[發明專利]鋰離子電池系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202211596247.5
• 申請日: 2022-12-13
• 公開（公告）號: CN115863796A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 趙光宇;高天一;陳慧明;別曉非;計結勝;翟喜民
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/48;H01M10/613;H01M10/615;H01M10/651
• 代理公司: 北京博浩百睿知識產權代理有限責任公司 11134
• 代理人: 曾紅芳

本發明提供了一種鋰離子電池系統及其控制方法，鋰離子電池系統包括：電池箱體；多個電芯單體浸沒于電池箱體的電解液內，監控模塊通過連接管路與電池箱體連通設置，監控模塊用于監控電解液的溫度以及組分，組分調節模塊通過連接管路與電池箱體連通設置，組分調節模塊用于調節電解液中各組分的含量，熱交換模塊通過連接管路與電池箱體連通設置，熱交換模塊用于調節電解液的溫度；管理控制模塊分別與監控模塊、組分調節模塊以及熱交換模塊信號連接，報警模塊與管理控制模塊信號連接，報警模塊根據管路控制模塊的電信號發出警報提示。上述結構，可以提升電池統的使用壽命，同時對電池系統及電芯單體的熱失控提供預警和控制功能。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體而言，涉及一種鋰離子電池系統及其控制方法。

背景技術

鋰離子電池在充放電過程中由于副反應的不斷進行，電解液中鋰離子的濃度會不斷的降低，進而導致電池容量不斷下降。同時，鋰離子電池系統的性能受環境溫度的影響很大，低溫環境下會導致容量大幅降低，而高溫環境下長期使用，鋰離子電池系統的壽命也大幅縮短。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鋰離子電池系統及其控制方法，以解決鋰離子電池系統因環境溫度以及鋰離子濃度，而導致電池容量以及電池壽命下降的技術問題。

為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種鋰離子電池系統，包括：電池箱體，電池箱體內流通有電解液，電池箱體上設有進/出液口；電芯單體，電芯單體為多個，多個電芯單體浸沒于電池箱體的電解液內；監控模塊，監控模塊通過連接管路與電池箱體連通設置，監控模塊用于監控電解液的溫度以及組分；組分調節模塊，組分調節模塊通過連接管路與電池箱體連通設置，組分調節模塊用于調節電解液中各組分的含量；熱交換模塊，熱交換模塊通過連接管路與電池箱體連通設置，熱交換模塊用于調節電解液的溫度；管理控制模塊，管理控制模塊分別與監控模塊、組分調節模塊以及熱交換模塊信號連接；報警模塊，報警模塊與管理控制模塊信號連接，報警模塊根據管路控制模塊的電信號發出警報提示。

進一步地，電池箱體包括：電池外箱體；電池內箱體，電池內箱體位于電池外箱體的內部，電池內箱體內成型有多個容納腔，每個容納腔內流通有電解液，每個容納腔上均開設有進/出液口，電芯單體位于容納腔內。

進一步地，每個容納腔上均連通有連接管路，各連接管路并聯設置，監控模塊、組分調節模塊以及熱交換模塊串聯在各連接管路上。

進一步地，還包括：補液組件，補液組件通過連接管路與電池箱體連通設置；驅動模塊，驅動模塊串聯在連接管路，驅動模塊用于驅動電解質的流動。

進一步地，補液組件包括：補液管路，補液管路與驅動模塊連通設置；儲液罐，儲液罐連通在補液管路上；閥門，閥門設置在補液管路上，閥門靠近儲液罐的進口端設置。

根據本發明的另一方面，提供了一種鋰離子電池系統的控制方法，包括：采集電池箱體內電解液的溫度值以及電解液的各組分值；將溫度值以及各組分值分別與標定閾值進行比較，獲得比較結果，根據比較結果生成控制指令集，控制指令集用于控制執行防護策略，其中，防護策略包括如下至少之一：控制報警模塊發生警報提示、控制熱交換模塊調節電解液的溫度以及控制組分調節模塊調節電解液中各組分的含量。

進一步地，在采集電池箱體內電解液的溫度值以及電解液的各組分值時，電池箱體內的電解液處于流通狀態。

進一步地，將溫度值以及各組分值分別與標定閾值進行比較，獲得比較結果，根據比較結果生成控制指令集，控制指令集用于控制執行防護策略，包括：判斷電解液當前的溫度值是否大于標定溫度值；如果是，生成控制指令集中的第一目標指令，第一目標指令用于控制報警模塊發生警報提示。