[发明专利]一种电池模组以及电池模组的膨胀监测方法

说明书

本发明公开一种电池模组以及电池模组的膨胀监测方法，其中所述电池模组包括电池组件、钢带环以及应力传感器，所述电池组件包括多个沿第一方向排布的电芯，所述钢带环包绕张紧于多个所述电芯的周侧，所述钢带环至少部分钢带段设置为弹性部，以提供预紧力，所述应力传感器设于所述钢带环上，以监测所述钢带环在所述弹性部以外的部分的应变拉力，以使所述电池模组在使用过程中的安全更能得到保障。

技术领域

本发明涉及电池性能监测技术领域，特别涉及一种电池模组以及电池模组的膨胀监测方法。

背景技术

锂离子电池在充放电过程中，锂离子在电极活性材料中的嵌入和脱出、SEI膜的生长、电解液分解产气等将引起电池的膨胀收缩。在理想状态下，嵌入和脱出过程中材料的体积变化应该是可逆的。然而，在实际情况下，总是存在一部分锂离子由于电池平衡的变化而无法完全从阳极脱嵌，在循环过程中作为不溶性副产物沉积在阳极表面，并伴随着H2、CH4、C2H6、C3H8、CO等气体。这将引起电池发生不可逆膨胀，达到一定程度后可能造成严重后果，如：卷芯变形、电极材料浸润性变差、内阻增大、泄压阀开启等。因此，电池膨胀已成为锂离子电池应用中非常重要的外特性可监控属性，在不开启电池箱的前提下可对电池膨胀特征进行实时监控并实现安全预警。在电池整个生命周期里，膨胀力是不断增大的，对模组结构设计也有新的要求。

目前大多数模组设计均考虑到电芯膨胀对模组结构带来的影响，但对电芯整个生命周期内膨胀力无监控，无法了解电芯在不同老化阶段的膨胀变形情况，在实际应用中易造成模组结构损坏，从而引发安全风险。同时在储能系统的整个生命周期里，部分电芯因工艺或使用条件产生不一致现象，导致个别电芯异常变形，大大降低整个系统的容量和安全性。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电池模组，旨在解决难以了解电芯在不同老化阶段的膨胀变形情况的问题。

为实现上述目的，本发明提出的电池模组，包括：

电池组件，包括多个沿第一方向排布的电芯；

钢带环，包绕张紧于多个所述电芯的周侧，所述钢带环至少部分钢带段设置为弹性部，以提供预紧力；以及，

应力传感器，设于所述钢带环上，以监测所述钢带环在所述弹性部以外的部分的应变。

可选地，沿第一方向，所述电池组件两端分别设有一个端板；

所述钢带环套设于两个所述端板上。

可选地，所述端板上设有限位槽，所述钢带环限位安装于所述限位槽内。

可选地，所述钢带环包括两个呈相对设置的两个第一钢带段，各所述第一钢带段包括两个对接臂，两个所述对接臂的一端相互连接，另一端并行设置，两个所述第一钢带段上相对应的两个连接臂之间设有弹性连接片，所述弹性部包括所述弹性连接片。

可选地，所述弹性连接片包括形变段和连接段，所述形变段向外弯曲设置，所述连接段设于所述形变段的两端，用以连接两个所述第一钢带段上相对应的两个连接臂。

可选地，所述电池组件还包括：

多个电极连接片，用以将多个所述电芯的正负极串联，以形成导通的所述电池组件；以及，

两个输出极连接片，设于处于端部的两个电芯的未被所述电极连接片连通的一个正极和一个负极，用以与外部用电设备电连接。

可选地，所述电池模组还包括电池底座，所述电池底座形成有安装槽，所述安装槽用以供所述电池组件安装。

本发明还提出一种电池模组的膨胀监测方法，包括所述电池模组，所述电池模组包括：

电池组件，包括多个沿第一方向排布的电芯；