[發(fā)明專利]電池火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810840443.X
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108765856A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李偉峰;王賀武;歐陽明高;張亞軍;李成;李建秋;盧蘭光;韓雪冰;杜玖玉
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G08B17/10
• 分類號: G08B17/10;G08B17/06;G01D21/02
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 趙永輝

本申請?zhí)峁┮环N電池火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)及方法。第一檢測器用以檢測電池單體即將或已經(jīng)發(fā)生熱失控時釋放出的電解液或碳煙顆粒等。第二檢測器用以檢測多個電池單體即將或已經(jīng)發(fā)生熱失控時的形狀變化。第三檢測器用以檢測多個電池單體即將或已經(jīng)發(fā)生熱失控時電池噴發(fā)過程中的氣流噴射所產(chǎn)生噪聲的振動頻率。每個第四檢測器用以檢測每個電池單體表面的溫度或表面應(yīng)變力，或相鄰兩個電池單體之間的擠壓力變化。電池火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)可以從圖像、氣體、聲音、溫度、表面應(yīng)力、擠壓力等多個角度實現(xiàn)對電池的火災(zāi)預(yù)警，避免了火災(zāi)誤報或漏報現(xiàn)象，提高了電池在火災(zāi)預(yù)警方面的安全性，避免了生命以及財產(chǎn)的損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及鋰離子電池安全，特別是涉及一種電池火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

近年來，電動汽車的市場份額穩(wěn)步提升。鋰離子電池具有高電壓、高比能量、長循環(huán)壽命、對環(huán)境無污染等卓越性能，受到電動汽車產(chǎn)業(yè)的高度關(guān)注，并獲得了一定應(yīng)用。然而，鋰離子電池?zé)崾Э剡^程中會產(chǎn)生可燃混合氣，如H₂、CO、CH₄等，并積聚在電池內(nèi)部。在電池內(nèi)部達(dá)到一定壓力界限后，安全閥開啟，可燃混合氣隨著電池噴發(fā)而釋放到外界環(huán)境中。

由于電池高溫表面以及火星溫度遠(yuǎn)高于氣態(tài)噴發(fā)物的著火溫度，一旦噴發(fā)物噴射在空氣中并與氧氣接觸，將極易出現(xiàn)著火現(xiàn)象，并引發(fā)火災(zāi)。電池噴發(fā)后高溫可燃物與進(jìn)入電池內(nèi)部的空氣接觸后也很容易出現(xiàn)自燃現(xiàn)象。另外，即使電池噴發(fā)后的氣態(tài)噴發(fā)物不出現(xiàn)著火現(xiàn)象，但如果逐漸積累到一定數(shù)量，也將可能會出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象，其危害性將更大。目前的鋰離子電池火災(zāi)預(yù)警方法及系統(tǒng)在對鋰離子電池火災(zāi)預(yù)警時，可以檢測的模式比較單一，無法全面地從多個角度對鋰離子電池火災(zāi)預(yù)警，導(dǎo)致出現(xiàn)火災(zāi)誤報或漏報現(xiàn)象，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對目前的電池火災(zāi)預(yù)警方法及系統(tǒng)的檢測模式比較單一，無法全面地從多個角度對電池火災(zāi)預(yù)警的問題，提供一種可以從多個角度實現(xiàn)對電池火災(zāi)預(yù)警的電池火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)及方法。

本申請?zhí)峁┮环N電池火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)包括電池模組殼體、至少一個第一檢測器、至少一個第二檢測器、至少一個第三檢測器、多個第四檢測器以及電池管理系統(tǒng)。所述電池模組殼體內(nèi)設(shè)置有多個電池單體，每個所述電池單體設(shè)置有一個安全閥。所述第一檢測器設(shè)置于所述電池模組殼體內(nèi)壁，且所述第一檢測器與多個所述安全閥相對設(shè)置，用以檢測所述電池單體即將或已經(jīng)發(fā)生熱失控時釋放出的電解液或碳煙顆粒等。所述第二檢測器設(shè)置于所述電池模組殼體內(nèi)壁，且所述第二檢測器與多個所述安全閥相對設(shè)置，用以檢測所述多個電池單體即將或已經(jīng)發(fā)生熱失控時的形狀變化。所述第三檢測器設(shè)置于所述電池模組殼體內(nèi)壁，且所述第三檢測器與多個所述安全閥相對設(shè)置，用以檢測所述多個電池單體即將或已經(jīng)發(fā)生熱失控時電池噴發(fā)過程中氣流噴射所產(chǎn)生噪聲的振動頻率。每個所述第四檢測器設(shè)置于每個所述電池單體表面。所述第一檢測器與所述電池管理系統(tǒng)連接，所述第二檢測器與所述電池管理系統(tǒng)連接，所述第三檢測器與所述電池管理系統(tǒng)連接，所述多個第四檢測器與所述電池管理系統(tǒng)連接。

在其中一個實施例中，所述第一檢測器為煙霧傳感器或氣體傳感器。

在其中一個實施例中，所述第二檢測器為紅外攝像機(jī)。

在其中一個實施例中，所述第三檢測器為噪聲傳感器。

在其中一個實施例中，所述第四檢測器為溫度傳感器。

在其中一個實施例中，所述第四檢測器為應(yīng)變式傳感器。

在其中一個實施例中，所述第四檢測器為觸力傳感器。