CN218783079U - 带有热失控检测的电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了带有热失控检测的电池，电池包括多个堆叠设置的电芯，至少一片电芯朝向另一电芯或者外壳的一面设有膜式压力传感器；每一膜式压力传感器均用于采集相应的电芯在发生膨胀使与另一电芯之间或者外壳之间的作用力，并将采集到的数据以电信号的形式发送给电池控制系统；电池控制系统根据预设值对每一膜式压力传感器发送的数据进行判断，当超出安全阈值范围时发出声音信号、光信号和/或电信号进行警示。本实用新型的应用能够能够更加精确快捷的对电池工作情况，甚至可以判断热失控是处于早期、中期还是晚期，使使用者能够根据不同情况，做出不同的安全措施，保证整车和人生安全，降低财产损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源车用电池制造技术领域，特别涉及带有热失控检测的电池。
背景技术
随着新能源技术的不断推进，各种采用大功率电池的新能源车被不断的开发出来，然而随之而来的各种电池的爆燃事故也逐渐增多，因此在国家标准中规定，电池包热扩散时，电池控制系统(英语缩写为：BMS)应至少提前5分钟提供报警信号，以供乘客疏散逃离。
在现实中，为安全起见，对于上述要求更为严格，通常要求即便发生热扩散也至少要在30分钟至45分钟不发生起火，甚至要求永远不发生热失控。
而在实际应用中，电池包或电池系统在由于单个电池热失控引起热扩散，进而导致乘员舱发生危险之前5分钟内，应提供一个热事件报警信号(服务与整车热事件报警，提醒乘员疏散)。如果热扩算不会产生导致车辆乘员危险的情况，则认为该要求得到满足。
在现有技术中，电池控制系统已经可以实现实时监控每颗电芯单体的电压；而对于电池温度，由于硬件电路资源限制，无法监测每颗电芯的温度，但可以对每个模组监测2至3个温度点，以代替模组温度，一般能够覆盖模组最高温度点和最低温度点。
在整车运行时，电池控制系统实时计算电池电压和模组温度，根据提前指定的报警策略判断是否出现热失控。报警策略一般为温度和电压同时满足一定条件，如电压过低、温度过高，电压变化速率过快，温度变化速率过快等。
然而，在实际应用中仍然存在一些无法解决的问题，如电芯已喷阀，采样线已熔断，将导致电压、温度等信号丢失，电池控制系统无法进行判断，虽然本领域相关技术人员一直都在致力于将检测时间提前，在电芯刚开始异常时就检测到，以实现即时处理，提高产品安全性能，但是仍然无法完善的解决上述情况。
因此，如何更加精确快捷的对电池工作情况进行判断成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供带有热失控检测的电池，实现的目的是能够更加精确快捷的对电池工作情况。
为实现上述目的，本实用新型公开了带有热失控检测的电池，电池包括多个堆叠设置的电芯；
其中，至少一片所述电芯朝向另一所述电芯或者外壳的一面设有膜式压力传感器；
每一所述膜式压力传感器均用于采集相应的所述电芯在发生膨胀使与另一所述电芯之间或者所述外壳之间的作用力，并将采集到的数据以电信号的形式发送给电池控制系统；
所述电池控制系统根据预设值对每一所述膜式压力传感器发送的数据进行判断，当超出安全阈值范围时发出声音信号、光信号和/或电信号进行警示。
优选的，所述电池控制系统集成在所述电池的壳体。
优选的，所述电池控制系统获取所述电池的电压数据和内部温度数据，并将所述电压数据和内部温度数据用于所述膜式压力传感器发送的数据是否超出安全阈值范围的判断。
更优选的，所述电池控制系统通过无线方式获取每一所述膜式压力传感器采集到的数据，以及所述电压数据和内部温度数据。
优选的，每一所述膜式压力传感器均通过黏贴方式固定在相应的所述电芯。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的应用能够能够更加精确快捷的对电池工作情况，甚至可以判断热失控是处于早期、中期还是晚期，使使用者能够根据不同情况，做出不同的安全措施，保证整车和人生安全，降低财产损失。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本实用新型一实施例的结构示意图。
图2示出本实用新型一实施例中膜式压力传感器的结构示意图。
具体实施方式
实施例
如图1和图2所示，带有热失控检测的电池，电池包括多个堆叠设置的电芯1。
其中，至少一片电芯1朝向另一电芯1或者外壳2的一面设有膜式压力传感器3；
每一膜式压力传感器3均用于采集相应的电芯1在发生膨胀使与另一电芯1之间或者外壳2之间的作用力，并将采集到的数据以电信号的形式发送给电池控制系统；
电池控制系统根据预设值对每一膜式压力传感器3发送的数据进行判断，当超出安全阈值范围时发出声音信号、光信号和/或电信号进行警示。
在实际应用中，电池在热失控发生时，除了电压、温度之外，还有一个参数会急剧变化——电芯1内部压力，因此电池热失控发生的初期阶段，由于内部化学物质发生副反应，产生大量气体，而电芯体积固定，且内部已经充满了正负极材料、电解液等，导致压力急剧变大。如果在此时可以探测到电池内部压力变化，并用以知道电池的热失控检测，将大大缩短检测时间，并提高检测准确度。
本实用新型通过在至少一片电芯1朝向另一电芯1或者外壳2的一面设有膜式压力传感器3，当电芯1发生膨胀时，用于采集相应的电芯1在发生膨胀使与另一电芯1之间或者外壳2之间的作用力，并将采集到的数据以电信号的形式发送给电池控制系统。
在电池正常运行时，电池控制系统可记录电池模组内压力，及压力变化速率由于充放电导致的电池内部压力变化，以制定安全阈值。
在热失控判断时，电池控制系统根据膜式压力传感器3传回数据所形成的的电池内部压力值/压力变化速率，结合电池的内部温度数据和电压数据判断是否发生热失控，甚至可以判断热失控是处于早期、中期还是晚期，并根据不同情况，做出不同的安全措施，保证整车和人生安全，降低财产损失。
在某些实施例中，电池控制系统集成在电池的壳体。
在某些实施例中，电池控制系统获取电池的电压数据和内部温度数据，并将电压数据和内部温度数据用于膜式压力传感器3发送的数据是否超出安全阈值范围的判断。
在某些实施例中，电池控制系统通过无线方式获取每一膜式压力传感器3采集到的数据，以及电压数据和内部温度数据。
在某些实施例中，每一膜式压力传感器3均通过黏贴方式固定在相应的电芯1。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.带有热失控检测的电池，电池包括多个堆叠设置的电芯(1)；其特征在于，至少一片所述电芯(1)朝向另一所述电芯(1)或者外壳(2)的一面设有膜式压力传感器(3)；
每一所述膜式压力传感器(3)均用于采集相应的所述电芯(1)在发生膨胀使与另一所述电芯(1)之间或者所述外壳(2)之间的作用力，并将采集到的数据以电信号的形式发送给电池控制系统；
所述电池控制系统根据预设值对每一所述膜式压力传感器(3)发送的数据进行判断，当超出安全阈值范围时发出声音信号、光信号和/或电信号进行警示。
2.根据权利要求1所述的带有热失控检测的电池，其特征在于，所述电池控制系统集成在所述电池的壳体。
3.根据权利要求1所述的带有热失控检测的电池，其特征在于，所述电池控制系统获取所述电池的电压数据和内部温度数据，并将所述电压数据和内部温度数据用于所述膜式压力传感器(3)发送的数据是否超出安全阈值范围的判断。
4.根据权利要求3所述的带有热失控检测的电池，其特征在于，所述电池控制系统通过无线方式获取每一所述膜式压力传感器(3)采集到的数据，以及所述电压数据和内部温度数据。
5.根据权利要求1所述的带有热失控检测的电池，其特征在于，每一所述膜式压力传感器(3)均通过黏贴方式固定在相应的所述电芯(1)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222591186.5U CN218783079U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 带有热失控检测的电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222591186.5U CN218783079U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 带有热失控检测的电池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218783079U true CN218783079U (zh) | 2023-03-31 |
Family
ID=85714327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222591186.5U Active CN218783079U (zh) | 2022-09-29 | 2022-09-29 | 带有热失控检测的电池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218783079U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115954570A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-04-11 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池和用电设备 |
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2022
- 2022-09-29 CN CN202222591186.5U patent/CN218783079U/zh active Active
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