【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰電池領域，確切地說是對鋰電池異常升溫防止自燃的結構和系統創新。
技術介紹
1、這些年電動汽車普及率很大提升，鋰電池的安全使用也自然也倍受關注，除了發生碰撞導致鋰電池燃燒的極端情況，現實情況下，因為生產工藝的導致的鋰電池瑕疵也可能會引發電池自燃，在鋰電池有可能會發生自燃的早期階段，如果能快速將鋰電池電量放掉，不僅可以抑制該鋰電池的自燃，也會防止勢態擴大即避免波及相鄰鋰電池。現有鋰電池系統（無論是儲能還是動力鋰電池），對于鋰電池自燃要么使用滅火系統即等電池自燃后采取措施，要么企圖用熱管理系統降溫和隔熱等措施來控制。這兩種思路，前一種成本高效果不好，后一種基本沒有效果，這也是目前新能源汽車和儲能電站火災事故頻發的原因。
技術實現思路
1、本專利技術克服了以上不足提供了一種“早期控制鋰電池熱失控的系統及方法”。
2、這種系統包括電池盒和置于電池盒內的電池，電池包括頂蓋，頂蓋設有正極柱、負極柱，短路機構和啟動短路機構的拉線機構，還包括澆水機構、溫度傳感系統，所述澆水機構的出水嘴對準閥口，所述溫度監控機構檢測電池內溫度，并給拉線機構發出操作指令。
3、優選地，短路機構包括和正極柱電連接的托板，托板上通過滑輪可移動設有電阻板，電阻板前端是負極插頭，電阻板上還設有正極插頭，托板上還固定有正極插座，負極插座與負極柱電連接。
4、優選地，拉線機構包括真空泵、真空管，真空管連接有對應每個電池的形狀的可變形的真空筒，真空筒底板是硬質拉力片，拉力片上連接有
5、優選地，拉線機構包括電機及連接于電機上的拉繩，所述拉繩連接于負極插頭。
6、優選地，電機連接于各個負極插頭的拉繩長短不同，使得完成一個負極插頭拉繩完成后再進行下一個負極插頭的拉繩。
7、優選地，還包括頂蓋上設有的小盒子，所述小盒子中設有熱熔物，繩索一端與負極插頭連接，另一端埋于凝固的熱熔物中。
8、優選地，拉線機構與負極插頭的拉繩拉斷力是f2，拉繩終端拉斷力是f0，熱熔物固化時對拉繩端部的鎖緊力是f1，熱熔物熔化或半熔化狀態時對拉繩端部的鎖緊力是f3；需要滿足f0>f1>f2>f3。
9、優選地，熱熔物是有機混合物，采用的是聚偏二氟乙烯與石蠟的混合物，兩者的配比是pvdf占20~60%。
10、本申請還提供一種鋰電池熱失控控制方法，應用以下系統：包括電池盒和置于電池盒內的電池，電池包括頂蓋，頂蓋設有正極柱、負極柱，短路機構和啟動短路機構的拉線機構，還包括澆水機構、溫度傳感系統，所述澆水機構的出水嘴對準閥口，所述溫度監控機構檢測電池內溫度，并給拉線機構發出操作指令，所述短路機構包括和正極柱電連接的托板，托板上通過滑輪可移動設有電阻板，電阻板前端是負極插頭，電阻板上還設有正極插頭，托板上還固定有正極插座，負極插座與負極柱電連接，所述拉線機構包括真空泵、真空管，真空管連接有對應每個電池的形狀的可變形的真空筒，真空筒底板是硬質拉力片，拉力片上連接有拉繩，拉繩穿過負極插座與負極插頭連接，所述真空筒外圍設有導向柱，導向柱端部套設有與真空筒或拉力片連接的可以在導向柱上移動的套環，還包括頂蓋上設有的小盒子，所述小盒子中設有熱熔物，繩索一端與負極插頭連接，另一端埋于凝固的熱熔物中，所述拉線機構與負極插頭的拉繩拉斷力是f2，拉繩終端拉斷力是f0，熱熔物固化時對拉繩端部的鎖緊力是f1，熱熔物熔化或半熔化狀態時對拉繩端部的鎖緊力是f3；需要滿足f0>f1>f2>f3，所述溫度傳感系統采用并聯數據采集，將多個ntc熱敏電阻并聯起來，并聯的兩個總線頭接入控制板電路，或者采用串聯方式數據采集，將多個ptc熱敏電阻先串聯起來，串聯的兩個總線頭接入控制板電路，所述熱熔物是有機混合物，采用的是聚偏二氟乙烯與石蠟的混合物，兩者的配比是pvdf占20~60%,
11、當溫度傳感系統監測到電池內部溫度異常升高至預定值并判定電池將發生熱失控時啟動抑制程序，包括啟動拉線機構，拉繩收緊并出現兩種情況：
12、1）溫度異常升高的電池中的小盒子內的熱熔物熔化或呈半熔化狀態，這時啟動真空泵帶動拉繩終端從小盒子中順利拉出，然后負極插頭插于負極插座中，正極插頭插于正極插座中實現正負極短路，啟動澆水機構對正極柱、負極柱和所有短路部件進行澆水散熱，給電池盒內進行降溫處理；
13、2）溫度正常的電池中小盒子內的熱熔物呈固態，這時在拉繩拉動下拉繩終端從小盒子中不能拉出，而與負極插頭連接的拉繩最大承受力小于拉繩終端的最大承受力，拉線機構與負極插頭間的拉繩被拉斷，該電池的正極柱和負極柱沒有被短路。
14、基于同一構思，還提供另一種鋰電池熱失控控制方法，應用以下系統：包括電池盒和置于電池盒內的電池，電池包括頂蓋，頂蓋設有正極柱、負極柱，短路機構和啟動短路機構的拉線機構，還包括澆水機構、溫度傳感系統，所述澆水機構的出水嘴對準閥口，所述溫度監控機構檢測電池內溫度，并給拉線機構發出操作指令，所述短路機構包括和正極柱電連接的托板，托板上通過滑輪可移動設有電阻板，電阻板前端是負極插頭，電阻板上還設有正極插頭，托板上還固定有正極插座，負極插座與負極柱電連接，所述拉線機構包括電機和拉繩，拉繩穿過負極插座與負極插頭連接，還包括頂蓋上設有的小盒子，所述小盒子中設有熱熔物，繩索一端與負極插頭連接，另一端埋于凝固的熱熔物中，所述拉線機構與負極插頭的拉繩拉斷力是f2，拉繩終端拉斷力是f0，熱熔物固化時對拉繩端部的鎖緊力是f1，熱熔物熔化或半熔化狀態時對拉繩端部的鎖緊力是f3；需要滿足f0>f1>f2>f3，所述溫度傳感系統采用并聯數據采集，將多個ntc熱敏電阻并聯起來，并聯的兩個總線頭接入控制板電路，或者采用串聯方式數據采集，將多個ptc熱敏電阻先串聯起來，串聯的兩個總線頭接入控制板電路，所述熱熔物是有機混合物，采用的是聚偏二氟乙烯與石蠟的混合物，兩者的配比是pvdf占20~60%,
15、當溫度傳感系統監測到電池內部溫度異常升高至預定值并判定電池將發生熱失控時啟動抑制程序，包括啟動拉線機構，拉繩收緊并出現兩種情況：
16、1）溫度異常升高的電池中的小盒子內的熱熔物熔化或呈半熔化狀態，這時啟動真空泵帶動拉繩終端從小盒子中順利拉出，然后負極插頭插于負極插座中，正極插頭插于正極插座中實現正負極短路，啟動澆水機構對正極柱、負極柱和所有短路部件進行澆水散熱，給電池盒內進行降溫處理；
17、2）溫度正常的電池中小盒子內的熱熔物呈固態，這時在拉繩拉動下拉繩終端從小盒子中不能拉出，而與負極插頭連接的拉繩最大承受力小于拉繩終端的最大承受力，拉線機構與負極插頭間的拉繩被拉斷，該電池的正極柱和負極柱沒有被短路；
18、電機連接于各個負極插頭的拉繩長短不同，使得完成一個負極插頭拉繩完成后再進行下一個負極插頭的拉本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鋰電池熱失控控制系統，包括電池盒和置于電池盒內的電池，電池包括頂蓋，頂蓋設有正極柱、負極柱，其特征在于，短路機構和啟動短路機構的拉線機構，還包括澆水機構、溫度傳感系統，所述澆水機構的出水嘴對準閥口，所述溫度監控機構檢測電池內溫度，并給拉線機構發出操作指令。
2.根據權利要求1所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述短路機構包括和正極柱電連接的托板，托板上通過滑輪可移動設有電阻板，電阻板前端是負極插頭，電阻板上還設有，托板上還固定有正極插座，負極插座與負極柱電連接。
3.根據權利要求2所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述拉線機構包括真空泵、真空管，真空管連接有對應每個電池的形狀的可變形的真空筒，真空筒底板是硬質拉力片，拉力片上連接有拉繩，拉繩穿過負極插座與負極插頭連接，真空筒外圍設有導向柱，導向柱端部套設有與真空筒或拉力片連接的可以在導向柱上移動的套環。
4.根據權利要求2所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述拉線機構包括電機及連接于電機上的拉繩，所述拉繩連接于負極插頭。
5.根據權利要求4所述的抑制鋰電池熱
6.根據權利要求3或4所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，還包括頂蓋上設有的小盒子，所述小盒子中設有熱熔物，繩索一端與負極插頭連接，另一端埋于凝固的熱熔物中。
7.根據權利要求6所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述拉線機構與負極插頭的拉繩拉斷力是F2，拉繩終端拉斷力是F0，熱熔物固化時對拉繩端部的鎖緊力是F1，熱熔物熔化或半熔化狀態時對拉繩端部的鎖緊力是F3；需要滿足F0>F1>F2>F3。
8.根據權利要求6所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述熱熔物是有機混合物，采用的是聚偏二氟乙烯與石蠟的混合物，兩者的配比是PVDF占20~60%。
9.一種鋰電池熱失控控制方法，其特征在于，應用以下系統：包括電池盒和置于電池盒內的電池，電池包括頂蓋，頂蓋設有正極柱、負極柱，短路機構和啟動短路機構的拉線機構，還包括澆水機構、溫度傳感系統，所述澆水機構的出水嘴對準閥口，所述溫度監控機構檢測電池內溫度，并給拉線機構發出操作指令，所述短路機構包括和正極柱電連接的托板，托板上通過滑輪可移動設有電阻板，電阻板前端是負極插頭，電阻板上還設有正極插頭，托板上還固定有正極插座，負極插座與負極柱電連接，所述拉線機構包括真空泵、真空管，真空管連接有對應每個電池的形狀的可變形的真空筒，真空筒底板是硬質拉力片，拉力片上連接有拉繩，拉繩穿過負極插座與負極插頭連接，所述真空筒外圍設有導向柱，導向柱端部套設有與真空筒或拉力片連接的可以在導向柱上移動的套環，還包括頂蓋上設有的小盒子，所述小盒子中設有熱熔物，繩索一端與負極插頭連接，另一端埋于凝固的熱熔物中，所述拉線機構與負極插頭的拉繩拉斷力是F2，拉繩終端拉斷力是F0，熱熔物固化時對拉繩端部的鎖緊力是F1，熱熔物熔化或半熔化狀態時對拉繩端部的鎖緊力是F3；需要滿足F0>F1>F2>F3，所述溫度傳感系統采用并聯數據采集，將多個NTC熱敏電阻并聯起來，并聯的兩個總線頭接入控制板電路，或者采用串聯方式數據采集，將多個PTC熱敏電阻先串聯起來，串聯的兩個總線頭接入控制板電路，所述熱熔物是有機混合物，采用的是聚偏二氟乙烯與石蠟的混合物，兩者的配比是PVDF占20~60%,
10.一種鋰電池熱失控控制方法，其特征在于，應用以下系統：包括電池盒和置于電池盒內的電池，電池包括頂蓋，頂蓋設有正極柱、負極柱，短路機構和啟動短路機構的拉線機構，還包括澆水機構、溫度傳感系統，所述澆水機構的出水嘴對準閥口，所述溫度監控機構檢測電池內溫度，并給拉線機構發出操作指令，所述短路機構包括和正極柱電連接的托板，托板上通過滑輪可移動設有電阻板，電阻板前端是負極插頭，電阻板上還設有正極插頭，托板上還固定有正極插座，負極插座與負極柱電連接，所述拉線機構包括電機和拉繩，拉繩穿過負極插座與負極插頭連接，還包括頂蓋上設有的小盒子，所述小盒子中設有熱熔物，繩索一端與負極插頭連接，另一端埋于凝固的熱熔物中，所述拉線機構與負極插頭的拉繩拉斷力是F2，拉繩終端拉斷力是F0，熱熔物固化時對拉繩端部的鎖緊力是F1，熱熔物熔化或半熔化狀態時對拉繩端部的鎖緊力是F3；需要滿足F0>F1>F2>F3，所述溫度傳感系統采用并聯數據采集，將多個NTC熱敏電阻并聯起來，并聯的兩個總線頭接入控制板電路，或者采用串聯方式數據采集，將多個PTC熱敏電阻先串聯起來...
【技術特征摘要】
1.一種鋰電池熱失控控制系統，包括電池盒和置于電池盒內的電池，電池包括頂蓋，頂蓋設有正極柱、負極柱，其特征在于，短路機構和啟動短路機構的拉線機構，還包括澆水機構、溫度傳感系統，所述澆水機構的出水嘴對準閥口，所述溫度監控機構檢測電池內溫度，并給拉線機構發出操作指令。
2.根據權利要求1所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述短路機構包括和正極柱電連接的托板，托板上通過滑輪可移動設有電阻板，電阻板前端是負極插頭，電阻板上還設有，托板上還固定有正極插座，負極插座與負極柱電連接。
3.根據權利要求2所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述拉線機構包括真空泵、真空管，真空管連接有對應每個電池的形狀的可變形的真空筒，真空筒底板是硬質拉力片，拉力片上連接有拉繩，拉繩穿過負極插座與負極插頭連接，真空筒外圍設有導向柱，導向柱端部套設有與真空筒或拉力片連接的可以在導向柱上移動的套環。
4.根據權利要求2所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述拉線機構包括電機及連接于電機上的拉繩，所述拉繩連接于負極插頭。
5.根據權利要求4所述的抑制鋰電池熱失控的系統，其特征在于，所述電機連接于各個負極插頭的拉繩長短不同，使得完成一個負極插頭拉繩完成后再進行下一個負極插頭的拉繩。
6.根據權利要求3或4所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，還包括頂蓋上設有的小盒子，所述小盒子中設有熱熔物，繩索一端與負極插頭連接，另一端埋于凝固的熱熔物中。
7.根據權利要求6所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述拉線機構與負極插頭的拉繩拉斷力是f2，拉繩終端拉斷力是f0，熱熔物固化時對拉繩端部的鎖緊力是f1，熱熔物熔化或半熔化狀態時對拉繩端部的鎖緊力是f3；需要滿足f0>f1>f2>f3。
8.根據權利要求6所示的鋰電池熱失控控制系統，其特征在于，所述熱熔物是有機混合物，采用的是聚偏二氟乙烯與石蠟的混合物，兩者的配比是pvdf占20~60%。
9.一種鋰電池熱失控控制方法，其特征在于，應用以下系統：包括電池盒和置于電池盒內的電池，電池包括頂蓋，頂蓋設有正極柱、負極柱，短路機構和啟動短路機構的拉線機構，還包括澆水機構、溫度傳感系統，所述澆水機構的出水嘴對準閥口，所述溫度監控機構檢測電池內溫度，并給拉線機構發出操作指令，所述短路機構包括和正極柱電連接的托...
【專利技術屬性】
技術研發人員：易如清，
申請(專利權)人：蘇州康溫新能源技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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