[發明專利]基于熱磁效應的電池安全管理系統

在審

• 申請號: 202011388681.5
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112531234A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 王賀武;王炎;歐陽明高
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/637;H01M10/6557;H01M10/6567;H01M10/658
• 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

本申請涉及一種基于熱磁效應的電池安全管理系統，包括冷卻裝置與多個泄流裝置。冷卻裝置用于設置于多個間隔設置的電池單體的頂端。相鄰兩個電池單體之間形成電池間隙。多個泄流裝置設置于冷卻裝置靠近電池單體的表面，并與所述電池間隙一一對應設置，用于將冷卻裝置中的液流介質向所述電池間隙釋放。通過基于熱磁效應的電池安全管理系統，不僅在電池常規溫控需求下對多個電池單體進行降溫，而且在多個電池單體發生熱失控時，將液流介質傾泄入多個電池間隙之中，對多個電池單體進行降溫，實現電池水淹防控，并將多個電池間隙填滿，對多個電池單體起到隔熱作用，從而對熱失控單體及相鄰單體進行及時有效的危害抑制。

技術領域

本申請涉及電池技術領域，特別是涉及一種基于熱磁效應的電池安全管理系統。

背景技術

鋰離子電池由于其動力性、耐久性和環境友好性，成為了一種新興的、重要的新能源汽車動力來源，現階段正處于蓬勃發展的態勢。而近年來新能源汽車起火事故頻發，鋰離子電池安全性，通常以熱失控為基本特征，受到了業界的廣泛關注。

當受到外界沖擊(如碰撞、擠壓、加熱、過充等)、或某些電池單體出現內部缺陷(析鋰等)，電池就有發生熱失控的風險。鋰離子電池在熱失控演進過程中通常伴隨著一系列產氣、放熱的副反應。在電池內部的密閉環境中達到一定壓力后會向外界釋放高溫可燃物(如氫氣、一氧化碳、可燃有機電解液等)，這也是新能源著火事故的根源。然而，傳統的電池安全管理系統無法對熱失控單體及相鄰單體進行及時、有效的危害抑制。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種基于熱磁效應的電池安全管理系統。

本申請提供一種基于熱磁效應的電池安全管理系統。所述基于熱磁效應的電池安全管理系統包括冷卻裝置與多個泄流裝置。所述冷卻裝置用于設置于多個間隔設置的電池單體的頂端。相鄰兩個所述電池單體之間形成電池間隙。多個所述泄流裝置設置于所述冷卻裝置靠近所述電池單體的表面，并與所述電池間隙一一對應設置，用于將所述冷卻裝置中的液流介質向所述電池間隙釋放。

在一個實施例中，所述泄流裝置包括固定結構、磁感卡扣結構以及磁感閥結構。所述固定結構設置于所述冷卻裝置的下表面。所述磁感卡扣結構與所述固定結構間隔設置，并位于所述冷卻裝置的表面。所述磁感閥結構的一端固定設置于所述固定結構。所述磁感閥結構的另一端與所述磁感卡扣結構可拆卸連接。其中，當所述磁感閥結構達到溫度閾值時，所述磁感閥結構失去磁力，所述磁感閥結構脫離所述磁感卡扣結構，所述液流介質由所述冷卻裝置進入所述電池間隙。

在一個實施例中，所述基于熱磁效應的電池安全管理系統還包括多個輔助結構。每個所述輔助結構設置于每個所述電池間隙，用于對相鄰兩個所述電池單體進行隔熱。

在一個實施例中，所述輔助結構為中空結構。

在一個實施例中，所述冷卻裝置靠近多個所述電池單體的安全閥設置。

在一個實施例中，所述基于熱磁效應的電池安全管理系統還包括儲液裝置。所述儲液裝置的輸出端與所述冷卻裝置的入口連接，用于給所述冷卻裝置提供液流介質。

在一個實施例中，所述基于熱磁效應的電池安全管理系統還包括第一液流介質控制裝置與循環裝置。所述第一液流介質控制裝置的第一端與所述冷卻裝置的出口連接。所述第一液流介質控制裝置用于控制所述液流介質的流動。所述循環裝置的一端與所述第一液流介質控制裝置的第二端連接。所述循環裝置的另一端與所述冷卻裝置的入口連接。所述循環裝置用于輸送所述液流介質。

在一個實施例中，所述基于熱磁效應的電池安全管理系統還包括散熱裝置。所述散熱裝置的一端與所述循環裝置的另一端連接。所述散熱裝置的另一端與所述冷卻裝置的入口連接。所述散熱裝置用于對所述液流介質進行散熱。

在一個實施例中，所述基于熱磁效應的電池安全管理系統還包括回流裝置。所述回流裝置設置于多個所述電池單體的底端，用于回收所述液流介質。