[发明专利]一种基于温度熔断器防止锂电池包爆燃的装置及其方法

说明书

本发明涉及一种基于温度熔断器防止锂电池包爆燃的装置及其方法，单体锂电池的温度小于温度熔断器预先设定的温度值，单体锂电池正常工作；当单体锂电池的温度快速上升，并达到了温度熔断器预先设定的温度值时，温度熔断器就会迅速断开，将该单体锂电池与并联电池组负级母线割断，单体锂电池与并联电池组负级母线割断后自动退出，这样除了电池包容量降低，并不影响电池包的整体使用。通过本发明，可使锂电池包具备预防爆燃的能力，使得锂电池更加安全可靠，可很好解决锂电池发生爆燃的问题。

技术领域

本发明涉及一种基于温度熔断器防止锂电池包爆燃的装置及其方法，属于锂电池技术领域。

背景技术

由于单体锂电池的电压和容量有限，在实际应用中都需要进行串并联组合成锂电池包，以获得更高的电压和容量，才能满足设备的实际供电需求。从锂电池包连接的可靠性以及电压不一致性发展趋势和性能影响的角度分析，先并联后串联连接方式优于先串联后并联连接方式。所以目前的锂电池包几乎均采用先并后串的方式，而这种方式又不利于对电池包内的各个单体锂电池进行检测和管理，这也增加了电池包保护板的设计难度，使得保护板电路复杂成本居高高不下。因此目前大多廉价的锂电池包并未采用预防爆燃的措施，一般只是采用较为简单的电压电流监控和温度保护措施，因此这类并不具备锂电池包的防爆燃能力。

锂电池的爆燃原因很多，锂电池中长期形成结晶会导致短路，这时电芯急剧放电，会产生大量的热，烧坏隔膜导致电池故障，由于电池内部的短路，使得电池本身就变成一个阻值非常小的电阻器，这样在同一并连的电池组中，正常工作的电池将会对故障电池进行放电，由于这个电阻的阻值非常小，因此它所吸收的电流也就非常大，从而产生很高的热量，这些热量将会影响到整个电池包内的所有单体锂电池，电池包内的温度会迅速升高，最终导致锂电池包爆燃，这也是锂电池爆燃的最主要因素。

目前锂电池的防爆燃措施基本是，1、在电池的材料和生产工艺上采用较为严格的品控。2、规范用电设备的安全管控。3、给每节单体锂电池配置一套电源管理模块，在发现异常时关闭故障单体锂电池。4、加强锂电池过充、过放及使用智能化管理。

为了预防锂电池爆燃需对电池包内的所有单体锂电池进行监控，所以每个单体锂电池均需有一套电池管理系统，使得电池包的保护系统非常复杂，成本居高不下。

发明内容

本发明的目的针对现有技术中存在的不足，为了防止锂电池爆燃的发生，提供一种基于温度熔断器防止锂电池包爆燃的装置及其方法。

本发明是通过以下技术方案实现：一种基于温度熔断器防止锂电池包爆燃的装置，特征在于：包括若干并联电池组，若干并联电池组串联连接形成电池包；

所述并联电池组包括并联电池组正级母线、并联电池组负级母线、若干单体锂电池，每个单体锂电池的锂电池正级均与并联电池组正级母线电连接，每个单体锂电池的锂电池负级连接有温度熔断器，温度熔断器一端与锂电池负级电连接，另一端与并联电池组负级母线电连接，使得每个单体锂电池的锂电池负级经温度熔断器连接并联电池组负级母线；若干单体锂电池并联连接；

所述电池包内各并联电池组的并联电池组正级母线均与前一级并联电池组的并联电池组负级母线电连接，从而形成串联结构；

所述电池包的两端分别设有电池包正级输出端、电池包负级输出端，还设有温度开关，温度开关的一端与最前一级的并联电池组正级母线电连接，另一端连接电池包正级输出端；电池包内的最末一级并联电池组负级母线连接电池包负级输出端。

所述温度开关的开关温度设置为低于温度熔断器的熔断温度。

所述单体锂电池的外壳是单体锂电池的锂电池负级。

一种基于温度熔断器防止锂电池包爆燃的方法，特征在于：单体锂电池的温度小于温度熔断器预先设定的温度值，单体锂电池正常工作；