[发明专利]电池包

说明书

本申请要求于2012年9月24日在美国专利和商标局提交的第61/704,980号美国临时申请以及于2013年8月1日在美国专利和商标局提交的第13/957,388号非临时申请的优先权和权益，它们的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明的方面涉及一种用于二次电池的保护装置。

背景技术

近来，二次电池在许多领域中已被用作便携式电子装置的电源，因此，消费者对二次电池的需求快速地增长。二次电池可以充电和放电多次，因此，在经济上和环境上有效。因此，促进了二次电池的使用。

在二次电池中可能发生二次电池在高温/高电压下因气体等而膨胀的膨胀现象。膨胀现象可能导致电短路。如果在二次电池膨胀的状态下外部冲击被施加到二次电池，则可能产生火花，导致二次电池爆炸。

传统上，在其中安装有二次电池的电池包中设置额外的空间，使得用户不能察觉到二次电池的膨胀现象的发生，以这样的方式克服膨胀现象。然而，仅仅增大电池包的容纳二次电池的空间与减小消费类电子产品的整体尺寸的竞争目标背道而驰，也不利于解决起初发生的膨胀现象。

发明内容

本发明的实施例提供了一种用于二次电池的保护装置，其中，通过评估在二次电池中可能发生膨胀现象的风险来控制二次电池的充电/放电，从而能够防止在二次电池中发生膨胀现象。

根据本发明的实施例，提供了一种电池包，该电池包包括二次电池和保护装置，保护装置包括：测量单元，结合到二次电池，并被构造为测量二次电池的温度和电压；温度评估单元，结合到测量单元，并被构造为评估二次电池的未来温度；以及充电/放电单元，结合到二次电池，并被构造为基于二次电池的电压和未来温度调节施加到二次电池的电流或输入电压。

存储单元可以结合到测量单元并被构造为存储二次电池的膨胀条件数据。

膨胀条件数据可以包括第一膨胀条件和第二膨胀条件。第一膨胀条件可以包括与温度范围对应的第一范围的电压，第二膨胀条件可以包括与所述温度范围对应的第二范围的电压，其中，对于在所述温度范围内的每一温度，第二范围的电压中对应的电压大于第一范围的电压中对应的电压。

充电/放电单元可以被构造为在二次电池处于非充电模式并且电压和未来温度对应于第二膨胀条件时对二次电池放电。

充电/放电单元被构造为在电压和温度对应于第一膨胀条件或者温度升高速率小于零时停止通过充电/放电单元对二次电池放电。

充电/放电单元可以被构造为在二次电池处于充电模式并且电压和未来温度对应于第二膨胀条件时调节施加到二次电池的电流或输入电压。

充电/放电单元可以被构造为在二次电池处于充电模式并且电压和未来温度对应于第二膨胀条件时停止对二次电池充电。

充电/放电单元可以被构造为在充电/放电单元停止对二次电池充电之后温度升高速率大于零时对二次电池放电。

充电/放电单元可以被构造为在二次电池的电压和温度对应于第一膨胀条件或者温度升高速率小于零时停止对二次电池放电。

温度评估单元可以被构造为在测量的电压和温度对应于第一膨胀条件时评估二次电池的未来温度。

测量单元可以被构造为：与在测量的电压和温度不对应于第一膨胀条件或第二膨胀条件时相比，在测量的电压和温度对应于第一膨胀条件或第二膨胀条件时更频繁地测量二次电池的温度和电压。

测量单元可以被构造为：与在二次电池处于非充电模式时相比，在二次电池处于充电模式时更频繁地测量二次电池的温度和电压。

温度评估单元可以被构造为基于二次电池的目前温度和温度升高速率中的至少一者来评估二次电池的未来温度。

温度升高速率可以基于当前平均温度和先前平均温度之间的差。

温度评估单元可以被构造为基于温度升高速率的倍数和/或二次电池的目前温度来评估二次电池的未来温度，其中，所述倍数根据温度升高速率而改变。

根据本发明的实施例，通过先评估在二次电池中可能发生膨胀现象的风险并在存在风险时控制二次电池的充电/放电，能够预先防止或基本上防止在二次电池中发生膨胀现象。

附图说明

附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例，并与描述一起用于解释本发明的方面。

图1是示意性地示出根据本发明实施例的用于二次电池的保护装置的框图。

图2是示出根据本发明实施例的保护装置的详细构造的框图。

图3是示出膨胀条件以及根据该膨胀条件的充电/放电控制单元的操作的图。