[发明专利]一种锂离子电池组故障检测处理系统

说明书

本发明涉及锂离子电池组热失控技术领域，具体为一种锂离子电池组故障检测处理系统，包括电池检测传感器单元、电池模组电路单元、电池修复电路单元、热失控预警单元和细水雾抑制处理单元。本发明通过该电池热失控前检测，系统成本低廉、实现简洁且使用方便，能更有效保障锂离子电池组的安全，减少电池热失控的现象发生，同时热失控预警单元和细水雾抑制处理单元可以依据气体的析出特性对热失控实现在线预警处理，且该预警快速性比常规方法提前450～700s之间，另外细水雾抑制处理单元能够控制处理设备通过细水雾对锂离子电池组的热失控情况进行处理，细水雾具有节能、无毒、效率高等优点，降低热辐射对火焰的动能影响，有效降低锂电池温度防止热失控传播。

技术领域

本发明涉及锂离子电池组热失控技术领域，具体为一种锂离子电池组故障检测处理系统。

背景技术

锂离子电池是电动汽车，储能电站等的主要组成部分，承担着能量储存与转化的重要角色，热失控是锂离子电池在使用过程中发生的常见故障之一，造成热失控的主要因素包括电池壳体发生形变或者穿刺导致等机械滥用，外部因素或电池副反应产热导致的局部过热等热滥用，过充电、过放电、电池短路等电滥用等，在上述因素作用下，锂离子电池可能会在极短的时间内发生放热连锁反应，导致电池温度急剧升高而引发热失控，最终造成电池冒烟、起火燃烧甚至爆炸，因此正确使用锂离子电池组及解决电池热失控的问题是至关重要的。

现有技术中，如中国专利号为：CN114069078A的“一种锂电池热失控预警系统”，包括：被动触发模块，设置于电池模组上，被动触发模块用于在电池模组的温度超过预设温度后发出报警电信号；信号处理模块，与被动触发模块连接，信号处理模块用于在接收到报警电信号后发出热失控预警信号；保护模块；以及预警控制模块，包括预警单元以及控制单元，预警单元与信号处理模块连接，预警单元用于在接收到热失控预警信号后进行预警；控制单元与保护模块连接，控制单元用于控制保护模块进行热失控保护。中国专利号为：CN114695986A的“一种基于气体析出特性的大容量LFP电池热失控预警方法”，在电池发生热失控早期，对特征气体进行监测，引入改进Goertzel算法对浓度信号进行滤波处理，提高了单一检测的精度，利用最早析出的VOC和CO2联合实现预警判定，在预警程序运行过程中采用析出不同气体的时间差内计算VOC的浓度值和浓度上升速率，将多种计算结果与设定阈值进行比较从而实现更准确的预警功能。

热失控是锂离子电池最严重的故障，一旦触发热失控，锂离子电池面临燃烧或者爆炸的风险，尚缺乏有效的在线预警处理方法，目前研究人员提出了的热失控诊断方法虽然对电池故障实现了有效诊断，但是这些方法多基于烦琐模型和复杂运算处理，而热失控的触发可能非常急剧，因此设计简洁高效的预警及处理方法仍然迫在眉睫。

发明内容

本发明通过检测VOC和CO的浓度并对其进行记录，得出VOC和CO的析出时间差，判断锂电池是否热失控，并通过将数据反馈至处理单元，对电池进行降温处理，该方法处理简单，预警快速性比常规方法提前450～700s之间。据此，完成了本发明。

第一方面，本发明提供一种锂离子电池组热失控预警方法，其包括以下步骤：

S01、对锂电池析出的气体进行VOC浓度检测，利用连续多点采样进行VOC浓度检测，采样频率保持相同，当检测到VOC浓度有大于0的值(一般大气中VOC浓度为0，浓度大于0时便可以判断有VOC析出)，进行储存记录并持续检测，同时启动下一步骤。；当在所有检测点检测到VOC浓度小于等于O时，则退出本次服务；

S02、对析出气体中CO浓度进行检测，当检测到的CO浓度值大于大气中的含量0时进行储存记录；采样频率保持相同，当在检测过程中检测到CO的浓度小于或等于0时，则退出本次服务，

S03、对记录的VOC浓度和CO浓度进行如下公式的计算，

[C_K+1,C_K+2,...,C_K+l]＞0；