[发明专利]二次电池的热失控监控及防护方法、系统有效
申请号: | 201910749270.5 | 申请日: | 2019-08-14 |
公开(公告)号: | CN110501644B | 公开(公告)日: | 2023-08-11 |
发明(设计)人: | 杨凯;王康康;高飞;张明杰;刘皓;刘伟;范茂松;郑浩;惠娜;宋玉梅;王凯丰;耿萌萌 | 申请(专利权)人: | 中国电力科学研究院有限公司;国网安徽省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司;国网安徽省电力有限公司 |
主分类号: | G01R31/378 | 分类号: | G01R31/378;G01D21/02 |
代理公司: | 北京工信联合知识产权代理有限公司 11266 | 代理人: | 姜丽辉 |
地址: | 100192 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 二次 电池 失控 监控 防护 方法 系统 | ||
1.一种二次电池的热失控监控及防护方法,其特征在于,包括:
检测二次电池的温升速率T和壳体形变量d;
根据获得的所述温升速率T和壳体形变量d判断二次电池所处的运行状态;
根据二次电池所处的运行状态判断是否需要对二次电池采取防护措施;
所述根据获得的所述温升速率T和壳体形变量d判断二次电池所处的运行状态包括:
若T≤T0,R或T≤T1,H,则判定二次电池处于正常运行状态,不存在热失控风险;
若T0,R<T<0.8T1,R或T1,H<T≤0.8T1,H,则判定二次电池处于快速升温状态;
若T≥0.8T1,R或T≥0.8T1,H,则判定二次电池处于接近热失控的危险状态;
其中,T0,R为二次电池在正常充放电状态下的平均温升速率,d0,R为二次电池在正常充放电状态下的壳体形变量,T1,R为二次电池在过充热失控过程中的平均温升速率,T1,H为二次电池单面过热热失控过程中的平均温升速率;
若判定二次电池处于快速升温状态,则根据二次电池的壳体形变量d继续判断二次电池是否存在热失控的风险,其中:
若d≤d0,R,则判定二次电池不存在热失控风险;
若d0,R<d≤0.8d1,R或d≤0.8d1,H,则判定二次电池存在热失控风险;
若d>0.8d1,R或d>0.8d1,H,则判定电池处于接近热失控的危险状态;
其中,d1,R为二次电池在过充热失控过程中的壳体形变量,d1,H为二次电池在单面过热热失控过程中的壳体形变量。
2.根据权利要求1所述的二次电池的热失控监控及防护方法,其特征在于,检测二次电池的温升速率T,包括:采用温度传感器检测二次电池的所述温升速率T;
检测二次电池的壳体形变量d,包括:采用形变测量传感器检测二次电池的所述壳体形变量d。
3.根据权利要求2所述的二次电池的热失控监控及防护方法,其特征在于,采用温度传感器检测二次电池的所述温升速率T,包括:
将温度传感器的探头设于二次电池的表面,来检测二次电池的所述温升速率T。
4.根据权利要求2或3所述的二次电池的热失控监控及防护方法,其特征在于,所述温度传感器和形变测量传感器为单独设置的两个传感器,或者为一体式传感器。
5.根据权利要求1所述的二次电池的热失控监控及防护方法,其特征在于,所述根据二次电池所处的运行状态判断是否需要对二次电池采取防护措施包括:
若判定二次电池存在热失控风险,则向存储所述二次电池的电池箱内释放降温介质,直至将二次电池降温至不存在热失控风险状态;
若判定电池处于接近热失控的危险状态,则停止二次电池工作,并持续释放降温介质。
6.根据权利要求5所述的二次电池的热失控监控及防护方法,其特征在于,所述则向存储所述二次电池的电池箱内释放降温介质,直至将二次电池降温至不存在热失控风险状态包括:
首先向所述电池箱内释放预设时长的降温介质;
判断所述二次电池是否降温至不存在热失控风险状态;
若判定所述二次电池已降温至不存在热失控风险状态,则停止所述降温介质的释放,反之,则再次向所述电池箱内释放预设时长的降温介质。
7.根据权利要求6所述的二次电池的热失控监控及防护方法,其特征在于,所述预设时长为8-12秒。
8.一种二次电池的热失控监控及防护系统,其特征在于,包括:
控制装置;
温度传感器,与所述控制装置电性连接,用于检测二次电池的温升速率T;
形变测量传感器,与所述控制装置电性连接,用于检测二次电池的壳体形变量d;
其中,所述控制装置接收所述温度传感器发送的二次电池的温升速率T的信息,以及接收所述形变测量传感器发送的二次电池的所述壳体形变量d的信息,并根据所述二次电池的温升速率T的信息以及所述壳体形变量d的信息判断二次电池所处的运行状态,并根据二次电池所处的运行状态判断是否需要发出控制指令,来对二次电池采取防护措施;
根据获得的所述温升速率T和壳体形变量d判断二次电池所处的运行状态包括:
若T≤T0,R或T≤T1,H,则判定二次电池处于正常运行状态,不存在热失控风险;
若T0,R<T<0.8T1,R或T1,H<T≤0.8T1,H,则判定二次电池处于快速升温状态;
若T≥0.8T1,R或T≥0.8T1,H,则判定二次电池处于接近热失控的危险状态;
其中,T0,R为二次电池在正常充放电状态下的平均温升速率,d0,R为二次电池在正常充放电状态下的壳体形变量,T1,R为二次电池在过充热失控过程中的平均温升速率,T1,H为二次电池单面过热热失控过程中的平均温升速率;
若判定二次电池处于快速升温状态,则根据二次电池的壳体形变量d继续判断二次电池是否存在热失控的风险,其中:
若d≤d0,R,则判定二次电池不存在热失控风险;
若d0,R<d≤0.8d1,R或d≤0.8d1,H,则判定二次电池存在热失控风险;
若d>0.8d1,R或d>0.8d1,H,则判定电池处于接近热失控的危险状态;
其中,d1,R为二次电池在过充热失控过程中的壳体形变量,d1,H为二次电池在单面过热热失控过程中的壳体形变量。
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