[发明专利]一种监测电池包内单体电池温度变化的系统及方法

说明书

本发明公开了一种监测电池包内单体电池温度变化的系统及方法，包括：电池包内每一个单体电池均连接热电偶丝的热端，所述热电偶丝的冷端连接在一起，并通过补偿导线引出电池包，然后连接至温度变送模块；所述温度变送模块能够基于热电偶丝检测到的温度变化判断电池包内部的温度变化趋势。本发明热电偶丝布置在单节电池内部，比布置在外部更能反映电池真实温度，受外界环境温度较小，且温度变化响应更快。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种监测电池包内单体电池温度变化的系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

锂离子电池能量密度高、循环寿命长，自放电小，在消费电子、汽车等领域得到广泛应用。而随着性能要求的不断提高，锂离子电池需要更高的充放电倍率和更高能量密度。这些参数的提升使得电池的热失控风险增加，而这类风险对于装载大量锂离子电池的电动汽车、储能电站等是不可接受的。

目前，电动汽车及储能电站的电池温度通常是测试单节电池外部的温度获得的，例如测试电池外表面温度或者负极耳温度。然而此种做法存在三个问题：

(1)外部温度易受环境干扰；发热在单节电池壳体内部，温差大，难以反映真实温度；

(2)热失控初始仅发生在单节电池内某一单体上，监测单节壳体温度响应过慢；

(3)限于成本，往往每隔1-2个单节电池布置1个温度传感器，未同时监控所有电池。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种监测电池包内单体电池温度变化的系统及方法，通过布置在单节电池包内部的热电偶丝，实现了单节电池包内所有单体电池的监控，相比布置在单节电池包极耳或者外部，能更加迅速的检测到某一单体电池的热失控。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种监测电池包内单体电池温度变化的系统，包括：电池包内每一个单体电池均连接热电偶丝的热端，所述热电偶丝的冷端连接在一起，并通过补偿导线引出电池包，然后连接至温度变送模块；所述温度变送模块能够基于热电偶丝检测到的温度变化判断电池包内部的温度变化趋势。

进一步地，通过加热极耳胶使得热电偶丝固定在单体电池的设定位置。

进一步地，根据单节电池包内单体电池的数量及电池种类，确定电池单体发生自发热或者热失控时，温度变送模块检测到的温度变化。

进一步地，各单体电池连接的热电偶丝串联连接或者并联连接。

进一步地，所述电池包为多节单体锂电池并联而成，所述单体锂电池包括但不限于磷酸铁锂、锰酸锂和钴酸锂。

进一步地，所述热电偶丝的直径为0～2mm。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种监测电池包内单体电池温度变化的方法，包括：

将电池包内每一个单体电池均连接热电偶丝的热端，将热电偶丝的冷端连接在一起，并通过补偿导线引出电池包，然后连接至温度变送模块；

通过温度变送模块检测到的温度变化判断电池包内部的温度变化趋势，进而判断单体电池是否发生自发热或者热失控。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)热电偶丝布置在单节电池内部，比布置在外部更能反映电池真实温度，受外界环境温度较小，且温度变化响应更快；

2)热电偶丝串联或并联引出，仅使用一个温度变送模块即可监控单节内所有单体电池温度的突变，成本更低。