[發(fā)明專利]一種電池安全閥檢測裝置、電池和方法

在審

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• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN116183207A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設計）人: 徐劍虹;鄭益;王浩;朱利安;李哲楠
• 申請（專利權）人: 杭州高特電子設備股份有限公司
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003;G01M13/00
• 代理公司: 杭州恒翌專利代理事務所(特殊普通合伙) 33298
• 代理人: 王從友;柯奇君

本發(fā)明涉及電池信息檢測領域，尤其是一種電池安全閥檢測裝置、電池和方法，其中檢測裝置包括：固定設置在安全閥外側的襯底以及設置在襯底上的第一檢測條和第二檢測條，襯底為絕緣材料，第一檢測條和第二檢測條為導體材料，第一檢測條和第二檢測條之間具有電位差；襯底靠安全閥的一側具有檢測區(qū)域，所述的第一檢測條和第二檢測條在檢測區(qū)域中延伸設置，并且檢測區(qū)域中的第一檢測條和第二檢測條至少部分暴露在襯底表面，在安全閥開閥時，電解液污染檢測區(qū)域，使第一檢測條和第二檢測條電位差和/或電流改變。該檢測裝置對電解液進行檢測，到達安全閥監(jiān)控的目的。

技術領域

本發(fā)明涉及電池信息檢測領域，尤其是一種電池安全閥檢測裝置、電池和方法。

背景技術

新能源行業(yè)的快速發(fā)展，使鋰離子電池、鈉離子電池、鉛酸蓄電池等電化學電池大量被應用。電動汽車、儲能電站等環(huán)境均需要采用大量的電池并聯(lián)和/或串聯(lián)組成高壓電池組。電池本身設計工藝、濫用等各種原因導致的安全問題，再加上電池數(shù)量巨多，使電池的安全問題日益突出。其中，在電池使用過程中，操作不當或其他某些原因，導致出現(xiàn)安全問題，如嚴重過充的情況下，導致電池內(nèi)部溫度以及壓力持續(xù)不斷升高，當超過其本身的安全閾值時，便會爆炸；其他如電池短路、嚴重過溫、熱失控、撞擊或擠壓變形以及刺穿等問題也可能會引起電池爆炸。

電池安全閥是電池本身最后一道防爆屏障，當電池內(nèi)部壓力達到安全閥的開閥閾值（比如某些鋰離子電池安全閥的開閥閾值為600~800KPa）時，為避免爆炸，電池安全閥被沖開進行泄氣減壓。此時，電池內(nèi)部的氣體向外大量排出，同時電池內(nèi)部電解液也會隨壓力的釋放噴出。雖然安全閥開啟避免了爆炸，但隨氣體一同泄露的電池內(nèi)部化學物質(zhì)在高溫條件下，也存在與空氣中氧氣發(fā)生化學反應后起火的可能。同時，問題電池也影響著周邊電池的安全，需要被及時告警進行干預，以及后續(xù)替換等等，否則將嚴重影響系統(tǒng)整體安全運行。

現(xiàn)有技術中，為了保證電池安全有效地運行，主要通過電池管理模塊對電池的狀態(tài)進行檢測、管理。目前的電池管理模塊主要檢測電池的電壓、溫度、充放電電流和對系統(tǒng)做絕緣監(jiān)測等，由于安全閥本身不具備可監(jiān)測的物理量，目前電池管理模塊沒有對電池安全閥的監(jiān)測，少量的一些資料公開如采用開閥聲音信號、氣壓信號等手段進行監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的第一個目的是提供一種電池安全閥檢測裝置，該檢測裝置位于安全閥的外側，一旦安全閥開啟，就能對隨氣體一同向外噴出的電解液進行檢測，從而快速且準確的獲知電池安全閥是否開啟。

為本發(fā)明的第一個目的，采用以下技術方案予以實施：

一種電池安全閥檢測裝置，包括：固定設置在安全閥外側的襯底以及設置在襯底上的第一檢測條和第二檢測條，襯底為絕緣材料，第一檢測條和第二檢測條為導體材料，第一檢測條和第二檢測條之間具有電位差；襯底靠安全閥的一側具有檢測區(qū)域，所述的第一檢測條和第二檢測條在檢測區(qū)域中延伸設置，并且檢測區(qū)域中的第一檢測條和第二檢測條至少部分暴露在襯底表面，在安全閥開閥時，電解液污染檢測區(qū)域，使第一檢測條和第二檢測條電位差和/或電流改變。

作為優(yōu)選，在檢測區(qū)域內(nèi)，第一檢測條和第二檢測條不相導通，從而當兩者通電時，能具有電位差，作為不相導通的優(yōu)選方式，第一檢測條和第二檢測條并排延伸且隔開一段距離，從而第一檢測條和第二檢測條之間不直接接觸；此外，第一檢測條和第二檢測條覆蓋檢測區(qū)域大部分表面，從而無論安全閥從何處開啟，電解液噴濺在何處，都能將第一檢測條和第二檢測條連接在一起，進而將兩者導通，避免漏檢，同時也能提高檢測的靈敏度。

作為優(yōu)選，檢測區(qū)域中還設置有若干個朝安全閥所在位置開口的孔穴，孔穴密集的分布在第一檢測條和第二檢測條之間，當電解液噴濺時，一部分電解液將被保持在空穴中，從而電解液在重力的作用下將流向孔穴的邊緣，進而將第一檢測條和第二檢測條導通，使得只需要非常少的電解液就能將第一檢測條和第二檢測條導通。