[实用新型]锂离子电池组异常升温早期预警及水循环冷却装置

说明书

本实用新型锂离子电池组异常升温早期预警及水循环冷却装置涉及的是一种对18650型锂离子电池在储存、运输及充放电过程中温度异常升高早期预警及水循环冷却装置，在电池储存、运输及充放电异常升温时对电池进行早期预警并冷却。结构包括电池组温度监测预警部分、循环水冷却电池组部分和循环水水温监测及冷却部分。在锂离子电池的充、放电、储存、运输过程中，为锂离子电池的充放电过程提供更加安全的充放电环境，在电池充放电热失控之前进行及时预警。

技术领域

本实用新型锂离子电池组异常升温早期预警及水循环冷却装置涉及的是一种对18650型锂离子电池在储存、运输及充放电过程中温度异常升高早期预警及水循环冷却装置，在电池储存、运输及充放电异常升温时对电池进行早期预警并冷却。

背景技术

21世纪，随着人们对安全、环保等问题日益重视，化学电源已经发展成为人类生活中不可或缺的动力之源。特别是锂离子电池，这种高容量二次化学电源具有工作电压高、循坏寿命长、自放电低、可快速充放电等人们期望的优点，锂离子电池已经在世界范围内被极其广泛的应用。

然而，锂电池在充、放电过程中的内部热量容易积聚，使得温度迅速升高，最终会导致电池的“热失控”，引发泄漏、燃烧甚至爆炸等安全事故。电池内部存在大量放热副反应，并且热量产生速率随温度的升高呈指数关系增加，如固体电解质界面膜（SEI膜）的分解反应、负极材料和电解液之间的反应、正极材料和电解液之间的反应、电解液的分解反应以及负极材料与粘结剂之间的反应等。因此，需要在锂离子电池异常升温时对电池进行处理，避免因电池异常升温后引起安全事故。

当前，人们对于锂离子电池的热失控机理及其规律进行了一些研究探讨。在锂离子电池的循环稳定性、热稳定性、机械稳定性、电化学稳定性进行了比较全面的安全性能研究，但对于锂电池热失控危险性、热失控传播等问题的研究还存在不足，锂离子电池热失控时会发生燃烧或爆炸，并释放出有毒和可燃气体，造成人员伤亡和财产损失，在锂离子电池温度高于正常温度时进行及时预警并冷却降温就显得尤为重要。

综合各种技术的不足以及事故教训，针对锂离子电池在充放电过程中的热失控显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述不足之处，提供一种锂离子电池组异常升温早期预警及水循环冷却装置，针对锂离子电池组在充、放电过程中的热参数进行监测，与冷却水联级对温度异常升高的电池组进行冷却，同时对冷却循环水水温进行监测并在冷却循环水水温达到一定温度时及时对冷却循环水进行电冷却器冷却，确保整个装置的温度监测和冷却效果，避免电池温度近一步上升而导致火灾爆炸事故的发生。

本实用新型是采取以下技术方案实现的：

锂离子电池异常升温早期循环水冷却及预警装置包括电池组温度监测预警部分、循环水冷却电池组部分和循环水水温监测及冷却部分；

电池组温度监测预警部分包括第一单片机、红外温度感应器管脚接口、第一电磁继电器管脚接口、第一电源开关、LED报警灯、红外温度感应器、第一定值电阻、第一晶振、第一陶瓷电容、第一三极管和第一电源；第一陶瓷电容经导线两端分别与第一晶振以及第一电源开关相连；第一晶振与第一单片机相连；第一定值电阻经导线分别与第一单片机以及红外温度感应器管脚接口相连；第一三极管串接在LED报警灯和第一定值电阻之间；第一电源分别与第一单片机以及第一电源开关相连；红外温度感应器的输出端与红外温度感应器管脚接口相连；第一电磁继电器与第一电磁继电器管脚接口通过信号线相连；红外温度感应器和红外温度感应器管脚接口通过信号线与第一单片机相连；红外温度感应器的输出端与红外温度感应器管脚接口相连；第一电磁继电器通过信号线与第一单片机相连；

循环水冷却电池组部分由第一电磁继电器、泵、铜管和液态循环水组成；第一电磁继电器通过信号线与泵相连；所述铜管采用循环铜管；泵设置在循环铜管之间；