负担并且最小化安装空间以增加便利性和效率。
背景技术
取决于产品组和诸如高能量密度的电气特性具有简单的适用性的二次电池通常已经被应用于通过电驱动源驱动的电动车辆(EV)和通过电驱动源、使用被用于家庭或者工业用途的中大型电池的蓄能系统(ESS)或者不间断的电源(UPS)系统驱动的混合动力车辆(HV)等等，以及便携式装置。
二次电池可以出人意料地减少矿物燃料的使用并且由于能量的使用根本没有产生副产品并且因此作为用于增强环保特性和能量效率的新能源已经引起注意。
当二次电池被实现为用于便携式装置等等的电池时，二次电池没有必要成为那个样子，但是通常以其中多个单元二次电池被收集的形式使用如上所述的被应用于电动车辆、或者能量存储的电池，并且从而具有对高容量环境的高适用性。
当电池，特别地，多个二次电池重复地执行充电和放电时，有必要通过有效地控制电池的充电和放电管理电池使得适当地保持电池的操作状态和性能。
为此，提供管理电池的状态和性能的电池管理系统(BMS)。BMS用作检测电池的电流、电压、温度等等，基于检测到的电池的电流、电压、以及温度，计算充电状态(SOC)、均衡单体电压，检测和判定是否电池鼓胀，并且当感测到电池的异常性时通过不可逆转地断开线路切断充电和放电电流以便保护电池组。
通常，电池组中的电池本身易于受到安全方面的损害，并且尽管电池组被配置以包括使用各种电子组件的安全设备，由于电池组的问题诸如着火、冒烟以及爆炸的安全事故发生。
此外，由于使用环境和用户的行为使用电池的装置可能被暴露于诸如冲击、过热、过度充电、以及短路的问题中，并且在这样的情形下，电池可以具有稳定性问题并且可能引起着火或者爆炸。
在安全事故的发生之前，电池涉及电池被鼓胀的鼓胀现象，并且基于鼓胀现象可以事先感测到电池的爆炸或者着火。
因此，对于感测电池的鼓胀现象的必要性已经出现，并且因此各种感测或者检测设备已经被设计。
为了让根据现有技术的用于感测电池的鼓胀的设备感测电池的鼓胀，电池壳体被提供有压力传感器、温度传感器等等，这在经济方面不是有效的并且具有相对复杂的结构，使得用于感测电池的鼓胀的设备可能是昂贵的并且可能由于对于安装所要求的附加空间具有被增加的体积。此外，在高温和高压下传感器可能被破坏。
因此，本发明人作出本发明以解决在上面提及的问题。
发明内容
技术问题
为了提供一种用于感测电池的鼓胀的设备和方法，提出了本发明，其中通过感测在被耦合到电池壳体的一侧的感测电路和被形成以接触感测电路的电池壳体的另一侧之间是否传导电流来判定电池的鼓胀，使得可以仅通过相对简单的结构而不是使用复杂结构的各种传感器来感测电池的鼓胀，从而减少由于附加设备的费用负担并且最小化安装空间以增加方便和效率。
问题的解决方案
本发明的示例性实施例提供一种用于感测电池的鼓胀的设备，包括：感测电路，该感测电路被耦合到电池的壳体的一侧；电流感测单元，该电流感测单元被配置成感测在感测电路和电池的壳体的另一侧之间传导电流；以及判定单元，该判定单元被配置成通过上述感测来判定电池是否鼓胀。
用于感测电池的鼓胀的设备可以进一步包括突出，该突出形成在电池的壳体的一侧处并且被耦合到感测电路。
突出可以被形成，使得在电池壳体的一侧处的四边形的孔内突出。
电池壳体可以是由导体制成。
突出的上部分或者突出的下部分可以是由绝缘材料和导电材料当中的不同于另外部分的至少一种材料制成。
感测电路的上部分和感测电路的下部分可以是由绝缘材料和导电材料当中的不同于另外部分的至少一种材料制成。
电池的一侧可以是由绝缘体制成，电流不通过该绝缘体流动。
感测电路的上部分可以接触电池壳体的另一侧的下部分，并且感测电路的上部分可由绝缘材料制成并且感测电路的下部分可由导电材料制成。
当通过电池的鼓胀压力感测电路的下部分接触电池壳体的另一侧的上部分使得电流感测单元感测到电流的流动时，判定单元可判定电池鼓胀。
感测电路的上部分可以接触电池壳体的另一侧的下部分，并且感测电路的上部分可由导电材料制成并且感测电路的下部分可由绝缘材料制成。
当凭借电池的鼓胀压力感测电路的下部分接触电池壳体的另一侧的上部分使得电流感测单元没有感测到电流的流动时，判定单元可判定电池鼓胀。
本发明的另一示例性实施例提供一种用于感测电池的鼓胀的方法，包括：将感测电路耦合到电池壳体的一侧；感测在感测电路和电池壳体的另一侧之间是否传导电流；以及通过上述感测判定电池是否鼓胀。
在上述耦合中，被形成在电池壳体的一侧处的突出可以被耦合到感测电路。
用于感测电池的鼓胀的方法可以进一步包括，形成突出以在电池壳体的一侧处的四边形的孔内突出。
电池壳体可以是由导体制成。
感测电路的上部分或者感测电路的下部分可以是由绝缘材料和导电材料当中的不同于另外部分的至少一种材料制成。
电池的一侧可以是由绝缘体制成，电流不通过该绝缘体流动。
感测电路的上部分可以接触电池壳体的另一侧的下部分，并且感测电路的上部分可以是由导电材料制成并且感测电路的下部分可以是由绝缘材料制成。
在上述判定中，当感测电路的下部分凭借电池的鼓胀压力接触电池壳体的另一侧的上部分使得电流感测单元感测到电流的流动时，可以判定电池的鼓胀。
感测电路的上部分可以接触壳体的另一侧的下部分，并且感测电路的上部分可以是由绝缘材料制成并且感测电路的下部分可以是由导电材料制成。
在上述判定中，当感测电路的下部分凭借电池的鼓胀压力接触电池壳体的另一侧的上部分使得电流感测单元没有感测到电流的流动时，可以判定电池的鼓胀。
本发明的有益效果
根据本发明的示例性实施例，能够提供一种用于感测电池的鼓胀的设备和方法，其中通过感测在被耦合到电池壳体的一侧的感测电路与被形成以接触感测电路的电池壳体的另一侧之间是否传导电流来判定电池的鼓胀，使得仅通过相对简单的结构而不是使用具有复杂结构的各种传感器可以感测电池的鼓胀，从而减少由于附加设备的费用负担并且最小化安装空间以增加便利性和效率。
附图说明
图1是示意性地图示根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备可以被应用的电动车辆的图。
图2是示意性地图示根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备的图。
图3是示意性地图示根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备的结构透视图。
图4至图7是图示被插入以解释通过使根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备的感测电路接触电池壳体的另一侧来感测电流的过程的示例的图。
图8是图示根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的方法的流程图。
具体实施方式
将会参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。在此省略了与公知的功能或者配置有关的重复描述和详细描述，因可能不必要地妨碍本发明主题的理解。本发明的示例性实施例被提供以向本领域的技术人员完全地传送本发明的概念。因此，在附图中，为了清楚起见组件的形状、尺寸等等可能被夸张。
贯穿本说明书，除非另有描述，“包括”任何组件将应被理解包括其它元件而不是排除其它元件。
在说明书中描述的术语“单元”意指处理至少一个功能或者操作的单元并且可以通过硬件或者软件或者硬件和软件的组合实现。
图1是示意性地图示根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备可以被应用的电动车辆的图。
图1图示其中根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备被应用于电动车辆的示例，但是其能够将根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备，除电动车辆外，应用于可以应用二次电池的任何技术领域，诸如用于家庭或者工业用途的蓄能系统(ESS)或者不间断的电源(UPS)系统。
电动车辆1可以被配置成包括电池10、电池管理系统(BMS)20、电子控制单元(ECU)30、逆变器40、以及电机50。
电池10是将驱动力供应到电机50以驱动电动车辆1的电能源。根据电机50和/或内燃机(未被图示)的驱动可以通过逆变器40对电池10充电或者放电。
在此，电池10的种类没有被特别地限制，并且电池10的示例可以包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、氢镍电池、镍锌电池等等。
此外，电池10是由电池组形成，其中多个电池单元被串联和/或并联地连接。此外，电池10也可以被形成以包括至少一个电池组。
BMS 20估计电池10的状态并且使用被估计的状态信息以管理电池10。例如，BMS20估计和管理诸如电池10的充电状态(SOC)、健康状态(SOH)、最大输入/输出功率可容许量、以及输出电压的电池10的状态信息。此外，可以控制电池10的充电或者放电并且通过使用状态信息也可以估计电池的更换时间。
此外，根据本发明的示例性实施例的BMS 20可以包括下面将会描述的用于感测电池的鼓胀的设备100(图2)的电流感测单元130和判定单元140。通过用于感测电池的鼓胀的设备100(图2)可以更加精确地和紧密地感测电池10的状态以防止诸如着火、冒烟、以及爆炸的安全事故。
ECU 30是控制电动车辆1的状态的电子控制设备。例如，ECU 30基于油门、刹车、速度等等的信息确定扭矩水平并且控制来自于电机50的输出以匹配扭矩信息。
此外，ECU 30将控制信号发送到逆变器40使得可以基于从BMS20发送的诸如电池10的SOC和SOH的状态信息可以对电池10充电或者放电。
逆变器40基于来自于ECU 30的控制信号对电池10充电或者放电。
电机50基于从ECU 30发送的控制信息(例如，扭矩信息)使用电池10的电能驱动电动车辆1。
通过使用电池10的电能驱动电动车辆1，并且因此精确地估计电池10的状态(例如，是否电池被鼓胀)是重要的。
图2是示意性地图示根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备的图，并且图3是示意性地图示根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备的结构透视图。
在下文中，将会参考图2和图3详细地描述根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备100。
根据本发明的实施例的用于感测电池的鼓胀的设备100包括感测电路110、突出120、电流感测单元130、判定单元140、以及显示单元150。
在图2和图3中图示的用于感测电池的鼓胀的设备100是以本发明的示例性实施例为基础，并且其组件不受到在图2和图3中图示的示例性实施例的限制，并且如有必要，可以添加、改变、或者删除一些组件。
感测电路110被耦合到电池10的壳体123的一侧。
在此，感测电路110被耦合到作为壳体123一部分的一侧，并且被定位在使得感测电路110可接触作为壳体123一部分的另一侧的地方，并且感测电路110和壳体123的该另一侧之间的顶部和底部关系可根据电池10是否鼓胀而改变。例如，在不发生电池10鼓胀的正常状态下，感测电路110的上部可以接触壳体123的该另一侧的下部。或者，在发生电池鼓胀的状态下，由于电池10的鼓胀压力感测电路的下部分可以接触电池壳体的该另一侧的上部分。
具体而言，当由于电池的过热、过度充电、以及其它因素电池体积被扩大的电池鼓胀发生时，在感测电路10粘附到壳体123的该另一侧的状态下，感测电路110通过接收电池10的鼓胀压力而逐渐沿鼓胀方向物理移动，使得凭借电池10的鼓胀压力被提升到壳体123的该另一侧的上部分，使得感测电路110可以被布置在壳体123的该另一侧的上部分。
同时，在不发生电池10的鼓胀的正常状态下，感测电路110可以保持在感测电路110粘附到作为接触目标的壳体123的另一侧的下部分的状态。
此外，感测电路110的上部分或者感测电路110的下部分可由导电材料111和绝缘材料112当中的不同于另外部分的至少一种材料制成。
正因如此，当使用感测电路110的各向异性进行电池10的鼓胀时，由于不同的构造可以通过电流感测单元130感测在感测电路110和壳体123的该另一侧之间的电流的流动，以确定感测电路110是否接触壳体123的该另一侧或者发生位置的相互变化。
在此，使用感测电路110的各向异性，根据感测电路110的鼓胀不同地分析在感测电路110和壳体123的该另一侧之间电流的传导并且可以得出电池10的鼓胀判定的不同结果。
因此，通过各种示例性实施例来判定电池10的鼓胀，并且从而可以更加精确地理解电池的状态。
突出120被形成在电池10的壳体123的一侧处并且从而被配置成被耦合到感测电路110。
具体而言，突出120是壳体123的一部分并且突出120被成形以在四边形的孔内突出以容易地接触电池10的一侧，使得沿电池10的鼓胀方向突出120从电池10的壳体123的方向可弯曲。
在这样的情况下，突出120可以被插入到感测电路110中。感测电路110可以被配置成被容易地固定并且被耦合到突出120使得感测电路110可以被安装或者配备在突出120中。
根据本发明的示例性实施例，感测电路120被配置成电池10的壳体123的一部分。因此，根据本发明的示例性实施例的感测电路的结构可以比使用分离的附接安装的感测电路120的结构更加简单和方便，从而提高效率。
电池10的壳体123的所述另一侧被设置以接触感测电路110。
在此，壳体123的另一侧是壳体123的一部分并且可以被配置成接触感测电路110。详细地，当鼓胀压力被施加时，壳体123的另一侧可以容易地接触其中应力被相对集中的孔的附近的感测电路110。
此外，当电池10的一侧被鼓胀和移动时电池10的壳体123的另一侧可以被配置为适当地接触感测电路110，并且因此孔的形状或者壳体123的另一侧的形状或者数目没有被特别地限制。
然而，根据本发明的示例性实施例，为了稍后通过使用是否传导电流感测感测电路110和壳体123的另一侧的物理接触或者位置变化，壳体123的另一侧由导体形成。此外，电池10的壳体123没有被提供有单独的设备并且使用电池10的壳体123，在作为感测电路110的接触目标的壳体123的另一侧的简单和有效构造方面，电池10的壳体123也可以是由导体形成。
电流感测单元130用作感测在感测电路110和电池10的壳体132的另一侧之间是否传导电流。
下面将会描述根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备100的电流感测单元130的操作原理。
图4至图7是图示被插入以解释通过在根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备的感测电路与突出之间接触而感测电流的过程的示例的图。
参考图4至图7，根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备100的一侧被设置有感测电路110并且其另一侧被设置有壳体123的另一侧。
用于感测在图4至图7中图示的电池的鼓胀的设备100是以本发明的示例性实施例为基础，并且其组件不限于在图4至图7中图示的示例性实施例并且如有必要时，可以添加、修改、或者删除一些组件。
详细地，当电池10被容纳在壳体123中时，感测电路110通常粘附到壳体123，因为在电池10的壳体123和电池10之间的空间狭窄。
在这样的情况下，当由于电池10的鼓胀的进行感测电路110被施加有鼓胀压力时，感测电路110可以接触电池10的壳体123的下部分或者其间的相互位置可以被改变以接触感测电路110和电池10的壳体的上部分，使得电信号被产生并且通过电流感测单元130被感测并且然后被发送到判定单元140。
通过感测电路110和壳体123的各种配置和方法可以产生电信号并且下面将会描述在图4至图7中图示的用于感测电池的鼓胀的设备100的示例性实施例。
图4和图5是图示根据本发明的第一示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备100的图。
参考图4，根据本发明的第一示例性实施例，感测电路110的上部分接触壳体123的另一侧的下部分，并且感测电路110的上部分可以是由绝缘材料112制成并且感测电路110的下部分可以是由导电材料111制成。
在这样的情况下，通过使用感测电路110的各向异性感测在感测电路110和电池壳体123之间的电流传导的配置，在其中当电池10被最初地容纳时空间狭窄的情况下，用于感测电池100的鼓胀的设备100可以被更加有效地配置。
根据本发明的第一示例性实施例，在电池10的鼓胀的发生之前由绝缘材料112形成的感测电路110的下部分粘附到由导体制成的壳体123的另一侧，但是电流在绝缘材料112和导体之间没有流动。
在这样的情况下，当由于过热、过多充电、以及其它因素被容纳的电池10被鼓胀时，被安装的电池10的一侧沿鼓胀方向移动。
在此，当鼓胀发生并且从而由于鼓胀电池10的扩展是均匀的时，如果通过电池10一侧的移动鼓胀压力被施加到感测电路110，如在图5中所图示，感测电路110沿鼓胀方向移动并且从而被提升到并且被布置在电池10的壳体123的上部分，使得电流的流动从感测电路110的下部分的导电材料111传输到由导体制成的感测电路110，从而使电流感测单元130感测电流的流动。
在这样的情况下，已经描述了感测电路110的上部分或者下部分是由导电材料111或者绝缘材料112制成，但是要注意的是，可以接触电池10的另一部分的部分可以是由导电材料111或者绝缘材料112制成，并且可以以各种形式配置该部分。
图6和图7是图示根据本发明的第二示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的设备100的图。
参考图6，根据本发明的第二示例性实施例，感测电路110的上部分可以是由绝缘材料112制成并且其下部分可以是由导电材料111制成。
本发明的第二示例性实施例具有与本发明的第一示例性实施例相似的结构，因为感测电路110的各向异性被使用，但是在由于感测电路110的上部分和下部分的配置中的变化在感测上具有与本发明的第一示例性实施例的细微差异。
根据本发明的第二示例性实施例，在电池100的鼓胀发生之前由导电材料111制成的感测电路110的上部分粘附到由导体制成的壳体123，并且因此电流在导电材料111和导体之间流动。
在这样的情况下，当鼓胀发生并且从而鼓胀压力被施加到感测电路110时，如在图7中所示，由于压力集中，感测电路110在鼓胀方向中移动并且从而被提升到并且被布置在壳体123的另一侧的上部分，该壳体123的另一侧的上部分被布置在孔周围，使得在感测电路110的下部分的绝缘材料112和由导体制成的壳体123的上部分之间没有电流流动，从而使电流感测单元130没有感测到电流的流动。
与本发明的第一示例性实施例相似，已经描述了感测电路110的上部分或者下部分是由导电材料111或者绝缘材料112制成，但是应注意的是，可以接触电池10的另一部分的部分可以是由导电材料111或者绝缘材料112制成，并且可以以各种方式配置该部分。
由于操作原理和配置，根据电池10的一侧是否移动或者接触方向，通过在感测电路110和电池10的壳体123的另一侧之间的接触的存在或者不存在，确定电流感测单元130是否感测到电流。结果，感测电路110执行开关功能以执行接通/切断并且电流感测单元130可以被配置成容易地感测电流的流动。结果，产生利用简单配置感测电池10的鼓胀的效果。
然而，为了让物理地接触电池10的壳体的另一侧的感测电路110执行开关功能，基于是否电流被传导到壳体123的另一侧通常确定在感测电路110中流动的电流的流动，并且因此感测电路110的一部分和壳体123的另一侧的一部分可以是由导体制成。
此外，电流感测单元130通过电流的传导估计在感测电路110和突出120之间的物理接触，并且因此电池10的一侧可以是由绝缘体制成，通过该绝缘体电流没有流动。通过这样做，能够更加精确地感测是否进行接触。
在这样的情况下，电流感测单元130可以被包括在被应用于电动车辆的电池管理系统(BMS)中。在这样的情况下，BMS用作控制和管理被装备在诸如混合动力车辆或者燃料电池车辆的电动车辆中的高压电池。
再次参考图2和图3，判定单元140被连接到感测电路110以用作利用电流感测单元130的感测判定电池10是否被鼓胀。
根据本发明的第一和第二示例性实施例，从当感测电路110和壳体123的另一侧被容纳在电池10的壳体中时，其间的空间是狭窄的，并且从而感测电路110粘附到壳体123的另一侧，根据是否通过感测电路110的上部分或下部分的配置传导电流，这可以分别被确定。
根据本发明的第一示例性实施例，如在图4中所图示，在感测电路110粘附到壳体123的另一侧的情况下，当电流感测单元130感测电流在感测电路110和壳体123的另一侧之间没有流动时，并且感测电路110接触壳体123的另一侧的上部分，使得电流感测单元130感测电流的流动，取决于感测到的结果可以判定电池10的鼓胀。
根据本发明的第二示例性实施例，如在图5中所图示，在感测电路110粘附到壳体123的另一侧的情况下，当电流感测单元130感测电流在感测电路110和壳体123的另一侧之间流动时，并且感测电路110接触壳体123的另一侧的上部分，使得电流感测单元130没有感测电流的流动，取决于感测到的结果可以判定电池10的鼓胀。
在这样的情况下，与电流感测单元130相似，判定单元140可以被包括在被应用于电动车辆的电池管理系统(BMS)中。
显示单元150用作显示取决于判定单元140的判定是否电池10被鼓胀。
根据本发明的示例性实施例，显示单元150可以被配置成包括液晶显示(LCD)装置、发光二极管(LED)装置、阴极射线管(CRT)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、以及有机发光二极管(OLED)装置中的至少一个。
同时，要注意的是，执行上述功能的显示单元150不限于在上面提及的显示装置。
另外，电池10的壳体123用作容纳和固定电池10。
在此，突出120被形成在电池10的壳体123的一侧处并且从而可以被耦合到感测电路110，并且壳体123的另一侧可以是与感测电路110的接触目标。
此外，固定部件124可以固定壳体123使得当电池10被鼓胀时堆叠的电池10的上部分移动以接触电池10的壳体123。
同时，尽管在图2中电池10的壳体123被图示并且被描述成套筒式，但是要注意的是，取决于电池10的应用形式或者结构电池10的壳体123可以被不同地实现为袋状、罐式、小尺寸、中型尺寸等等。
图8是图示根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的方法的流程图。
参考图8，当根据本发明的示例性实施例的用于感测电池的鼓胀的方法开始时，电池壳体的一侧首先被耦合到感测电路并且可以接触感测电路的电池壳体的另一侧被形成(S10)。通过参考图2和图3描述的用于感测电池的鼓胀的设备100中的感测电路110、突出120、以及电池壳体123可以执行步骤S10的处理，并且因为其描述被应用与此，所以其重复描述将会被省略。
接下来，感测在感测电路和电池壳体的另一侧之间是否传导电流(S20)。可以通过参考图2至图5描述的用于感测电池的鼓胀的设备100中的电流感测电路130执行步骤S20的处理，并且因为其描述被应用与此，所以其重复性描述将会被省略。
在这样的情况下，通过电流感测单元130的感测判定电池是否鼓胀(S30)。通过参考图2和图3描述的用于感测电池的鼓胀的设备100中的判定单元140可以执行步骤S30的处理，并且因为其描述被应用与此，所以其重复性描述将会被省略。
参考在附图中给出的流程图已经描述了用于感测电池的鼓胀的前述方法。为了简单描述，方法被图示并且在一系列的框中描述，但是本发明不限于框的顺序，一些框可以与其它的框同时产生或者以不同于其它框的顺序产生并且在本说明书中图示和描述，并且实现相同或者相似结构的框的其它的各种分支、流动路径、以及顺序可以被实现。此外，可以不要求被图示以实现在本说明书中描述的方法的所有框。
虽然在上面已经描述并且在附图中图示本发明的具体示例性实施例，但是本发明的技术精神不限于附图和在上面描述的内容，对于本领域的技术人员来说显然的是，在没有脱离本发明的精神的情况下能够以各种形式修改和改变本发明，并且应被解释为在不脱离本发明的精神的情况下本发明的等效物被包括在本发明的权利要求中。

Claims (12)

1.一种用于感测电池的鼓胀的设备，所述电池容纳在导体制成的壳体中，所述壳体具有孔，所述设备包括：
感测电路，所述感测电路包括上部分和下部分，所述上部分和所述下部分其中一个是由绝缘材料制成并且另外一个是由导电材料制成，其中，在所述电池的鼓胀发生之前，所述上部分在所述孔附近粘附到所述壳体的朝向所述电池的一侧，当所述电池发生鼓胀并且压力被施加到所述感测电路时，感测电路朝鼓胀方向移动从而被提升使得所述下部分在所述孔附近被布置的所述壳体的另一侧；
电流感测单元，所述电流感测单元被配置用于感测在所述感测电路和所述壳体的所述另一侧之间是否传导电流；以及
判定单元，所述判定单元被配置成通过所述的感测来判定所述电池是否鼓胀。
2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：
突出，该突出形成在所述壳体的所述孔中并且被耦合到所述感测电路。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述上部分由所述绝缘材料制成并且所述下部分是由所述导电材料制成。
4.根据权利要求3所述的设备，其中当凭借所述电池的鼓胀压力所述下部分接触所述壳体的所述另一侧使得所述电流感测单元感测电流的流动时，所述判定单元判定所述电池鼓胀。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述上部分是由所述导电材料制成并且所述下部分是由所述绝缘材料制成。
6.根据权利要求5所述的设备，其中当凭借所述电池的鼓胀压力所述下部分接触所述壳体的所述另一侧使得所述电流感测单元没有感测电流的流动时，所述判定单元判定所述电池鼓胀。
7.一种用于感测电池的鼓胀的方法，所述电池容纳在导体制成的壳体中，所述壳体具有孔，所述方法包括：
将感测电路耦合到所述壳体的一侧，其中所述感测电路包括上部分和下部分，所述上部分和所述下部分其中一个是由绝缘材料制成并且另外一个是由导电材料制成，其中，在所述电池的鼓胀发生之前，所述上部分在所述孔附近粘附到所述壳体的朝向所述电池的一侧，当所述电池发生鼓胀并且压力被施加到所述感测电路时，感测电路朝鼓胀方向移动从而被提升使得所述下部分在所述孔附近被布置的所述壳体的另一侧；
感测在所述感测电路和所述壳体的另一侧之间是否传导电流；以及
通过所述的感测判定所述电池是否鼓胀。
8.根据权利要求7所述的方法，其中在所述的耦合中，被形成在所述电池的壳体的所述孔中的突出被耦合到所述感测电路。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述上部分是由所述导电材料制成并且所述下部分是由所述绝缘材料制成。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述判定中，当所述上部分凭借所述电池的鼓胀压力接触所述电池的壳体的所述另一侧使得所述电流感测单元感测电流的流动时，判定所述电池的鼓胀。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述上部分是由所述绝缘材料制成并且所述下部分是由所述导电材料制成。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在所述判定中，当所述上部分凭借所述电池的鼓胀压力接触所述壳体的所述另一侧使得所述电流感测单元没有感测电流的流动时，判定所述电池的鼓胀。
CN201480001456.8A 2013-07-26 2014-01-16 用于感测电池的鼓胀的设备和方法 Active CN104488133B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130088802A KR101579348B1 (ko) 2013-07-26 2013-07-26 배터리 스웰링 감지 장치 및 방법
KR10-2013-0088802 2013-07-26
PCT/KR2014/000476 WO2015012460A1 (ko) 2013-07-26 2014-01-16 배터리 스웰링 감지 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104488133A CN104488133A (zh) 2015-04-01
CN104488133B true CN104488133B (zh) 2018-01-26

Family

ID=52393469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480001456.8A Active CN104488133B (zh) 2013-07-26 2014-01-16 用于感测电池的鼓胀的设备和方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9917334B2 (zh)
EP (1) EP2860816B1 (zh)
JP (1) JP5943404B2 (zh)
KR (1) KR101579348B1 (zh)
CN (1) CN104488133B (zh)
WO (1) WO2015012460A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10158149B2 (en) * 2014-11-20 2018-12-18 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus to detect and manage battery pack cell swell
KR101913460B1 (ko) * 2015-06-10 2018-10-30 주식회사 엘지화학 배터리 셀 스웰링 감지 시스템 및 방법
CN105070962B (zh) * 2015-08-17 2017-05-17 南宁迈世信息技术有限公司 腔体式电池鼓包检测传感器
KR102109224B1 (ko) * 2015-11-30 2020-05-11 주식회사 엘지화학 전지케이스 모니터링 시스템 및 방법
KR102206285B1 (ko) * 2016-12-28 2021-01-21 주식회사 엘지화학 배터리 스웰링 감지 장치 및 방법
KR102379479B1 (ko) * 2017-03-10 2022-03-28 삼성전자 주식회사 기압 기반 배터리 상태 결정 방법 및 전자 장치
JP6864536B2 (ja) * 2017-04-25 2021-04-28 株式会社東芝 二次電池システム、充電方法、プログラム、及び車両
KR102564869B1 (ko) 2018-11-09 2023-08-08 주식회사 아모그린텍 센서 제조 방법 및 이에 의해 제조된 배터리 압력 감지 센서
US11359981B2 (en) 2020-05-04 2022-06-14 Cirque Corporation Resistance sensor for battery swell detection
US11811032B2 (en) 2020-10-07 2023-11-07 Cirque Corporation Battery swell detection
CN114430079A (zh) * 2021-01-21 2022-05-03 东莞新能安科技有限公司 电池组及用电装置
US11575163B2 (en) 2021-06-23 2023-02-07 Cirque Corporation Battery swell detection with an electrically conductive dome

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2461393A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-06 SB LiMotive Co., Ltd. Rechargeable Battery

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004319463A (ja) 2003-03-28 2004-11-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二次電池
KR100878702B1 (ko) * 2005-11-30 2009-01-14 주식회사 엘지화학 이차전지용 안전장치 및 그것을 포함하는 전지팩
KR100756745B1 (ko) 2006-09-28 2007-09-07 현대자동차주식회사 종단저항을 이용한 ｃａｎ 통신 복구 시스템
JP5217214B2 (ja) * 2007-03-30 2013-06-19 Ｔｄｋ株式会社 電源装置及び電気化学素子の膨張検知方法
JP2009076265A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Panasonic Corp 電池パック
JP2010257647A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Panasonic Corp 電池パック
JP2012243556A (ja) * 2011-05-19 2012-12-10 Hitachi Ltd ラミネート電池とその膨張検知方法および電池モジュール
KR101359310B1 (ko) * 2011-07-25 2014-02-07 주식회사 엘지화학 안전성이 향상된 전지팩

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2461393A1 (en) * 2010-12-02 2012-06-06 SB LiMotive Co., Ltd. Rechargeable Battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP5943404B2 (ja) 2016-07-05
EP2860816A4 (en) 2016-02-17
JP2015529956A (ja) 2015-10-08
CN104488133A (zh) 2015-04-01
EP2860816B1 (en) 2021-07-21
US9917334B2 (en) 2018-03-13
KR20150012793A (ko) 2015-02-04
WO2015012460A1 (ko) 2015-01-29
EP2860816A1 (en) 2015-04-15
KR101579348B1 (ko) 2015-12-22
US20160268644A1 (en) 2016-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104488133B (zh) 用于感测电池的鼓胀的设备和方法
EP2523248B1 (en) Battery control device and method
US20200278398A1 (en) Anomaly detection system and anomaly detection method for a secondary battery
WO2009093684A1 (ja) リチウムイオン二次電池、組電池、車両、電池搭載機器、電池システム、および、リチウムイオン二次電池の劣化検知方法
CN105620304B (zh) 电池组热失稳监测装置以及电动汽车
TW201240276A (en) High voltage battery system for vehicle applications
CN105680104A (zh) 电池放电装置及方法
CN201001036Y (zh) 无绳工具中的远程二极管
CN104704697A (zh) 车载用蓄电装置及该车载用蓄电装置的控制方法
KR20140002846A (ko) 전지 모듈 및 전지 모듈의 검사 방법
KR20160109429A (ko) 배터리 팩
KR20160111241A (ko) 전기자동차용 배터리 상태확인 시스템
KR101817396B1 (ko) 배터리 잔존수명 추정 장치 및 방법
CN112349981A (zh) 一种电池管理系统
US10840562B2 (en) Energy storage system, monitoring unit for energy storage device, and method of monitoring energy storage device
EP3043441B1 (en) Battery management unit for preventing performance of erroneous control algorithm from communication error
CN105492236B (zh) 使负载中的电池、尤其是锂离子电池运行的方法和设备
EP2916138B1 (en) Battery pack test system and method for testing said battery pack
KR20130091171A (ko) 절연 저항 모니터링 장치 및 방법
KR102553607B1 (ko) 배터리 상태 진단 시스템
Rezal et al. Orion battery management system (BMS) for lithium-ion battery pack
KR20140020660A (ko) 배터리 모듈 검사장치
CN208559080U (zh) 一种基于燃料电池的电池管理系统
CN219829978U (zh) 一种锂电池状态监测装置
CN212162862U (zh) 电池包系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211203

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: LG Energy Solution,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG CHEM, Ltd.