專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電池溫控安全預(yù)處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰電池的溫控處理方法。本發(fā)明還涉及鋰電池的溫控安全系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
世界能源與環(huán)保形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，電池作為動(dòng)力能源越來(lái)越受到人們的青睞。鋰離子電池由于其能量密度高、體積輕、重量小和環(huán)保無(wú)污染的特點(diǎn)，而成為動(dòng)力型電池發(fā)展的首選。但是，鋰離子電池的安全性卻是影響其推廣應(yīng)用的最大的問(wèn)題。根據(jù)鋰離子電池材料的不同，其可以分為鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、三元材料電池、磷酸亞鐵鋰電池等幾種。其中，鈷酸鋰電池的能量密度最高，手機(jī)電池多采用這種電池， 但其成本較高，而且存在較大的安全隱患。錳酸鋰電池成本較低，能量密度高，曾被認(rèn)為是制造動(dòng)力電池的良好材料，但其循環(huán)性能和儲(chǔ)存性能較差。三元材料電池安全性、能量密度，成本都居中。磷酸亞鐵鋰電池被廣泛地認(rèn)為是目前最安全的材料，而且從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，其成本也不高。然而，無(wú)論是上述哪種材料，由于鋰離子電池使用的如電解液、黏結(jié)劑、負(fù)極、隔膜等材料都是易燃的，其電池殼體空間是密閉的，且?guī)щ姇r(shí)攜帶高密度的能量，因此，在濫用時(shí)都存在安全隱患。對(duì)于動(dòng)力電池，特別是民用的如電動(dòng)汽車(chē)電池，其安全性能至關(guān)重要。 因此安全性能是電池性能的重要評(píng)價(jià)參數(shù)?，F(xiàn)在大多廠家都選擇使用防爆閥來(lái)提高電池的安全性能，即當(dāng)電池內(nèi)部壓力達(dá)到一定程度時(shí)，防爆閥便打開(kāi)并排出氣體，避免爆炸等危險(xiǎn)事件的發(fā)生。對(duì)于鋰離子電池來(lái)講，防爆閥是最后的保障。防爆閥打開(kāi)，電池也就報(bào)廢了。以往BMS的溫度檢測(cè)，其溫度感應(yīng)端子只是簡(jiǎn)單的貼在電池外殼壁上，有的甚至是簡(jiǎn)單的塞進(jìn)了電池和電池之間的空隙， 溫度測(cè)量非常滯后。特別是對(duì)塑料殼動(dòng)力電池，溫度端子測(cè)量的幾乎是電池箱環(huán)境溫度，連電池殼外壁溫度都難以精確反饋。一旦電池箱密封不嚴(yán)實(shí)，有空氣流動(dòng)，溫度端子測(cè)量的甚至直接可以是外部環(huán)境溫度。即使貼在電池外壁上比較緊密，因塑料殼本身熱傳導(dǎo)效應(yīng)不強(qiáng)，最多也是反映電池外殼溫度。試驗(yàn)驗(yàn)證，200AH塑料殼電池在短路或過(guò)充試驗(yàn)過(guò)程中內(nèi)部溫升超過(guò)100°C 了，而電池殼外部溫升卻還不到50°C。因此，外部的溫度檢測(cè)控可能形同虛設(shè)。例如，對(duì)于發(fā)生濫用等異常的現(xiàn)象電池，內(nèi)部溫升可能在數(shù)秒之內(nèi)超過(guò)140°C，而殼體外部卻很難超過(guò)100°C，即使達(dá)到100°C以上，也是數(shù)分鐘以后的事情了，BMS反應(yīng)遲緩，甚至電池已經(jīng)出了問(wèn)題無(wú)法感應(yīng)到而繼續(xù)運(yùn)行使用，造成電池嚴(yán)重濫用，增加了不安全因素。此外，動(dòng)力電池一般都是多個(gè)單體電池進(jìn)行串并聯(lián)使用的，串聯(lián)得到高電壓，并聯(lián)得到大容量。因此使用時(shí)，若一只電池出了事故(如短路)則其它電池也會(huì)波及影響到其他電池，損害電池性能，無(wú)形浪費(fèi)成本，或增加更大安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種保證電池安全使用的預(yù)處理方法。
本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的電池溫控安全預(yù)處理系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種電池溫控安全預(yù)處理方法，包括以下步驟 (1)、檢測(cè)鋰電池內(nèi)部溫度；
(2 )、將步驟(1)所得到的溫度信息傳輸給BMS ；
(3)、BMS對(duì)收到的溫度信息進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算得到的溫度變化率超過(guò)設(shè)定值，則發(fā)出警報(bào)或直接切斷所檢測(cè)電池的電路。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，步驟(1)中電池溫度的檢測(cè)通過(guò)一植入到電池內(nèi)部的溫度感應(yīng)端子測(cè)得。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟(2)中所述的溫度信息是通過(guò)一連接溫度感應(yīng)端子與BMS的數(shù)據(jù)線傳輸。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的溫度感應(yīng)端子是雙金屬片或熱電偶。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫度感應(yīng)端子是在電池單體生產(chǎn)過(guò)程中植入或在電池制成以后額外密封植入。本發(fā)明還提供一種電池溫控安全預(yù)處理系統(tǒng)，其包括電池和BMS，所述電池內(nèi)部植入有一溫度感應(yīng)端子，所述溫度感應(yīng)端子與BMS無(wú)線或有線連接，所述BMS對(duì)溫度感應(yīng)端子所感應(yīng)到的溫度信息進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算得到的溫度變化率超過(guò)設(shè)定值，則發(fā)出警報(bào)或直接切斷所檢測(cè)電池的電路。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述的溫度感應(yīng)端子是雙金屬片或熱電偶。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電池具有多個(gè)，經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)組成電池組?，F(xiàn)對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的方法和系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)電池內(nèi)部溫度信號(hào)輸入給BMS，BMS將依據(jù)設(shè)定參數(shù)，采取報(bào)警或斷路等相應(yīng)措施，避免電池在出現(xiàn)安全隱患以后的進(jìn)一步濫用，可在很大程度上降低安全風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)直接獲取電池內(nèi)部的溫度信號(hào)，比采集電池殼外部的溫度信號(hào)要更加提前，更加敏感，更加準(zhǔn)確，可在電池出現(xiàn)異常之初就能發(fā)現(xiàn)，為應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施贏得時(shí)間。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單說(shuō)明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得的其他設(shè)計(jì)方案和附圖。圖1是本發(fā)明所實(shí)施例所提供的一種電池溫控安全預(yù)處理系統(tǒng)的系統(tǒng)參考圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清除、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的基本構(gòu)思是通過(guò)檢測(cè)電池內(nèi)部溫度信號(hào)輸入給BMS，而B(niǎo)MS將依據(jù)設(shè)定參數(shù)，采取報(bào)警或斷路等相應(yīng)措施，避免電池在出現(xiàn)安全隱患以后的進(jìn)一步濫用，以降低安全風(fēng)險(xiǎn)?；诖耍瑓⒖紙D1，本發(fā)明實(shí)施例提供的電池溫控安全預(yù)處理系統(tǒng)的系統(tǒng)參考圖， 其包括電池1和BMS，所述電池1內(nèi)部植入有一溫度感應(yīng)端子2，所述溫度感應(yīng)端子2與BMS 無(wú)線或有線連接，所述BMS對(duì)溫度感應(yīng)端子2所感應(yīng)到的溫度信息進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算得到的溫度變化率超過(guò)設(shè)定值，則發(fā)出警報(bào)(例如，設(shè)定當(dāng)溫度在5秒以?xún)?nèi)溫升超過(guò)10°C時(shí)，BMS開(kāi)始報(bào)警)或直接切斷所檢測(cè)電池的電路。管理人員(如駕駛使用本發(fā)明電池的巴士的司機(jī)) 接到報(bào)警后，可以通過(guò)立即切斷回路而避免危險(xiǎn)情況發(fā)生。用于探測(cè)溫度的溫度感應(yīng)端子在現(xiàn)有技術(shù)中存在很多種，較佳地，本實(shí)施例中優(yōu)選采用雙金屬片或熱電偶。同時(shí)，溫度感應(yīng)端子可以是在電池單體生產(chǎn)過(guò)程中植入的，也可以在電池制成以后額外密封植入。較佳地，由溫度感應(yīng)端子感應(yīng)到的溫度信息是通過(guò)一連接溫度感應(yīng)端子與BMS的數(shù)據(jù)線傳輸。當(dāng)然，也可以是通過(guò)無(wú)線方式傳輸?shù)?。以使用?shù)據(jù)線為例，對(duì)于電池使用的塑膠外殼的，在殼體側(cè)面內(nèi)壁有設(shè)置一直徑位Imm的小凹槽。殼體內(nèi)部可埋一根數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線的末端從凹槽處伸出殼體內(nèi)壁，裸露在外面，裸露的部分尺寸很小，直徑在Imm以下。熱電偶或雙金屬片的一端伸出殼體外壁，可以直接對(duì)接在BMS上。其次，如圖1所示，所述電池1可以有多個(gè)，經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)組成電池組，每一個(gè)電池 1中均設(shè)置溫度感應(yīng)端子2，并連接到MBS，統(tǒng)一由一個(gè)MBS進(jìn)行管理，當(dāng)其中一個(gè)電池出了問(wèn)題，即可檢測(cè)出來(lái)，使得整個(gè)系統(tǒng)的安全性得到保障?；谏鲜鱿到y(tǒng)，本發(fā)明可以對(duì)電池進(jìn)行溫控安全預(yù)處理，本方法具體包括以下步驟
(1)、檢測(cè)鋰電池內(nèi)部溫度； (2 )、將步驟(1)所得到的溫度信息傳輸給BMS ；
(3)、BMS對(duì)收到的溫度信息進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算得到的溫度變化率超過(guò)設(shè)定值，則發(fā)出警報(bào)或直接切斷所檢測(cè)電池的電路。當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池溫控安全預(yù)處理方法，包括以下步驟(1)、檢測(cè)鋰電池內(nèi)部溫度；(2 )、將步驟(1)所得到的溫度信息傳輸給BMS ；(3)、BMS對(duì)收到的溫度信息進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算得到的溫度變化率超過(guò)設(shè)定值，則發(fā)出警報(bào)或直接切斷所檢測(cè)電池的電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池溫控安全預(yù)處理方法，其特征在于步驟(1)中電池溫度的檢測(cè)通過(guò)一植入到電池內(nèi)部的溫度感應(yīng)端子測(cè)得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池溫控安全預(yù)處理方法，其特征在于步驟(2)中所述的溫度信息是通過(guò)一連接溫度感應(yīng)端子與BMS的數(shù)據(jù)線傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電池溫控安全預(yù)處理方法，其特征在于所述的溫度感應(yīng)端子是雙金屬片或熱電偶。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電池溫控安全預(yù)處理方法，其特征在于所述溫度感應(yīng)端子是在電池單體生產(chǎn)過(guò)程中植入或在電池制成以后額外密封植入。
6.一種電池溫控安全預(yù)處理系統(tǒng)，包括電池和BMS，其特征在于所述電池內(nèi)部植入有一溫度感應(yīng)端子，所述溫度感應(yīng)端子與BMS無(wú)線或有線連接，所述BMS對(duì)溫度感應(yīng)端子所感應(yīng)到的溫度信息進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算得到的溫度變化率超過(guò)設(shè)定值，則發(fā)出警報(bào)或直接切斷所檢測(cè)電池的電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池溫控安全預(yù)處理方法，其特征在于所述的溫度感應(yīng)端子是雙金屬片或熱電偶。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池溫控安全預(yù)處理方法，其特征在于所述電池具有多個(gè)，經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)組成電池組。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電池溫控安全預(yù)處理方法，包括以下步驟:檢測(cè)鋰電池內(nèi)部溫度；將上一步驟所得到的溫度信息傳輸給BMS；BMS對(duì)收到的溫度信息進(jìn)行計(jì)算，若計(jì)算得到的溫度變化率超過(guò)設(shè)定值，則發(fā)出警報(bào)或直接切斷所檢測(cè)電池的電路。本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述方法的系統(tǒng)。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)電池內(nèi)部溫度信號(hào)輸入給BMS，BMS將依據(jù)設(shè)定參數(shù)，采取報(bào)警或斷路等相應(yīng)措施，避免電池在出現(xiàn)安全隱患以后的進(jìn)一步濫用，可在很大程度上降低安全風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)H01M10/42GK102306851SQ20111022847
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者李寶玉, 王賓, 邵志勇 申請(qǐng)人:珠海鋰源新能源科技有限公司