本實用新型涉及一種電池組，尤其是一種電池組高溫檢測及控制裝置。

背景技術(shù)：

鋰離子電池由于有高的比能量，高的比功率和長的循環(huán)壽命，得到了越來越多的應用。尤其在電動車輛動力電池方面已占據(jù)了相當?shù)氖袌觥５谴穗姵貑误w電壓高，許多材料在這麼高的電壓下都失去了原有的化學穩(wěn)定性，容易分解放熱。再加上使用有機電解液，從原理上就存在起火爆炸的危險，成了這種電池最大的短板。

鋰離子電池的工作者們也都從不同的角度想辦法解決這一安全問題。許多人正千方百計地從化學上提高單體電池的安全性，還有一些人正努力改進成組技術(shù)消除這種危險。鋰離子電池在大電流放電或充電時溫度會有較大的提升。當溫度超過一定界限時就會引起正負極或電解液發(fā)生一系列的放熱副反應，若這些副反應的熱量不能及時排出，就可能造成溫度過度升高。這種溫度上升又促進了副反應的加劇。如此反復促進，便有可能形成熱失控。進而引發(fā)起火爆炸。

電池工作者都知道熱失控的危險，就采取措施不讓它出現(xiàn)。一是減少發(fā)熱，減少電池內(nèi)阻和連接電阻。第二是減少電池的內(nèi)部缺陷，將有缺陷的電池預先篩選掉。第三就是改進散熱機構(gòu)。第四，加入精確的溫度測量元件，將實時溫度數(shù)值隨時地輸入管理系統(tǒng)，由管理系統(tǒng)根據(jù)測得的溫度與設(shè)定的界限值差距確定是否采取措施調(diào)控，以及采用何種措施。

現(xiàn)在的溫度測量是將多個測溫元件放到模塊內(nèi)不同的部位，測量這些部位的溫度就代表整個電池組的溫度，這在一般情況下是恰當?shù)摹５?，測溫元個數(shù)件畢竟有限，不可能每一個電池都裝上。而危險往往是首先在一個電池上發(fā)生。如某個電池突然發(fā)生內(nèi)部短路，它的溫度就會急劇上升?？墒瞧珳y溫元件離它很遠，測不出它的異常，繼續(xù)按正常工作，就可能釀成事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是：針對上述問題，提供一種電池組高溫檢測及控制裝置，其能夠?qū)崟r準確監(jiān)測電池組中每一只電池的溫度，無溫度測量死角，大大提高電池組的安全性。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種電池組高溫檢測及控制裝置，包括：

電池夾具；

插設(shè)在所述電池夾具中的若干根單體電池；以及

BMS電池管理系統(tǒng)；

還包括：

穿套在每一根所述單體電池外、且與每一根所述單體電池的外壁面均貼緊接觸的絕緣導熱套，所述絕緣導熱套的表面密布設(shè)置向內(nèi)延伸的填料孔；

填充在所述填料孔內(nèi)、且在高溫環(huán)境下能夠揮發(fā)或分解的固態(tài)填充物；以及

布置于所述絕緣導熱套附近、且能夠檢測所述固態(tài)填充物的揮發(fā)物或分解物的探測頭，所述探測頭與所述BMS電池管理系統(tǒng)相連。

本實用新型在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案：

所述電池夾具、單體電池、絕緣導熱套和探測頭均封閉布置在電池組外殼內(nèi)。

所述絕緣導熱套由纖維氈或泡棉制成，

所述絕緣導熱套由導熱塑料注塑而成。

所述導熱塑料包括高分子基材和添加在所述高分子基材中的導熱填料。

所述高分子基材為阻燃尼龍，PP，PE或硅橡膠，所述導熱填料為石墨纖維，碳纖維，鎳粉，鋁粉或鐵粉。

所述固態(tài)填充物的分解溫度或揮發(fā)溫度為80～110℃。

所述固態(tài)填充物為碳酸氫鉀或碳酸氫鈉。

所述探測頭為二氧化碳探測頭。

所述探測頭設(shè)置在所述絕緣導熱套中。

本實用新型的優(yōu)點是：

1、本實用新型這種電池組高溫檢測及控制裝置在實際應用時，電池組中每一根單體電池所產(chǎn)生的熱量均會向其附近的絕緣導熱套傳遞，一旦某一根單體電池因故障而溫度劇增，那么處于該根單體電池附近的絕緣導熱套部分的溫度就也會快速升高，處于該部分絕緣導熱套內(nèi)的上述固態(tài)填充物就處在高溫環(huán)境中，一旦高溫環(huán)境的溫度達到臨界值，固態(tài)填充物便會發(fā)生分解或揮發(fā)，產(chǎn)生向周圍空間擴散的分解物或揮發(fā)物。布置在其附近的探測頭就會立即檢測出高濃度的分解物或揮發(fā)物的存在，而向BMS電池管理系統(tǒng)發(fā)出信號，BMS電池管理系統(tǒng)接收到該信號后立即采取相應的控制措施來保護整個電池組。由于溫度測量沒有死角，搶得了提前量，增加了安全性。

2、固態(tài)填充物的揮發(fā)或分解溫度是恒定的，因此它指示的溫度也是恒定數(shù)值，如此更可靠地監(jiān)控電池組中各個電池的溫度值。

3、高溫分解物或高溫揮發(fā)物是彌漫性分散的，探測頭布置在電池殼體內(nèi)部空間的任何位置基本都都可以輕易檢測到分解物和揮發(fā)物的存在。

4、裝載能高溫分解或高溫揮發(fā)固定物質(zhì)的絕緣導熱套與每一只單體電池緊密接觸，沒有死角，因此，檢測結(jié)果不會漏掉任何一只電池，更加安全可靠。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例中電池組高溫檢測及控制裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例中電池組高溫檢測及控制裝置的主視圖；

圖3為本實用新型實施例中電池組高溫檢測及控制裝置的側(cè)視圖；

圖4為圖2的A-A向剖面圖；

其中：1-電池夾具，2-單體電池，3-絕緣導熱套，4-探測頭。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本實用新型而不限于限制本實用新型的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。

圖1至圖4示出了本實用新型這種電池組高溫檢測及控制裝置的一個具體實施例，其包括與傳統(tǒng)電池組相同的這些結(jié)構(gòu)：包括電池夾具1、插設(shè)在電池夾具中的眾多單體電池2、以及BMS電池管理系統(tǒng)。其中電池夾具為塑料材質(zhì)，其上制有許多單體電池安裝孔，單體電池2為圓柱形的鋰離子電池，其插設(shè)在電池夾具1的單體電池安裝孔中。

本實施例的關(guān)鍵改進在于，還設(shè)置有絕緣導熱套3和探測頭4，其中，絕緣導熱套3穿套在每一根單體電池2外、且與每一根單體電池的外壁面均貼緊接觸。所述絕緣導熱套3的表面密布設(shè)置向內(nèi)延伸的填料孔。所述填料孔內(nèi)填充有在高溫環(huán)境下能夠揮發(fā)或分解的固態(tài)填充物。所述固態(tài)填充物具有這樣的特性：其在常溫下為固體，一旦其溫度超過臨界值，便會高溫揮發(fā)或高溫分解，揮發(fā)或分解的物質(zhì)(一般為氣體物質(zhì))便會擴散到周圍空間。探測頭布置于所述絕緣導熱套3附近，其用于檢測所述固態(tài)填充物的高溫揮發(fā)物或分解物，且探測頭與上述BMS電池管理系統(tǒng)相連。

工作時，電池組中每一根單體電池2所產(chǎn)生的熱量均會向其附近的絕緣導熱套3傳遞，一旦某一根單體電池2因故障而溫度劇增，那么處于該根單體電池2附近的絕緣導熱套部分(其與故障電池緊密接觸，傳熱效率快)的溫度就也會快速升高，處于該部分絕緣導熱套內(nèi)的上述固態(tài)填充物就處在高溫環(huán)境中，一旦高溫環(huán)境的溫度達到臨界值，固態(tài)填充物便會發(fā)生分解或揮發(fā)，產(chǎn)生向周圍空間擴散的分解物或揮發(fā)物。布置在其附近的探測頭就會立即檢測出高濃度的分解物或揮發(fā)物的存在，而向BMS電池管理系統(tǒng)發(fā)出信號，BMS電池管理系統(tǒng)接收到該信號后立即采取相應的控制措施來保護整個電池組。由于溫度測量沒有死角，搶得了提前量，增加了安全性。

為了保證上述探測頭能夠迅速檢測到分解物或揮發(fā)物的存在，本實施例將所述電池夾具1、單體電池2、絕緣導熱套3和探測頭均封閉布置在一電池組外殼內(nèi)。所述電池組外殼一般為動力電池箱。這樣，產(chǎn)生的分解物或揮發(fā)物就會填充在相對封閉的電池組外殼內(nèi)而不會無限制向外擴散，如此使得探測頭更容易檢測到分解物或揮發(fā)物的存在。

上述的絕緣導熱套3可以采用纖維氈制作，也可以采用泡棉制作。具體在本實施例中，該絕緣導熱套3由導熱塑料注塑而成，所述導熱塑料包括高分子基材和添加在所述高分子基材中的導熱填料。其中：所述高分子基材優(yōu)選阻燃尼龍，PP，PE或硅橡膠，所述導熱填料優(yōu)選石墨纖維，碳纖維，鎳粉，鋁粉或鐵粉。

所述固態(tài)填充物的分解溫度或揮發(fā)溫度一般在80～110℃之間較好，以更好滴保護電池。該固態(tài)填充物可以采用碳酸氫鉀或碳酸氫鈉，對應地，所述探測頭采用二氧化碳探測頭。

而且我們可以將所述探測頭直接安裝在上述絕緣導熱套3中，而使其盡可能第靠近絕緣導熱套3中的上述固體填充物，如圖4。

上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓人們能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。