[发明专利]一种热分解材料、电源系统用包覆材料及电源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种热分解材料、电源系统用包覆材料及电源系统，属于储能器件技术领域。

背景技术

根据相关机构的统计数据显示，2015年我国新能源汽车销量有望达到22万到25万辆的水平，2015年1-10月份我国新能源汽车累计生产181225辆，累计销售171145辆，同比分别增长2.7倍和2.9倍，其中纯电动汽车累计产销量分别为121099辆和113810辆，同比分别增长3.3倍和3.9倍；插电式混合动力汽车累计产销量分别为60126辆和57335辆，同比增长1.9倍和1.8倍，电动汽车产业发展呈现出良好的发展势头。

随着电动汽车的产业规模的扩大，电动汽车安全事故发生的概率也在逐渐变大，国内外均出现了多起电动车安全事故，国外的如特斯拉电动车充电器过热起火、行驶过程中发生车辆自燃、停车过程中发生自燃，沃蓝达(雪佛兰)电动车在侧面碰撞试验后搁置三周发生自燃；国内的如某品牌电动汽车在行驶过程中发生碰撞后发生车辆自燃并造成人员伤亡，某品牌混合动力公交车在运行过程中起火自燃，某品牌混合动力公交车在停车场发生自燃起火造成11辆车辆烧毁并造成人员伤亡，某品牌超级电容公交车在运行过程中自燃起火，某品牌纯电动公交车行驶过程中起火，某品牌纯电动大巴在充电过程中起火。安全问题一直是影响电动汽车产业发展的重要因素，一旦发生较为严重的安全事故，将会对处于发展阶段的新能源汽车产业造成毁灭性打击，因此，提高电动汽车的安全性成为了现阶段亟待解决的问题。

从已经出现的电动车安全事故的发生原因方面分析发现，电动车安全故障主要有三方面：行驶过程安全故障、充电过程安全故障、静态过程安全故障，发生安全故障的原因主要有：

1)用于系能源车辆的动力系统大多采用了使用有机电解液的锂离子电池或超级电容，有机电解液一旦泄漏，极易发生燃烧；

2)动力系统的组成单元数量众多，不易控制，如特斯拉电动车采用7000多只18650圆柱电池，国内的电动车多数配套大容量锂离子电池，但是电池数量也较多，不容易实现对每只电池的安全控制；

3)电源系统的电压较高，一般均超过300V，安全系数较低；

4)电源系统的绝缘设计不合理，易产生漏电流，在漏电部位形成电弧引发局部升温或者起火；

5)电源系统的热管理系统不能够很好地监控每一个单体电池的温度变化，无法监控到电源系统内部局部的热失控；

6)电源系统的碰撞防护设计不到位，在整车出现碰撞引起的电池严重变形后易造成电池短路，并导致热失控；

7)电源系统的高压线束、低压线束设计不合理，导致高压线束或者低压线束短路，局部升温或者起火；

8)安全控制系统设计存在漏洞，整车控制器、BMS、安全监控系统没有对电池的安全状态形成全方位的监控，不能对出现的问题进行预警及处理；

9)现有的关键零部件锂离子电池设计、生产及品质管控缺乏技术基础，锂离子电池性能与安全评估手段缺失，整车及关键零部件相关安全标准缺失，导致企业的设计和生产无标准可依，造成很多电源系统产品的安全监控及控制装置缺失，容易发生安全故障。

综上所述，设计一种能够全方位监控电源系统内部的各种安全隐患，对电源系统内部出现的安全故障及时进行报警并采取控制措施的高安全电源系统显得尤为必要。

通过对气体的监测来判断电池出现的安全问题是一种有效的监控方法，申请公布号为CN104677949A的中国发明专利(申请公布日为2015年6月3日)公开了一种电池内气体浓度检测报警电路，该电路包括电源电路、检测电路、转换电路、报警电路，其检测电路能够对气体浓度进行检测，当气体浓度超过阈值时，输出气体浓度超标信号，由转换电路接收该超标信号并输出开关控制信号至报警电路，报警电路进行语音报警。该气体检测报警电路是对电池自身产生的气体进行检测，该气体的浓度与电池内部的反应有关，与电池的温度无关，因此无法监测电池的局部热失控。现有技术中的电源系统包括电源箱，电源箱内设置有电源模块，如何监控电源箱内部出现的局部热失控成为解决电源系统安全性问题的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在电源系统内部温度升高时分解放出可检测的分解气体的热分解材料。本发明的目的还在于提供一种电源系统用包覆材料以及内部覆有该包覆材料的电源系统。

为了实现以上目的，本发明的热分解材料的技术方案如下：