[發(fā)明專利]一種緩解電池包熱失控蔓延的控制方法、裝置及電池包

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910123540.1
• 申請日: 2019-02-18
• 公開（公告）號: CN109860740B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝杰;秦學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/633;H01M10/635;H01M10/637;H01M10/625;H01M50/209;H01M50/249;B60L3/00
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本申請實施例公開了一種緩解電池包熱失控蔓延的控制方法、裝置及電池包，涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)在緩解電池?zé)崾Э芈訒r，增加了電池包的重量，導(dǎo)致電池包能量密度降低的問題。具體方案為：電池包包括多個電池，每個電池包括電芯和第一開關(guān)，其中，第一開關(guān)的一端與電芯的正極極柱電連接，第一開關(guān)的另一端與電芯的負(fù)極極柱電連接，第一開關(guān)的控制端用于接收控制信號，控制信號用于在電池或與該電池位置相鄰的至少一個電池的電壓變化速率大于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時導(dǎo)通第一開關(guān)，或，在電池或與該電池位置相鄰的至少一個電池的溫升速率大于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時導(dǎo)通第一開關(guān)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請實施例涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種緩解電池包熱失控蔓延的控制方法、裝置及電池包。

背景技術(shù)

在能源危機與環(huán)境污染的雙重壓力下，汽車動力系統(tǒng)電動化成為了汽車發(fā)展的重要趨勢之一。目前，新能源汽車動力電池系統(tǒng)多采用具有較高能量密度的鋰離子動力電池。然而，偶發(fā)的安全事故使得鋰離子動力電池系統(tǒng)受到較多質(zhì)疑。

現(xiàn)有的動力電池系統(tǒng)事故一般是由動力電池發(fā)生熱失控造成的。動力電池?zé)崾Э厥侵赣捎趧恿﹄姵貎?nèi)部材料在一定溫度下，將化學(xué)能快速轉(zhuǎn)化成熱能的過程。動力電池系統(tǒng)通常包含多節(jié)串并聯(lián)連接的單體動力電池，部分單體電池發(fā)生熱失控之后，劇烈釋放出的熱能將會波及周圍的電池，導(dǎo)致周圍電池繼續(xù)因受到高溫加熱而發(fā)生熱失控。這種周圍電池受到已有熱失控影響繼而發(fā)生熱失控的過程，稱為熱失控的擴展過程。熱失控的擴展是非常危險的，這意味著動力電池系統(tǒng)局部發(fā)生熱失控后，整個系統(tǒng)都將因為熱失控的擴展而發(fā)生熱失控。因此，防止動力電池系統(tǒng)內(nèi)的熱失控擴展的發(fā)生，將熱失控限制在局部，能夠大大提高動力電池系統(tǒng)的安全性能，保證人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

現(xiàn)有的一種防止熱失控蔓延的方法是通過在電池系統(tǒng)中設(shè)置一組環(huán)繞所有單體電池的流體管道，管道內(nèi)儲存有冷卻液。通過檢測電芯溫度確定電芯發(fā)生熱失控時，對熱失控電芯噴灑冷卻液的方法冷卻熱失控電芯，起到防止熱失控蔓延的目的。現(xiàn)有的另一種防止熱失控蔓延的方法是采用導(dǎo)熱殼-相變材料-隔離板三者聯(lián)用構(gòu)成的復(fù)合板，并將該復(fù)合板設(shè)置在電池之間的空隙中，從而有效地阻隔熱失控傳播，提高電池包的安全性。

但是，上述方法對電池包的改動較大，而且通過布置一條環(huán)繞所有單體電池的管道或者在電芯之間布置復(fù)合板，增加了電池包的體積和重量，降低了電池包的能量密度。另外，由于溫度的傳導(dǎo)具有滯后效應(yīng)，因此通過檢測電芯溫度的方法確定電芯發(fā)生熱失控，不能在早期實現(xiàn)對熱失控電芯的干預(yù)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種緩解電池包熱失控蔓延的控制方法、裝置及電池包，能夠在不顯著影響電池包能量密度的同時，提前對熱失控電芯及其鄰近電芯進行干預(yù)，有效地緩解或防止熱失控蔓延。

為達(dá)到上述目的，本申請實施例采用如下技術(shù)方案：

本申請實施例的第一方面，提供一種電池包，該電池包包括多個電池，每個電池包括電芯和第一開關(guān)，其中，該第一開關(guān)的一端與上述電芯的正極極柱電連接，該第一開關(guān)的另一端與上述電芯的負(fù)極極柱電連接，該第一開關(guān)的控制端用于接收控制信號，該控制信號用于在上述電池或與上述電池位置相鄰的至少一個電池的電壓變化速率大于或等于第一預(yù)設(shè)閾值時導(dǎo)通上述第一開關(guān)，或，在上述電池或與上述電池位置相鄰的至少一個電池的溫升速率大于或等于第二預(yù)設(shè)閾值時導(dǎo)通上述第一開關(guān)。基于本方案，電池包中的電池能夠在該電池或該電池的鄰近電池發(fā)生熱失控時，接收控制信號以使第一開關(guān)導(dǎo)通，電池開始自放電，電池的剩余電量降低。由于電池的剩余電量越低，發(fā)生熱失控時的劇烈程度就越低，對鄰近電池的影響就越小，因第一開關(guān)導(dǎo)通降低電池的剩余電量后，能夠有效的緩解或防止電池的熱失控蔓延。

結(jié)合第一方面，在一種可能的實現(xiàn)方式中，上述電池包的正極極柱還用于與負(fù)載的一端電連接，上述電池包的負(fù)極極柱還用于與上述負(fù)載的另一端電連接?；诒痉桨福瑔蝹€電池的自放電回路獨立于電池包的工作回路。