[实用新型]一种锂离子电池安全预警装置

说明书

本实用新型提供了一种锂离子电池安全预警装置，包括胆甾相液晶薄膜、色敏传感器、监测单元及预警单元；胆甾相液晶薄膜有多个，布设于每个单体电芯上；色敏传感器的感应探头与胆甾相液晶薄膜对应设置；色敏传感器的输出端与监测单元连接；监测单元与预警单元连接。本实用新型所述的锂离子电池安全预警装置反应迅速、除了用于提前预警电池中不正常的温度升高，还能在汽车静置，电池不工作状态时实现预警，当BMS系统预警失效时，能够不受其影响正常预警。

技术领域

本实用新型属于锂离子电池安全领域，尤其是涉及一种锂离子电池安全预警装置。

背景技术

目前的电池热管理技术中，基本采用电池热管理系统BMS进行检测预警，电池管理系统(battery management system，BMS)的主要任务是保证电池系统的设计性能：1)安全性，保护电池单体或电池组免受损坏，防止出现安全事故；2)耐久性，使电池工作在可靠的安全区域内，延长电池的使用寿命；3)动力性，维持电池工作在满足车辆要求的状态下。但现有的BMS预警系统的预警条件都是在电池使用的情况下，才能对电池异常进行报警，在汽车静置，电池不在工作状态时无法实现预警。此外，由于只存在这单一的报警方式，一旦报警系统出现故障，则危险骤增。

专利CN106197723A介绍了一种电池温度预警装置及电源装置。所述电池温度预警装置包括热敏元件、温度分析单元以及预警单元，将热敏元件设于电池模组内任意相邻的两层子模组之间，根据热敏元件检测值的变化监测电池模组内部的温度，一旦发生热失控，预警单元将被触发发出预警信号，提醒驾乘人员及时采取措施，但是，此装置存在如下问题：1、装置功能性单一，主要作用在热敏元件上；2、温度传感器的迟缓性。

综上，有必要寻找一种低能耗、反应迅速有效的预警方式，除了用于提前预警电池中不正常的温度升高，还能在汽车静置，电池不工作状态时依旧能够实现预警，此外，当BMS系统预警失效时，能够不受其影响正常预警，避免BMS预警的单一性，以此达到预防和控制热失控的发生，提高电池系统的安全性。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种结构简单、反应迅速、除了用于提前预警电池中不正常的温度升高，还能在汽车静置，电池不工作状态时实现预警，当BMS系统预警失效时，能够不受其影响正常预警的锂离子电池安全预警装置，以解决上述问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种锂离子电池安全预警装置，包括胆甾相液晶薄膜、色敏传感器、监测单元及预警单元；所述胆甾相液晶薄膜有多个，布设于每个单体电芯上；所述色敏传感器的感应探头与所述胆甾相液晶薄膜对应设置；所述色敏传感器的输出端与所述监测单元连接；所述监测单元与所述预警单元连接。

胆甾相液晶薄膜设于每个单体电芯上，与色敏传感器相连，当电芯发生安全问题，温度升高，胆甾相液晶薄膜会瞬间变色，色敏传感器检测到颜色的变化，经信号转变，最终传输到预警单元，给出预警。

胆甾相液体由于其特殊的螺旋结构，使其具有光学活性，选择反射、圆偏振光二色性等光学性质会随着外界的刺激而改变。人们利用这种变化开发了很多应用，这些应用都是利用胆甾相的液体变化以下之一：1.施加电场引起的颜色变化；2、温度变化引起的颜色变化；3、气体吸附引起颜色变化。液晶测温通过某些技术(如液晶微胶囊处理技术)来消除机械剪切应力及化学污染的化学因素对螺距的影响而得到只对温度敏感的胆甾型液晶材料，这种材料通常被称为热色液体。当温度变化时，液晶的螺距会发生相应变化，从而导致反射光的颜色发生变化。热色液晶在特定的温度范围内每一种颜色对应一定的温度，即不同的颜色在不同的温度下发生反应。因此，将胆甾相液晶薄膜贴在模组内部的每个Block外侧，色敏传感器用于监测胆甾相液晶薄膜的颜色变化，其中胆甾相液晶薄膜的变化温度是根据自身不同结构的性质决定的。当温度发生骤变，色敏传感器根据胆甾相液晶薄膜颜色的变化监测电池内部的温度变化，一旦温度超过设定的温度范围，胆甾相液晶薄膜颜色改变，预警单元将被触发出预警信号，提醒驾乘人员及时采取措施。