CN111948564A - 一种精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，包括气密性装置和探测元件，气密性装置为中空结构，气密性装置套装在电池单体的泄压阀外侧且与电池单体的壳体连接，探测元件内置于气密性装置，探测元件用于检测气密性装置内的参数信号并将参数信号输送至控制系统。有益效果：所述气密性装置为探测元件提供可靠的检测环境，设置在泄压阀正上方的探测元件可瞬间检测到泄压阀的开启并发出及时预警信号，泄气阀门可排除气密性装置内的气体避免气密性装置发生炸裂损坏。同时，检测装置与电池单体一一对应可精准定位到锂离子电池组中具体发生热失控的电池单体，便于控制系统及时采取控制措施。
Description
技术领域
本发明涉及汽车锂电池检测技术领域，具体涉及一种精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置。
背景技术
随着新能源的普及，人们对于新能源汽车也越来越关注，尤其是新能源汽车的安全问题。新能源汽车的安全事故主要来自电池热失控导致的燃烧或爆炸。当电池内外部短路、过充电等导致电池温度过高时，电池极易发生热失控。目前，提高新能源汽车安全性的方法除了对电池组加强监测之外，尚无实质性的避免电池热失控技术出现。
当前针对电池安全性的预警技术路线有：1)基于电池管理系统(BMS)实时检测电池电压、电流、电池表面温度等信号或内部状态预测的热失控预警技术；2)基于气体检测的锂离子电池热失控预警技术。然而基于BMS的热失控预警技术，其主要是依赖BMS对电池外部参数(如电压、电流和电池表面温度等)的监视，以保证电池工作的安全性。但新能源汽车的电池通常采用电池组以增加电池的蓄能能力，BMS主要是对电池组的整体工作状况进行管理和检测，无法检测每个电池单体的工作状况，而且，当某个电池单体发生早期热失控时，整个电池组的温度、电流等参数变化不大，导致BMS对整个电池组的检测存在一定的滞后性。而基于气体检测的热失控早期预警技术，是基于电池热失控时电池内部会产生大量气体物质，如CO、CO2、H2、C2H4和C2H6等，利用传感器检测气体物质来实现电池热失控早期预警，然而电池运行工况和工作环境是非常复杂的，这对传感器的重复性、灵敏度、响应和恢复时间以及稳定性都提出了极高的要求，甚至会导致误报的情况。而同样传感器检测检测气体物质是对整个电池包内的检测，无法定位到发生热失控的某一电池单体。
发明内容
本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，结构简单，通过在电池单体的泄压阀外设置气密性装置，一旦电池单体发生热失控，电池单体内部的气体从泄压阀喷出进入气密性装置，即可被设置在气密性装置内的探测元件检测到，探测元件即可将检测的参数信号输送至控制系统，控制系统可及时发出预警和采取控制措施，避免造成人员伤害。
本发明的目的是通过以下技术措施达到的：一种精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，所述检测装置包括气密性装置和探测元件，所述气密性装置为中空结构，所述气密性装置套装在电池单体的泄压阀外侧且与电池单体的壳体连接，所述探测元件内置于气密性装置，所述探测元件用于检测气密性装置内的参数信号并将参数信号输送至控制系统。
进一步地，所述探测元件设在所述泄压阀的正上方。
进一步地，所述探测元件为温度传感器、CO传感器、光电传感器、氢气传感器、VOC传感器和压力微触开关中的一种。
进一步地，所述检测装置还包括泄气阀门，所述泄气阀门设在所述气密性装置上，所述泄气阀门用于排出气密性装置内的气体。
进一步地，所述泄气阀门为一个以上。
进一步地，所述检测装置与电池组中的电池单体一一对应。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，结构简单，成本低，通过在电池单体的泄压阀外设置气密性装置，一旦电池单体发生热失控，电池单体内部的气体从泄压阀喷出进入气密性装置，即可被设置在气密性装置内的探测元件检测到，探测元件即可将检测的参数信号输送至控制系统，控制系统可及时发出预警，提醒驾乘人员进行撤离，避免造成人员伤害。气密性装置为探测元件提供可靠的检测环境，设置在泄压阀正上方的探测元件可瞬间检测到泄压阀的开启并发出及时预警信号，泄气阀门可排除气密性装置内的气体避免气密性装置发生炸裂损坏。同时，检测装置与电池单体一一对应可精准定位到锂离子电池组中具体发生热失控的电池单体，便于控制系统及时采取控制措施。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
附图说明
图1是连接有所述精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置的电池组的结构示意图。
图2是所述精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置的结构示意图。
其中，1.电池单体，2.泄压阀，3.气密性装置，4.探测元件，5.泄气阀门。
具体实施方式
如图1至2所示，一种精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，所述检测装置包括气密性装置3和探测元件4，所述气密性装置3为中空结构，所述气密性装置3套装在电池单体1的泄压阀2外侧且与电池单体1的壳体连接，当电池单体1发生热失控时，电池单体1内产生的气体从泄压阀2排出后进入气密性装置3，并可在气密性装置3内聚集。所述气密性装置3与电池单体1的壳体可采用胶粘、螺纹连接、卡扣连接、焊接或铆接中的一种方式连接。所述探测元件4内置于气密性装置3并设在所述气密性装置3的内侧壁上，进一步地，所述探测元件4可设在气密性装置3的顶面或侧面的内壁上。所述探测元件4用于检测气密性装置3内的参数信号并将参数信号输送至控制系统。具体的，所述探测元件4与控制系统连接，所述控制系统还与预警单元连接，所述预警单元用于发出预警信号以提醒驾乘人员。当电池单体1发生热失控时，电池单体1内部的气体从泄压阀2喷出并进入气密性装置3，气密性装置3内的探测元件4检测到参数信号发生变化并将检测的参数信号输送至控制系统，控制系统及时切断发生热失控的电池单体1的电路，同时控制系统还将启动预警单元，预警单元及时发出预警，提醒驾乘人员进行撤离，避免造成人员伤害。此外，所述精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置结构简单，对探测元件的精度要求较低。
所述探测元件4设在所述泄压阀2的正上方。一旦气体从泄压阀2排出，探测元件4即可瞬间检测到气密性装置3内的参数变化，并及时将参数信号输送至控制系统。
所述探测元件4为温度传感器、CO传感器、光电传感器、氢气传感器、VOC传感器和压力微触开关中的一种。
所述检测装置还包括泄气阀门5，所述泄气阀门5设在所述气密性装置3上，具体的，所述泄气阀门5可设在所述气密性装置的顶面或侧面上。所述泄气阀门5用于排出气密性装置3内的气体。所述泄气阀门5为一个以上。所述泄气阀门5的开启或关闭通过控制系统控制。具体的，所述探测元件4检测到气密性装置3内参数信号并将参数信号输送至控制系统时，控制系统即控制所述泄气阀门5打开，泄压阀2喷出的气体可从泄气阀门5排出，避免气体在气密性装置3内过量积聚造成气密性装置3炸裂损坏。
所述泄气阀门5为电磁阀、旋塞阀、球阀、闸阀和隔膜阀中的一种。具体的，当所述泄气阀门5为多个时，多个所述泄气阀门5可以为电磁阀、旋塞阀、球阀、闸阀和隔膜阀中的同一种，或者，多个所述泄气阀门5可以为电磁阀、旋塞阀、球阀、闸阀和隔膜阀中的多种。
所述检测装置与电池组中的电池单体1一一对应。具体的，所述检测装置的数量与电池组中电池单体1的数量相同，即每一个电池单体1均与一个检测装置连接，对电池组中的每一个电池单体1进行监测，当电池组发生热失控时，可精准定位到锂离子电池组中具体发生热失控的电池单体1，便于控制系统及时采取控制措施。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，其特征在于：所述检测装置包括气密性装置和探测元件，所述气密性装置为中空结构，所述气密性装置套装在电池单体的泄压阀外侧且与电池单体的壳体连接，所述探测元件内置于气密性装置，所述探测元件用于检测气密性装置内的参数信号并将参数信号输送至控制系统。
2.根据权利要求1所述的精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，其特征在于：所述探测元件设在所述泄压阀的正上方。
3.根据权利要求1所述的精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，其特征在于：所述探测元件为温度传感器、CO传感器、光电传感器、氢气传感器、VOC传感器和压力微触开关中的一种。
4.根据权利要求1所述的精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，其特征在于：所述检测装置还包括泄气阀门，所述泄气阀门设在所述气密性装置上，所述泄气阀门用于排出气密性装置内的气体。
5.根据权利要求4所述的精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，其特征在于：所述泄气阀门为一个以上。
6.根据权利要求1所述的精准定位新型锂离子电池热失控的检测装置，其特征在于：所述检测装置与电池组中的电池单体一一对应。
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