[實用新型]一種基于珀爾帖效應(yīng)的電動汽車電池緊急降溫系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820256976.9
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN208315698U
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉磊;鄒強
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/48;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6572
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 郭穎

本實用新型提供的一種基于珀爾帖效應(yīng)的電動汽車電池緊急降溫系統(tǒng)，包括：用于實時監(jiān)測電動汽車電池板各部分溫度的溫度監(jiān)測單元；與所述溫度監(jiān)測單元連接的、用于接收所述溫度監(jiān)測單元發(fā)送的高溫信號并發(fā)出工作指令的觸發(fā)單元；與所述觸發(fā)單元連接、用于接收所述觸發(fā)單元發(fā)出的工作指令，并利用珀爾帖效應(yīng)對電池板進行電子降溫的制冷單元。能實時監(jiān)測電動汽車電池板各部分溫度，在電路板發(fā)生超溫現(xiàn)象時能及時啟動制冷單元，有效的防止電池板的急劇升溫狀況的發(fā)生，從而保證了電動汽車電池的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電動汽車電池安全技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及預(yù)防二次事故發(fā)生的電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

常見的熱電效應(yīng)有塞貝克效應(yīng)、珀爾帖效應(yīng)、湯姆遜效應(yīng)等等，其中珀爾帖效應(yīng)，因為金屬導(dǎo)體的珀爾帖效應(yīng)很弱，所以長期并沒得到實際應(yīng)用。直到 1990年左右，原蘇聯(lián)科學(xué)家約飛研究出最好的熱電半導(dǎo)體材料——以碲化鉍為基的化合物，從而出現(xiàn)了能夠進行實用的半導(dǎo)體電子制冷元件——熱電制冷器。目前已有利用珀爾帖效應(yīng)制成的標(biāo)準(zhǔn)電池恒溫器設(shè)計，參照《利用珀爾帖效應(yīng)加熱和致冷的標(biāo)準(zhǔn)電池恒溫器》[1]，為了盡可能消除標(biāo)準(zhǔn)電池工作時正負極之間的溫差，設(shè)計者使用密封較好的杜瓦瓶和珀爾帖原件組組合起來，將標(biāo)準(zhǔn)電池置于杜瓦瓶中，通過珀爾帖元件平衡杜瓦瓶內(nèi)密封環(huán)境的溫度來達到恒溫條件。

針對于電動汽車電池安全性方面的考慮，當(dāng)前世界各大電動汽車公司都有做出相應(yīng)的預(yù)防措施。如特斯拉公司的特斯拉電池板在電池組表面有防火材料的護板，并且有大量的密封粘合劑，電池板配備有總保險絲，及時排除短路導(dǎo)致的危害。特斯拉電池板位于汽車的底盤部位，為了防止汽車行駛中異物刺穿電池，特斯拉專門增加了鈦金屬護板保護電池板。特斯拉還在電池組之間建立專門的液體循環(huán)溫度管理系統(tǒng)，防止電池在汽車行進過程中過熱現(xiàn)象的發(fā)生。而比亞迪旗下的電動汽車采用磷酸鐵鋰電池，相比于特斯拉采用的鈷酸鋰電池，高溫下穩(wěn)定性好，安全性更高。上述圍繞電池安全性方面的措施主要是以預(yù)防為主，對于事故突發(fā)的處理措施則相對較少。

研究證實，鋰電池正負極材料表面都覆蓋著一層鈍化膜，鋰離子電池體系之所以能夠穩(wěn)定工作，很大程度上是因為鈍化膜隔絕了正負極與電解液的進一步反應(yīng)。所以說，電池正負極上的鈍化膜完整性與致密程度，很大程度影響了鋰電池使用的安全性。鋰電池的不安全使用，例如快速充放電、短路、高溫?zé)釠_擊等情況，都容易觸發(fā)電池內(nèi)部的危險性副反應(yīng)而產(chǎn)生熱量，直接破壞正負極表面的鈍化膜。當(dāng)電芯溫度上升后，負極表面鈍化膜分解，導(dǎo)致高活性鋰碳負極暴露在電解液中發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生熱量導(dǎo)致進一步的劇烈反應(yīng)。

自電動汽車投入使用以來，與之相關(guān)的交通事故時有發(fā)生，在車輛撞擊結(jié)束后，由于電池板變形導(dǎo)致的電池短路會帶來電池板急劇升溫現(xiàn)象，常常導(dǎo)致了其他電池發(fā)生上述反應(yīng)，導(dǎo)致二次事故的發(fā)生。為了避免此類突發(fā)事故帶來的電動汽車電池安全性問題，必須要防止電池板的急劇升溫狀況的發(fā)生。因此，急需一種針對于電動汽車電池板急劇升溫設(shè)計的系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服公知技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種基于珀爾帖效應(yīng)的電動汽車電池緊急降溫系統(tǒng)，能有效防止電池板升溫狀況的發(fā)生，保證電動汽車電池的安全性。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，依據(jù)本實用新型提供的一種基于珀爾帖效應(yīng)的電動汽車電池緊急降溫系統(tǒng)，包括：用于實時監(jiān)測電動汽車電池板各部分溫度的溫度監(jiān)測單元；與所述溫度監(jiān)測單元連接的、用于接收所述溫度監(jiān)測單元發(fā)送的高溫信號并發(fā)出工作指令的觸發(fā)單元；與所述觸發(fā)單元連接、用于接收所述觸發(fā)單元發(fā)出的工作指令，并利用珀爾帖效應(yīng)對電池板進行電子降溫的制冷單元。

本實用新型還可以采取以下技術(shù)方案進一步實現(xiàn)：

前述的基于珀爾帖效應(yīng)的電動汽車電池緊急降溫系統(tǒng)，其中，所述溫度監(jiān)測單元由若干子溫度監(jiān)測單元并聯(lián)組成。