[發明專利]一種基于溫度熔斷器防止鋰電池包爆燃的裝置及其方法

在審

• 申請號: 202210183329.0
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114583413A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 林圓云
• 申請（專利權）人: 徐苗
• 主分類號: H01M50/581
• 分類號: H01M50/581;H01M50/583
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許春光;許必元

本發明涉及一種基于溫度熔斷器防止鋰電池包爆燃的裝置及其方法，單體鋰電池的溫度小于溫度熔斷器預先設定的溫度值，單體鋰電池正常工作；當單體鋰電池的溫度快速上升，并達到了溫度熔斷器預先設定的溫度值時，溫度熔斷器就會迅速斷開，將該單體鋰電池與并聯電池組負級母線割斷，單體鋰電池與并聯電池組負級母線割斷后自動退出，這樣除了電池包容量降低，并不影響電池包的整體使用。通過本發明，可使鋰電池包具備預防爆燃的能力，使得鋰電池更加安全可靠，可很好解決鋰電池發生爆燃的問題。

技術領域

本發明涉及一種基于溫度熔斷器防止鋰電池包爆燃的裝置及其方法，屬于鋰電池技術領域。

背景技術

由于單體鋰電池的電壓和容量有限，在實際應用中都需要進行串并聯組合成鋰電池包，以獲得更高的電壓和容量，才能滿足設備的實際供電需求。從鋰電池包連接的可靠性以及電壓不一致性發展趨勢和性能影響的角度分析，先并聯后串聯連接方式優于先串聯后并聯連接方式。所以目前的鋰電池包幾乎均采用先并后串的方式，而這種方式又不利于對電池包內的各個單體鋰電池進行檢測和管理，這也增加了電池包保護板的設計難度，使得保護板電路復雜成本居高高不下。因此目前大多廉價的鋰電池包并未采用預防爆燃的措施，一般只是采用較為簡單的電壓電流監控和溫度保護措施，因此這類并不具備鋰電池包的防爆燃能力。

鋰電池的爆燃原因很多，鋰電池中長期形成結晶會導致短路，這時電芯急劇放電，會產生大量的熱，燒壞隔膜導致電池故障，由于電池內部的短路，使得電池本身就變成一個阻值非常小的電阻器，這樣在同一并連的電池組中，正常工作的電池將會對故障電池進行放電，由于這個電阻的阻值非常小，因此它所吸收的電流也就非常大，從而產生很高的熱量，這些熱量將會影響到整個電池包內的所有單體鋰電池，電池包內的溫度會迅速升高，最終導致鋰電池包爆燃，這也是鋰電池爆燃的最主要因素。

目前鋰電池的防爆燃措施基本是，1、在電池的材料和生產工藝上采用較為嚴格的品控。2、規范用電設備的安全管控。3、給每節單體鋰電池配置一套電源管理模塊，在發現異常時關閉故障單體鋰電池。4、加強鋰電池過充、過放及使用智能化管理。

為了預防鋰電池爆燃需對電池包內的所有單體鋰電池進行監控，所以每個單體鋰電池均需有一套電池管理系統，使得電池包的保護系統非常復雜，成本居高不下。

發明內容

本發明的目的針對現有技術中存在的不足，為了防止鋰電池爆燃的發生，提供一種基于溫度熔斷器防止鋰電池包爆燃的裝置及其方法。

本發明是通過以下技術方案實現：一種基于溫度熔斷器防止鋰電池包爆燃的裝置，特征在于：包括若干并聯電池組，若干并聯電池組串聯連接形成電池包；

所述并聯電池組包括并聯電池組正級母線、并聯電池組負級母線、若干單體鋰電池，每個單體鋰電池的鋰電池正級均與并聯電池組正級母線電連接，每個單體鋰電池的鋰電池負級連接有溫度熔斷器，溫度熔斷器一端與鋰電池負級電連接，另一端與并聯電池組負級母線電連接，使得每個單體鋰電池的鋰電池負級經溫度熔斷器連接并聯電池組負級母線；若干單體鋰電池并聯連接；

所述電池包內各并聯電池組的并聯電池組正級母線均與前一級并聯電池組的并聯電池組負級母線電連接，從而形成串聯結構；

所述電池包的兩端分別設有電池包正級輸出端、電池包負級輸出端，還設有溫度開關，溫度開關的一端與最前一級的并聯電池組正級母線電連接，另一端連接電池包正級輸出端；電池包內的最末一級并聯電池組負級母線連接電池包負級輸出端。

所述溫度開關的開關溫度設置為低于溫度熔斷器的熔斷溫度。

所述單體鋰電池的外殼是單體鋰電池的鋰電池負級。

一種基于溫度熔斷器防止鋰電池包爆燃的方法，特征在于：單體鋰電池的溫度小于溫度熔斷器預先設定的溫度值，單體鋰電池正常工作；