CN109119571A - 电池***及其应用方法 - Google Patents

电池***及其应用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109119571A
CN109119571A CN201810840375.7A CN201810840375A CN109119571A CN 109119571 A CN109119571 A CN 109119571A CN 201810840375 A CN201810840375 A CN 201810840375A CN 109119571 A CN109119571 A CN 109119571A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
venthole
light
partition
battery cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810840375.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109119571B (zh
Inventor
李成
王贺武
***
李伟峰
张亚军
李建秋
卢兰光
韩雪冰
杜玖玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201810840375.7A priority Critical patent/CN109119571B/zh
Priority to PCT/CN2018/114265 priority patent/WO2020019570A1/zh
Publication of CN109119571A publication Critical patent/CN109119571A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109119571B publication Critical patent/CN109119571B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电池***，所述电池***包括外壳、具有多个通气孔和多个密封体的隔板以及多个具有安全阀的电池单体。所述外壳包围一个容纳空间。所述隔板设置于所述外壳内，并将所述容纳空间分隔为电池区与隔离区。所述多个通气孔开设于所述隔板表面。每个所述密封体封闭一个所述通气孔。所述多个电池单体设置于所述电池区，且每个所述电池单体与一个所述通气孔相对设置。所述安全阀设置于所述电池单体表面，且与所述通气孔相对设置。当所述电池单体热失控时，冲开所述密封体，喷发物进入隔离区。所述隔板可以使电池单体的喷发物与其他未失控的电池单体隔绝开，降低热失控传播的可能性，大大提高了电池模组的安全性，降低了安全隐患。

Description

电池***及其应用方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池***及其应用方法。
背景技术
近年来，电动汽车的市场份额稳步提升。锂离子电池具有高电压、高比能量、长循环寿命、对环境无污染等卓越性能，受到电动汽车产业的高度关注，并获得了一定应用。然而，锂离子电池热失控过程中会使得电解液蒸发形成电解液蒸汽并产生可燃混合气，如H2、CO、CH4等，并积聚在电池内部。在电池内部达到一定压力界限后，安全阀开启，可燃混合气随着电池喷发而释放到外界环境中。在电池喷发过程中，电池表面温度最高可达到1000℃左右，电芯内部温度更高，往往伴随着火星，其表面温度大约为600～1200℃左右。由于电池高温表面以及火星温度远高于气态喷发物的着火温度，一旦喷发物喷射在空气中并与氧气接触，将极易出现着火现象，并引发火灾。电池喷发后高温可燃物与进入电池内部的空气接触后也很容易出现自燃现象。另外，即使电池喷发后的气态喷发物不出现着火现象，但如果逐渐积累到一定数量，也将可能会出现***现象，其危害性将更大。因此，电池喷发是引发锂离子电池火灾甚至是***事故的安全隐患之一。锂离子电池热失控引发的火灾及***事故屡见报道，安全性问题成为阻碍其在动力电源产业大规模商业化应用的主要因素之一。
现有技术中主要关注点是硬壳电池安全阀的设计，即电池安全阀具备一定的开启压力。当电池内部气体压力达到一定值时，开启安全阀使电池内部气体释放至外界环境，避免引起电池***现象。但在硬壳锂电池发生热失控时，从安全阀中喷发的物质会危害到其他正常单体，传统的电池***难以做到针对故障单体的热失控危害防控。
发明内容
基于此，有必要针对传统的电池***难以做到针对故障单体的热失控危害防控的问题，提供一种电池***及其应用方法。
一种电池***，所述电池***包括：
外壳，包围一个容纳空间；
隔板，设置于所述外壳内，并将所述容纳空间分隔为电池区与隔离区；
多个通气孔，开设于所述隔板表面；
多个密封体，每个所述密封体封闭一个所述通气孔；
多个电池单体，设置于所述电池区，且每个所述电池单体与一个所述通气孔相对设置；
安全阀，设置于所述电池单体表面，且与所述通气孔相对设置。
在其中一个实施例中，所述隔板包括隔热层，所述隔热层为隔热材料制成。
在其中一个实施例中，所述隔板包括防腐层，设置于所述隔板靠近所述隔离区的一侧，所述防腐层为防腐材料制成。
在其中一个实施例中，所述防腐层为耐腐蚀金属层。
在其中一个实施例中，所述密封体为封盖，覆盖于所述通气孔远离所述电池单体的一端。
在其中一个实施例中，所述通气孔为圆锥孔，且所述圆锥孔靠近所述隔离区的开口直径大于靠近所述电池区的开口直径。
在其中一个实施例中，所述的电池***包括：
感应器，安装于所述外壳的内壁，且设置于所述隔离区，所述感应器用于感应电池单体喷发物；
控制器，与所述感应器连接；
稀释装置，与所述控制器连接，存储有稀释气体。
在其中一个实施例中，所述感应器包括：
多个光源以及多个光线接收器，每个光源与一个所述光线接收器相对设置，且每个所述光源的光线由与所述光源相对的所述光线接收器对应接收，所述多个通气孔在所述隔板表面阵列，每一行所述通气孔和每一列所述通气孔的开口处分别具有至少一条所述光源发出的光线。
在其中一个实施例中，所述光源为单色光。
一种电池热失控的火灾抑制方法，包括以下步骤：
S10，感应所述隔离区的环境变化，并将所述环境变化信息传输出去；
S20，获取所述环境变化信息，并根据所述环境变化信息判断是否产生电池热失控，若判断产生了电池热失控则控制所述稀释装置释放稀释气体，若判断没有产生电池热失控，则无动作。
一种热失控电池单体的识别方法，包括以下步骤：
S100，接收到光强变化，并将所述光强变化信息传递出去；
S200，获取所述光强变化信息，并根据传递所述光强变化信息的光线接收器的位置计算出所述光强变化区域的位置，即热失控电池单体的位置。
在其中一个实施例中，所述步骤S200中包括步骤S210，预设光强阈值，当获取的所述光强变化达到所述光强阈值时，判断有电池热失控产生。
上述电池管理***，包括外壳、带有通气孔和密封体的隔板及设置于所述隔板隔出来的电池区的电池单体，使所述电池单体的安全阀对准所述通气孔。当所述电池单体热失控时，冲开所述密封体，使热失控产生的喷发物进入隔板隔出来的隔离区。所述隔板可以使所述热失控电池单体的喷发物与其他未失控的电池单体隔绝开，避免造成热失控的连锁反应，大大提高了电池模组的安全性，降低了安全隐患。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的电池***的剖面图；
图2为本发明一实施例提供的电池***的俯视图；
图3为本发明一实施例提供的电池***的火灾抑制***的结构连接图。
附图标号说明：
10 电池***
100 外壳
110 容纳空间
112 电池区
114 隔离区
200 隔板
210 通气孔
220 密封体
230 隔热层
240 防腐层
300 电池单体
310 安全阀
400 感应器
410 光源
420 光线接收器
500 控制器
600 稀释装置
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参见图1，本发明一实施例提供一种电池***，所述电池***包括外壳100、具有多个通气孔210和多个密封体220的隔板200以及多个具有安全阀310的电池单体300。所述外壳100包围一个容纳空间110。所述隔板200设置于所述外壳100内，并将所述容纳空间110分隔为电池区112与隔离区114。所述多个通气孔210开设于所述隔板200表面。每个所述密封体220封闭一个所述通气孔210。所述多个电池单体300设置于所述电池区112，且每个所述电池单体300与一个所述通气孔210相对设置。所述安全阀310设置于所述电池单体300表面，且与所述通气孔210相对设置。
所述电池单体300热失控时会喷出高温气体，可以理解，所述外壳100的材质可以为耐高温材质。在一个实施例中，所述外壳100的材质不限，只要能保持形状即可，在所述外壳100的内壁涂覆有耐高温涂层。在一个实施例中，所述外壳100包围的容纳空间110可以为密闭空间，一方面可以保护内部结构，另一方面可以防止电池热失控后产生的有毒、可燃气体扩散到外部环境。所述外壳100的形状不限，可以根据实际需要进行设计。
在一个实施例中，所述隔板200固定于所述外壳100的内壁并与所述外壳100内壁紧密连接，以完全隔绝所述电池区112与所述隔离区114。可以理解，多个所述通气孔210贯穿所述隔板200，使所述电池区112与所述隔离区114连通。每个所述通气孔210用一个所述密封体220进行密封，以实现隔绝所述电池区112与所述隔离区114。可以理解，所述隔板200可以为耐高温材质。在一个实施例中，所述密封体220可以为塞在所述通气孔210内的塞体或覆盖所述通气孔210开口的盖体。
在一个实施例中，所述电池单体300可以为锂电池。在一个实施例中，所述电池单体300可以为硬壳电池。在一个实施例中，所述电池单体300可以为圆柱形锂离子电池或方壳形锂离子电池。每个所述电池单体300表面的安全阀310与一个所述通气孔210相对设置，当所述电池单体300热失控时，所述安全阀310打开，电池喷发物将直接冲进所述通气孔210，将所述密封体220冲开后进入所述隔离区114。为方便所述密封体220与所述通气孔210分离，在一个实施例中，所述密封体220可以采用少量胶的粘贴方式密封所述通气孔210。可以理解，所述密封体220可以为耐高温材质。在一个实施例中，所述通气孔210与所述电池单体300的表面紧密接触，所述通气孔210的开口包围所述安全阀310，以使所述电池单体300的喷发物与其他电池单体300隔离且易于进入所述通气孔210。在一个实施例中，所述安全阀310可以设置于所述电池单体300的顶部，进一步的，也可以设置于所述电池单体300顶部的中心。在一个实施例中，所述通气孔210的开口中心正对所述电池单体300的顶部中心。
在本实施例中，当所述电池单体300热失控时，冲开所述密封体220，使热失控产生的喷发物进入所述隔板200隔出来的所述隔离区114。所述隔板200可以使所述热失控电池单体300的喷发物与其他未热失控的电池单体300隔绝开，降低热失控传播的可能性，大大提高了电池模组的安全性，降低了安全隐患。
就目前实验观测现象来看，硬壳电池安全阀的开启压力设定值会导致两次喷发过程。第一次喷发过程主要是由于电解液形成蒸气冲开安全阀，喷发产物以电解液蒸气为主，由于此时电池温度相对较低且可燃气浓度较低，不易燃烧。第二次喷发的产物主要以正负极、粘结剂反应的气体为主，此时高温且可燃气体浓度相对较高，容易导致燃烧。
在一个实施例中，所述隔板200包括隔热层230。所述隔热层230为隔热材料制成。在一个实施例中，所述隔板200可以由隔热材料制成。在一个实施例中，所述隔热层230可以为真空隔热板或隔热棉或气凝胶毡。在本实施例中，所述隔热层230可以隔绝电池喷发物的温度，避免未失控电池单体300受到高温的威胁。
在一个实施例中，所述隔板200包括防腐层240。所述防腐层240设置于所述隔板200靠近所述隔离区114的一侧，所述防腐层240为防腐材料制成。所述电池单体300热失控喷发出的气体往往带有腐蚀性。所述防腐层240用于防止电池喷发物腐蚀所述隔板200。在一个实施例中，所述隔板200靠近所述隔离区114的一侧设置所述防腐层240，靠近所述电池区112的一侧设置所述隔热层230，既可以防腐蚀又可以隔绝温度。
在一个实施例中，所述防腐层240可以为耐腐蚀金属层。即可以达到防腐蚀的作用，又可以加强所述隔板200的强度，使所述隔板200更加坚固。
在一个实施例中，所述密封体220为封盖，覆盖于所述通气孔210远离所述电池单体300的一端。可以理解，所述封盖的直径大于所述通气孔210靠近所述隔离区114的开口直径。通过采用封盖覆盖在所述通气孔210可以封闭所述通气孔210。进一步地，还可以在所述封盖与所述隔板200的接触面涂抹密封胶。在本实施例中，使用封盖作为所述密封体220，易于安装，且易于被电池喷发物冲开。
在一个实施例中，所述通气孔210为圆锥孔，且所述圆锥孔靠近所述隔离区114的开口直径大于靠近所述电池区112的开口直径。
在一个实施例中，所述通气孔210靠近所述电池单体300的开口直径可以小于或等于所述电池单体300的直径。在一个实施例中，所述通气孔210靠近所述电池单体300的开口直径可以为18mm。可以理解，所述圆锥孔垂直于所述圆锥孔的开口方向的剖面为梯形。在一个实施例中，所述圆锥孔的锥角可以为10°左右。
在本实施例中，所述圆锥孔可以使所述隔板200靠近所述电池单体300的开口直径减小，从而加强所述隔板200的结构强度。电池喷发时呈扇形喷发，电池喷发物的直径随时间逐渐变大。当电池喷发物遇到所述圆锥孔的内壁时，会产生反射，且反射的方向向上的分量更多，从而使电池喷发物更快进入所述隔离区114。同时，电池喷发出的气体受到粘性力的影响，在经所述圆锥孔内壁反射后向靠近所述圆锥孔内壁的方向做斜抛运动，从而使电池喷发出的气体进入所述隔离区114后减小回流。
请一并参见图3。在一个实施例中，所述电池***10包括感应器400、控制器500以及稀释装置600。所述感应器400安装于所述外壳100的内壁，且设置于所述隔离区114。所述感应器400用于感应电池单体300喷发物。所述控制器500与所述感应器400连接。所述稀释装置600与所述控制器500连接，存储有稀释气体。
在一个实施例中，所述感应器400可以为气压传感器，可以感应所述隔离区114的气压变化，并将所述气压变化转化为电信号传递给所述控制器500。所述感应器400还可以为通过监测所述隔离区114的温度、声音、图像等感应电池的喷发，再将数据变化转化为电信号传递给所述控制器500。可以理解，所述控制器500具有数据处理功能，可以根据所述感应器400传递的电信号判断是否产生电池热失控。当所述控制器500判断产生了电池热失控，可以控制所述稀释装置600释放稀释气体对电池喷发气体进行稀释。在一个实施例中，所述控制器500可以为电池管理***。
在一个实施例中，所述稀释气体可以为CO2、N2、Ar等惰性气体。原理是借助稀释气体如CO2、N2、Ar等的稀释效应和热效应，分别改变电池喷发物的着火极限及温度，从而降低其可燃性。可以定义稀释比为稀释气体的摩尔量与喷发物摩尔量的比值。随着稀释比增加，混合气的燃烧上下限呈升高趋势，混合气可燃性降低并趋于不可燃。另外，随着稀释比增加，混合气热容大幅度增加，导致其最高温度降低，故气体着火几率降低。
在一个实施例中，所述稀释装置600可以安装在所述外壳100内或安装在所述外壳100外并通过管道与所述隔离区114连通。
电池热失控时，高温喷发气体进入所述隔离区114，会同时引起所述隔离区114的气压、温度的变化，也会产生声音。在本实施例中，所述控制器500可以通过所述感应器400感应所述隔离区114的正常状态(比如气压、温度、声音等)是否被破坏，来判断是否产生热失控，从而控制所述稀释装置600释放稀释气体，避免电池喷发物燃烧。通过所述隔板200设置的所述隔离区114将电池喷发物集中起来，更方便监测电池喷发物造成的环境变化，从而更快的进行阻燃处理，减小了安全隐患。
请一并参见图2。在一个实施例中，所述感应器400包括多个光源410以及多个光线接收器420，每个光源410与一个所述光线接收器420相对设置，且每个所述光源410的光线由与所述光源410相对的所述光线接收器420对应接收，所述多个通气孔210在所述隔板200表面阵列，每一行所述通气孔210和每一列所述通气孔210的开口处分别具有至少一个所述光源410发出的光线。
可以理解，所述光源410可以为单向光源。在一个实施例中，所述光源410可以为激光。电池喷发气体的浓度较高，会影响光线的传输。可以理解，所述光线接收器420可以感测所述光源410发出的光线的变化，并将所述光线的变化转化为电信号，并传输给所述控制器500。在一个实施例中，多个所述光线接收器420可以分别与所述控制器500电连接。在一个实施例中，所述多个光源410以及多个光线接收器420可以固定于所述外壳100的内壁。
可以理解，以俯视角度来看，多个所述光源410发出的光线组成网格，每个所述通气孔210与至少一个所述网格的交叉点相对设置。在一个实施例中，所述光线网格的交叉点与所述通气孔210的开口中心点相对设置。在一个实施例中，一个所述通气孔210可以对应设置多条光线交叉。在一个实施例中，一个所述通气孔210所对应的多条光线在垂直于所述隔板200的方向可以设置于相同的高度，也可以设置于不同的高度。可以理解，多个所述通气孔210在所述隔板200表面点阵排列。
在一个实施例中，所述安全阀310与所述光源410发出的光线之间的距离可以为2cm-6cm，可以使电池喷发气体更容易被光线感应到。所述隔板200的厚度可以小于或等于2cm。
在本实施例中，通过设置多组相对设置的所述光源410和所述光线接收器420，使多个光源410发出的光线经过每一行所述通气孔210和每一列所述通气孔210，多条光线在每一个所述通气孔210的上方产生交叉。当电池喷发气体时，可以影响至少两条交叉的光线，使至少两个所述光线传感器420接收到光线变化信号。所述控制器500即可通过接收到光线变化的所述光线传感器420的位置判断出哪个所述通气孔210有电池喷发气体，即哪个所述电池单体300热失控。
在一个实施例中，所述光源410为单色光。根据lambert-beer定律，可以准确的得知不同浓度的气体对光线强度的影响。因此，可以设置一个阈值，当所述光线接收器420接收到的光线强度变化达到所述阈值时，所述控制器500才判断有电池热失控产生。在本实施例中，可以避免电池热失控的误判，同时也更加数字化，精确化，有利于大规模应用。
本发明还提供一种电池热失控的火灾抑制方法，包括以下步骤：
S10，感应所述隔离区114的环境变化，并将所述环境变化信息传输出去；
S20，获取所述环境变化信息，并根据所述环境变化信息判断是否产生电池热失控，若判断产生了电池热失控则控制所述稀释装置600释放稀释气体，若判断没有产生电池热失控，则无动作。
在步骤S10中，所述环境变化包括气压、温度、声音、物***置等信息的变化。分别可以通过气压传感器、温度传感器、声音传感器、图像传感器进行监测。在步骤S20中，可以通过所述控制器500获取所述环境变化信息并判断是否产生电池热失控。
本发明还提供一种热失控电池单体的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100，接收到光强变化，并将所述光强变化信息传递出去；
S200，获取所述光强变化信息，并根据传递所述光强变化信息的光线接收器420的位置计算出所述光强变化区域的位置，即热失控电池单体的位置。
在步骤S200中，可以分别对每一行和每一列所述光线接收器420进行编号，所述通气孔210即对应有行列数的编号。可以采用所述控制器500获取所述光强变化信息，并根据传递所述光强变化信息的光线接收器420的行数和列数得到所述通气孔210的行列数，从而确定产生电池热失控的电池单体300的位置。
在一个实施例中，所述步骤S200中包括步骤S210，预设光强阈值，当获取的所述光强变化达到所述光强阈值时，判断有电池热失控产生。在本实施例中，可以避免电池热失控的误判，同时也更加数字化，精确化，有利于大规模应用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种电池***，其特征在于，所述电池***包括：
外壳(100)，包围一个容纳空间(110)；
隔板(200)，设置于所述外壳(100)内，并将所述容纳空间(110)分隔为电池区(112)与隔离区(114)；
多个通气孔(210)，开设于所述隔板(200)表面；
多个密封体(220)，每个所述密封体(220)封闭一个所述通气孔(210)；
多个电池单体(300)，设置于所述电池区(112)，且每个所述电池单体(300)与一个所述通气孔(210)相对设置；
安全阀(310)，设置于所述电池单体(300)表面，且与所述通气孔(210)相对设置。
2.根据权利要求1所述的电池***，其特征在于，所述隔板(200)包括隔热层(230)，所述隔热层(230)为隔热材料制成。
3.根据权利要求1所述的电池***，其特征在于，所述隔板(200)包括防腐层(240)，设置于所述隔板(200)靠近所述隔离区(114)的一侧，所述防腐层(240)为防腐材料制成。
4.根据权利要求3所述的电池***，其特征在于，所述防腐层(240)为耐腐蚀金属层。
5.根据权利要求1所述的电池***，其特征在于，所述密封体(220)为封盖，覆盖于所述通气孔(210)远离所述电池单体(300)的一端。
6.根据权利要求1所述的电池***，其特征在于，所述通气孔(210)为圆锥孔，且所述圆锥孔靠近所述隔离区(114)的开口直径大于靠近所述电池区(112)的开口直径。
7.根据权利要求1所述的电池***，其特征在于，包括：
感应器(400)，安装于所述外壳(100)的内壁，且设置于所述隔离区(114)，所述感应器(400)用于感应电池单体(300)喷发物；
控制器(500)，与所述感应器(400)连接；
稀释装置(600)，与所述控制器(500)连接，存储有稀释气体。
8.根据权利要求7所述的电池***，其特征在于，所述感应器(400)包括：
多个光源(410)以及多个光线接收器(420)，每个光源(410)与一个所述光线接收器(420)相对设置，且每个所述光源(410)的光线由与所述光源(410)相对的所述光线接收器(420)对应接收，所述多个通气孔(210)在所述隔板(200)表面阵列，每一行所述通气孔(210)和每一列所述通气孔(210)的开口处分别具有至少一条所述光源(410)发出的光线。
9.根据权利要求8所述的电池***，其特征在于，所述光源(410)为单色光。
10.一种电池热失控的火灾抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10，感应所述隔离区(114)的环境变化，并将所述环境变化信息传输出去；
S20，获取所述环境变化信息，并根据所述环境变化信息判断是否产生电池热失控，若判断产生了电池热失控则控制所述稀释装置(600)释放稀释气体，若判断没有产生电池热失控，则无动作。
11.一种热失控电池单体的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100，接收到光强变化，并将所述光强变化信息传递出去；
S200，获取所述光强变化信息，并根据传递所述光强变化信息的光线接收器(420)的位置计算出所述光强变化区域的位置，即热失控电池单体的位置。
12.根据权利要求11所述的热失控电池单体的识别方法，其特征在于，所述步骤S200中包括步骤S210，预设光强阈值，当获取的所述光强变化达到所述光强阈值时，判断有电池热失控产生。
CN201810840375.7A 2018-07-27 2018-07-27 电池***及其应用方法 Active CN109119571B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810840375.7A CN109119571B (zh) 2018-07-27 2018-07-27 电池***及其应用方法
PCT/CN2018/114265 WO2020019570A1 (zh) 2018-07-27 2018-11-07 电池***及控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810840375.7A CN109119571B (zh) 2018-07-27 2018-07-27 电池***及其应用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109119571A true CN109119571A (zh) 2019-01-01
CN109119571B CN109119571B (zh) 2021-03-30

Family

ID=64862304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810840375.7A Active CN109119571B (zh) 2018-07-27 2018-07-27 电池***及其应用方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN109119571B (zh)
WO (1) WO2020019570A1 (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111157903A (zh) * 2020-01-07 2020-05-15 华霆（合肥）动力技术有限公司 电池性能测试方法、装置及***
CN111883702A (zh) * 2019-05-03 2020-11-03 孚能科技(赣州)股份有限公司 电池、电池盒及车辆
CN112002856A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002852A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002851A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002854A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002855A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112018459A (zh) * 2020-07-17 2020-12-01 清华大学 电池***热失效扩散的抑制结构及其确定方法、电池***
WO2021199548A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 三洋電機株式会社 電池モジュール
CN114069124A (zh) * 2020-07-30 2022-02-18 哲弗智能***（上海）有限公司 电池箱、电池组件和供电装置
CN114552108A (zh) * 2022-02-22 2022-05-27 德塔云母材料科技(上海)有限公司 汽车用电池模组
WO2023207620A1 (zh) * 2022-04-29 2023-11-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池和用电设备

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112787020A (zh) * 2021-03-11 2021-05-11 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 具有隔热组件的动力电池包
EP4199222A1 (en) * 2021-12-17 2023-06-21 EnerSys Delaware Inc. Battery and safety arrangement
US11949121B2 (en) 2021-12-29 2024-04-02 Beta Air, Llc Systems and methods for a venting seal for battery modules in an electric aircraft
CN116505212B (zh) * 2023-06-25 2023-12-05 深圳市鸿嘉利新能源有限公司 一种具有故障单元隔离功能的新能源储能柜

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2244318A2 (en) * 2009-04-22 2010-10-27 Tesla Motors, Inc. Battery pack enclosure with controlled thermal runaway release system
CN104577001A (zh) * 2015-01-06 2015-04-29 浙江虹达特种橡胶制品有限公司 锂电池防爆安全阀
JP2015138647A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 接続ユニット
CN105280974A (zh) * 2015-11-03 2016-01-27 安徽芯核防务装备技术股份有限公司 一种动力锂电池漏液报警及灭火一体化装置
CN105576305A (zh) * 2016-03-11 2016-05-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包安全管理***
CN206992202U (zh) * 2017-04-12 2018-02-09 苏州科易新动力科技有限公司 一种模块排烟隔热结构
CN207082581U (zh) * 2017-08-17 2018-03-09 安徽安凯汽车股份有限公司 一种动力电池烟雾扩散装置
CN108091947A (zh) * 2017-12-18 2018-05-29 清华大学 电动车用动力电池组安全防控***
CN208548394U (zh) * 2018-07-27 2019-02-26 清华大学 电池***

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9312173U1 (de) * 1993-08-14 1993-10-14 Varta Batterie Ag, 30419 Hannover Verschlußstopfen für einen Bleiakkumulator
KR20060037607A (ko) * 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 안전장치
DE102013200732A1 (de) * 2013-01-18 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bereitstellung von Sicherheitsmaßnahmen bei Gasfreisetzung von einer Fahrzeugbatterie sowie Einbauraum für eine Fahrzeugbatterie
CN204011496U (zh) * 2014-07-30 2014-12-10 浙江超威创元实业有限公司 一种具有防火防爆装置的锂电池及应用该电池的电动车

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2244318A2 (en) * 2009-04-22 2010-10-27 Tesla Motors, Inc. Battery pack enclosure with controlled thermal runaway release system
JP2015138647A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 接続ユニット
CN104577001A (zh) * 2015-01-06 2015-04-29 浙江虹达特种橡胶制品有限公司 锂电池防爆安全阀
CN105280974A (zh) * 2015-11-03 2016-01-27 安徽芯核防务装备技术股份有限公司 一种动力锂电池漏液报警及灭火一体化装置
CN105576305A (zh) * 2016-03-11 2016-05-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包安全管理***
CN206992202U (zh) * 2017-04-12 2018-02-09 苏州科易新动力科技有限公司 一种模块排烟隔热结构
CN207082581U (zh) * 2017-08-17 2018-03-09 安徽安凯汽车股份有限公司 一种动力电池烟雾扩散装置
CN108091947A (zh) * 2017-12-18 2018-05-29 清华大学 电动车用动力电池组安全防控***
CN208548394U (zh) * 2018-07-27 2019-02-26 清华大学 电池***

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111883702A (zh) * 2019-05-03 2020-11-03 孚能科技(赣州)股份有限公司 电池、电池盒及车辆
CN111883702B (zh) * 2019-05-03 2023-04-18 孚能科技(赣州)股份有限公司 电池、电池盒及车辆
CN111157903A (zh) * 2020-01-07 2020-05-15 华霆（合肥）动力技术有限公司 电池性能测试方法、装置及***
CN115066794A (zh) * 2020-03-31 2022-09-16 三洋电机株式会社 电池组件
WO2021199548A1 (ja) * 2020-03-31 2021-10-07 三洋電機株式会社 電池モジュール
CN112002852A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002855A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002855B (zh) * 2020-07-14 2023-07-25 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002854A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002851A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
WO2022012378A1 (zh) * 2020-07-14 2022-01-20 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002851B (zh) * 2020-07-14 2023-07-11 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002854B (zh) * 2020-07-14 2022-11-25 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112002856A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 华瑞矿业科技有限公司 防爆电池
CN112018459B (zh) * 2020-07-17 2021-09-14 清华大学 电池***热失效扩散的抑制结构及其确定方法、电池***
CN112018459A (zh) * 2020-07-17 2020-12-01 清华大学 电池***热失效扩散的抑制结构及其确定方法、电池***
CN114069124A (zh) * 2020-07-30 2022-02-18 哲弗智能***（上海）有限公司 电池箱、电池组件和供电装置
CN114552108A (zh) * 2022-02-22 2022-05-27 德塔云母材料科技(上海)有限公司 汽车用电池模组
WO2023207620A1 (zh) * 2022-04-29 2023-11-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池和用电设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN109119571B (zh) 2021-03-30
WO2020019570A1 (zh) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109119571A (zh) 电池***及其应用方法
CN208548394U (zh) 电池***
EP3446757B1 (en) Ignition-quenching systems
CN102648025A (zh) 爆震波防止器
CN208548429U (zh) 锂离子电池
CN114917510A (zh) 一种用于锂电池储能的热失控抑制***及其抑制方法
CN109103389A (zh) 锂离子电池
CN101867029A (zh) 电池防爆排气结构
CN115120907A (zh) 一种无压贮存电池箱用灭火***及电池***
CN115025422A (zh) 一种应用于规模化储能***的集中排风方法及设备
CN204303875U (zh) 一种锂离子电池金属壳体的安全结构
CN202497626U (zh) 一种电池仓灭火***以及一种新能源汽车
CN108711660A (zh) 锂离子电池
CN106953120B (zh) 一种防爆锂离子电池组
CN105489806A (zh) 一种安全电池箱
CN208400900U (zh) 一种采用含液隔热板的锂电池安全防护装置及电池组件
CN205268863U (zh) 一种电池箱火情监测***及采用该监测***的灭火***
CN210302126U (zh) 一种锂离子电池箱自动灭火***
US20230317378A1 (en) Systems and methods for automatically adapting an electric output of an electric power system
CN208706742U (zh) 锂离子电池***及耗能产品
CN208706745U (zh) 锂离子电池***及耗能产品
CN109103391A (zh) 锂离子电池***及耗能产品
CN213810611U (zh) 火炬燃烧控制装置
CN208706744U (zh) 锂离子电池***及耗能产品
CN208706743U (zh) 锂离子电池***及耗能产品

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant