[发明专利]锂离子电池组热失控处理系统与方法在审
申请号: | 201811458712.2 | 申请日: | 2018-11-30 |
公开(公告)号: | CN109585958A | 公开(公告)日: | 2019-04-05 |
发明(设计)人: | 李伟峰;王贺武;欧阳明高;张亚军;李成;李建秋;卢兰光;韩雪冰;杜玖玉;冯旭宁 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | H01M10/48 | 分类号: | H01M10/48;H01M2/36;H01M10/058 |
代理公司: | 北京华进京联知识产权代理有限公司 11606 | 代理人: | 刘诚 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂离子电池组 热失控 电解液 抽吸装置 处理系统 温度检测装置 壳体连接 壳体内壁 壳体内部 实时监控 控制器 申请 抽出 源头 发现 | ||
本申请提供了一种锂离子电池组热失控处理系统与方法,所述系统包括锂离子电池组、电解液抽吸装置、温度检测装置和控制器。本申请提供的锂离子电池组热失控处理系统,一方面,在锂离子电池组壳体内壁设置温度检测装置,可以实时监控锂离子电池组的内部温度情况,在热失控现象发生后,可以依据锂离子电池组的内部温度情况,及时发现热失控现象并实施解决方案。另一方面,锂离子电池组壳体连接有电解液抽吸装置,在锂离子电池组内部发生热失控现象时,通过电解液抽吸装置抽出锂离子电池组壳体内部的电解液,阻止锂离子电池组内部电解液继续剧烈反应,从根本上断绝了热失控反应的反应源头,从锂离子电池组内部对热失控反应的发展进行有效遏制。
技术领域
本申请涉及锂离子电池技术领域,特别是涉及一种锂离子电池组热失控处 理系统与方法。
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、长循环寿命和对环境无污染等卓越性能,受到电动汽车产业的高度关注。 然而,锂离子电池热失控过程中会产生可燃混合气体,如H2、CO或CH4等,积 聚在电池内部。在锂离子电池内部达到一定压力界限后,安全阀被可燃混合气 体冲开,随着电池喷发而释放到外界环境中。在电池喷发过程中,锂离子电池 表面温度最高可达到1000℃左右,锂离子电池电芯内部温度更高,往往伴随着 火星,其表面温度大约为600~1200℃左右。由于锂离子电池的高温表面以及火 星温度远高于气态喷发物的着火温度,一旦气态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。另外,即使锂离子电池喷发后产生 的气态喷发物不出现着火现象,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。因此,锂离子电池喷发是引发锂离子电池火灾甚至 是爆炸事故的安全隐患之一。锂离子电池热失控引发的火灾及爆炸事故屡见报 道,锂离子电池使用的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。
锂离子电池热失控过程是由一系列化学反应构成的。在传统方案中,由于 锂离子电池本身结构的限制,只是在锂离子电池设计阶段改变锂离子电池材料 的稳定性,或在锂离子电池生产完毕后对锂离子电池的外部边界进行调节,如 热管理,无法直接对锂离子电池单体内部的化学反应边界进行控制,也无法有 效控制热失控过程的发生及发展过程的问题。
发明内容
基于此,有必要针对传统锂离子电池无法对电池单体内部的化学反应边界 进行控制的问题,提供一种锂离子电池组热失控处理系统与方法。
一种锂离子电池组热失控处理系统,包括:
锂离子电池组,包括壳体、设置于所述壳体内的多个电芯和充盈于所述壳 体内的电解液;
电解液抽吸装置,与所述壳体连接;
温度检测装置,固定设置于所述壳体内壁,用于检测所述壳体内部温度; 以及
控制器,分别与所述电解液抽吸装置和所述温度检测装置电连接,用于控 制所述电解液抽吸装置吸出所述壳体内的所述电解液。
本申请提供了一种锂离子电池组热失控处理系统与方法。所述锂离子电池 组热失控处理系统包括锂离子电池组、电解液抽吸装置、温度检测装置和控制 器。所述锂离子电池组包括壳体、设置于所述壳体内的多个电芯和充盈于所述 壳体内的电解液。所述电解液抽吸装置与所述壳体连接,所述温度检测装置固 定设置于所述壳体内壁。本申请提供的所述锂离子电池组热失控处理系统,一 方面,在锂离子电池组的壳体内壁设置温度检测装置,可以实时监控所述锂离 子电池组的内部温度情况,使得在热失控现象发生后,监控人员可以依据所述 锂离子电池组的内部温度情况,可以及时发现热失控现象并实施解决方案;另 一方面,所述锂离子电池组的壳体连接有所述电解液抽吸装置,可在锂离子电 池组内部发生热失控现象时,通过所述电解液抽吸装置抽出所述锂离子电池组 壳体内部的电解液,阻止锂离子电池组内部电解液继续剧烈反应,从而从根本 上断绝了热失控反应的反应源头,从锂离子电池组内部对热失控反应的发展进 行有效遏制。
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