[发明专利]电池火灾预警系统及方法

说明书

本申请提供一种电池火灾预警系统及方法。第一检测器用以检测电池单体即将或已经发生热失控时释放出的电解液或碳烟颗粒等。第二检测器用以检测多个电池单体即将或已经发生热失控时的形状变化。第三检测器用以检测多个电池单体即将或已经发生热失控时电池喷发过程中的气流喷射所产生噪声的振动频率。每个第四检测器用以检测每个电池单体表面的温度或表面应变力，或相邻两个电池单体之间的挤压力变化。电池火灾预警系统可以从图像、气体、声音、温度、表面应力、挤压力等多个角度实现对电池的火灾预警，避免了火灾误报或漏报现象，提高了电池在火灾预警方面的安全性，避免了生命以及财产的损失。

技术领域

本申请涉及锂离子电池安全，特别是涉及一种电池火灾预警系统及方法。

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。

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，也将可能会出现爆炸现象，其危害性将更大。目前的锂离子电池火灾预警方法及系统在对锂离子电池火灾预警时，可以检测的模式比较单一，无法全面地从多个角度对锂离子电池火灾预警，导致出现火灾误报或漏报现象，存在安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对目前的电池火灾预警方法及系统的检测模式比较单一，无法全面地从多个角度对电池火灾预警的问题，提供一种可以从多个角度实现对电池火灾预警的电池火灾预警系统及方法。

本申请提供一种电池火灾预警系统包括电池模组壳体、至少一个第一检测器、至少一个第二检测器、至少一个第三检测器、多个第四检测器以及电池管理系统。所述电池模组壳体内设置有多个电池单体，每个所述电池单体设置有一个安全阀。所述第一检测器设置于所述电池模组壳体内壁，且所述第一检测器与多个所述安全阀相对设置，用以检测所述电池单体即将或已经发生热失控时释放出的电解液或碳烟颗粒等。所述第二检测器设置于所述电池模组壳体内壁，且所述第二检测器与多个所述安全阀相对设置，用以检测所述多个电池单体即将或已经发生热失控时的形状变化。所述第三检测器设置于所述电池模组壳体内壁，且所述第三检测器与多个所述安全阀相对设置，用以检测所述多个电池单体即将或已经发生热失控时电池喷发过程中气流喷射所产生噪声的振动频率。每个所述第四检测器设置于每个所述电池单体表面。所述第一检测器与所述电池管理系统连接，所述第二检测器与所述电池管理系统连接，所述第三检测器与所述电池管理系统连接，所述多个第四检测器与所述电池管理系统连接。

在其中一个实施例中，所述第一检测器为烟雾传感器或气体传感器。

在其中一个实施例中，所述第二检测器为红外摄像机。

在其中一个实施例中，所述第三检测器为噪声传感器。

在其中一个实施例中，所述第四检测器为温度传感器。

在其中一个实施例中，所述第四检测器为应变式传感器。

在其中一个实施例中，所述第四检测器为触力传感器。