[發明專利]電池熱失控預警方法

有效

• 申請號: 202010107144.2
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111370784B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 潘岳;韓雪冰;馮旭寧;盧蘭光;歐陽明高
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/48;H01M50/581;G08B21/18
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 魏朋

本申請提供一種電池熱失控預警方法，包括將至少一根熱失控感知件以預設走線方式布置于電池模組中。所述電池模組包括至少一個電池單體。每一根熱失控感知件與所述電池單體的第一表面接觸。每一根所述熱失控感知件上設置至少一個監測點，并監測每一個監測點的電信號。當所述電池模組中的任意一個電池單體發生熱失控時，所述熱失控感知件將被熔斷，所述熱失控感知件上的至少一個所述監測點的電信號發生異常波動，進而進行熱失控預警。本申請利用低熔點的熱失控感知件，原理簡單，可操作性強，成本低，檢測速度快。本方法無需復雜的計算，數據存貯量、計算量都很小，可以在熱失控發生前進行及時的預警，可以很大程度上減小熱失控造成的危害。

技術領域

本申請涉及電池技術領域，特別是涉及一種電池熱失控預警方法。

背景技術

為緩解能源短缺和環境污染問題，我國已經將新能源汽車列入戰略性新興技術產業。汽車動力系統電動化已逐漸成為未來汽車技術發展的主要趨勢之一。汽車動力系統電動化的主要特征之一即使用電能替代化學能作為車輛主要的驅動能量來源。鋰離子動力電池因其具有比能量高、自放電率低以及循環壽命長的特點，是目前最具實用價值的純電動汽車能量源。

然而，隨著鋰離子電池在電動汽車上的大規模應用，以熱失控為代表的鋰離子動力電池安全性事故時有發生。鋰離子動力電池事故通常表現為以熱失控為核心的溫度驟升、冒煙、起火甚至爆炸等現象。熱失控事故通常在短時間內釋放出大量能量，極易造成人員傷亡與財產損失。因此熱失控事故會打擊民眾接受電動汽車的信心，并阻礙電動汽車的普及。

鋰離子動力電池熱失控事故可能由機械濫用(擠壓、針刺、碰撞等)、電濫用(過充電、過放電、內短路等)和熱濫用引發。這三種濫用之間存在一定的內在聯系，機械濫用導致電池的變形，而電池的變形有可能導致內短路，即導致電濫用，而電濫用往往伴隨著焦耳熱即化學反應熱，熱量的積聚導致熱濫用，最終熱濫用導致電池溫度升高，引起熱失控鏈式反應。

雖然鋰離子電池熱失控事故的誘因有很多，但熱失控的本質是熱問題，即：在電池發生熱失控前，電池溫度必然會經歷從正常到過熱的變化過程。這一溫度變化過程可以通過溫度傳感器測量到，但是目前在車用鋰離子電池包中，往往是多個鋰離子電池單體共用一個溫度傳感器，這樣就導致了溫度傳感器并不能精確的探測到某節單體或某個區域的異常溫度升高。因此，基于現有的溫度信號無法實現熱失控預警。

發明內容

基于此，有必要針對傳統的熱失控預警方法檢測精度低的問題，提供一種電池熱失控預警方法。

一種電池熱失控預警方法，包括：

S10，將至少一根熱失控感知件以預設走線方式布置于電池模組中，所述電池模組包括至少一個電池單體，每一根熱失控感知件與所述電池單體的第一表面接觸；

S20，每一根所述熱失控感知件上設置至少一個監測點，并監測每一個監測點的電信號；

S30，當所述熱失控感知件被熔斷時，所述熱失控感知件上的至少一個所述監測點的電信號發生異常波動，進而進行熱失控預警。

在其中一個實施例中，所述S20，每一根所述熱失控感知件上設置至少一個監測點，并監測每一個監測點的電信號的步驟包括：

每一根所述熱失控感知件一端連接電壓源，每一根所述熱失控感知件另一端接地，每一個所述監測點與電壓檢測器連接，利用所述電壓檢測器監測每一個監測點的電壓值。

在其中一個實施例中，每一個所述監測點設置于每一根所述熱失控感知件與所述電池單體接觸的任一位置。

在其中一個實施例中，所述S30，當所述熱失控感知件將被熔斷時，所述熱失控感知件上的至少一個所述監測點的電信號發生異常波動，進而進行熱失控預警的步驟包括：

當所述熱失控感知件上的至少一個所述監測點的電壓值發生異常波動時，進行熱失控預警。