一种可内部测温和加热的动力电池及控制方法技术

本发明专利技术公开一种可内部测温和加热的动力电池及控制方法，本发明专利技术通过在电池外部设置用于检测电池表面温度的第一测温器，以及用于检测电池内平均温度的第二测温器，其中第二测温器呈迂回状穿过电池内部并从电池的一端向另一端延伸，通过第一测温器以及第二测温器分别测量动力电池的表面温度以及电池内部温度，通过内外温度对比，可及时监控动力电池内部温度是否正常，以避免电池因内部温度过高而造成事故，同时检测电池内部温度过低时，通过第二测温器对动力电池内部进行加热升温，能够既保护动力电池正常工作，也提升了电池的使用效率。

Power battery capable of internal temperature measurement and heating and control method thereof

The invention discloses an internal temperature and heating power battery and control method of the invention, by setting the external battery temperature detector for detecting the first surface temperature of the battery, as well as for the average temperature detection of battery internal temperature measuring device second, of which second temperature measurement device is circuitous and extends from the internal battery through the battery one end to the other end, the surface temperature of the battery are respectively measured by the first temperature measurement device and second temperature measurement device and battery internal temperature, external temperature by contrast, can be timely monitoring the internal temperature of the power battery is normal, in order to avoid accidents caused by the internal temperature is too high, too low battery internal temperature detection at the same time, through the second test the temperature for heating of the battery, which not only can protect the normal work of the power battery, but also enhance the efficiency of battery.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池温度监控领域，特别涉及一种可内部测温和加热的动力电池及控制方法。
技术介绍
目前，新能源汽车已经成为我国七大战略性新兴产业之一，并且随着新能源汽车研发的飞速开展，锂离子动力电池由于具有高能量密度和长循环使用寿命等优越性，逐步成为最具发展潜力和竞争力的动力电池之一，但是锂电池使用过程中的安全问题也制约了锂动力电池的快速发展。现有技术中，动力电池通常是由高氧化性阳极、强还原性阴极以及可燃性的有机电解质组成，动力电池在化成或活化充电过程中，因为充电效率不能达到100％，部分未被用于活性物质转化的电能转化为热能。如果电池内部的各个部件之间因为接触不良，会使接触电阻增大，产生较多的焦耳热。如果电池内部温度过高，不仅会影响电池的使用性能，严重的情况下，还会导致充放电过程中电池着火甚至爆炸，从而造成巨大的经济损失。现有技术中，针对电池温度的检测主要集中于获取动力电池表面的温度，如果动力电池出现过充、短路等问题时，电池内部温度会变化迅速，但是电池外表面温度变化却不是很灵敏，并且需要一定的时间，电池的内部温度才会反映至电池表面而被检测到，因此电池非正常工作状态时，电池内部温度和外表面温度存在较大的温度差，因此，对电池内部温度进行准确和实时监控对于电池的正常使用以及管理具有极其重要的意义。另外，在天气寒冷的时候，动力电池的电量会快速下降甚至导致无法正常供电而使设备关机，这是因为环境温度过低使得锂离子电池电极材料的活性下降，电池存在严重的容量损失。现有技术中，大多数的电池没有设置相应的加热系统或者只是采用加热棒或加热板对电池周边的空气加热，并不能使得电池内部温度迅速提高，从而不能有效提升电池的使用效率。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种可内部测温和加热的动力电池及控制方法，旨在准确监测动力电池内部温度，以提高动力电池的使用安全可靠性，并且对电池内部加热升温以提升电池的使用效率。为实现上述目的，本专利技术提出一种可内部测温和加热的动力电池，包括电池壳体，所述电池壳体内部设有若干作为电池正极的正极集流体以及作为电池负极的负极集流体，所述正极集流体与所述负极集流体交替排布并通过隔膜隔离，所述正极集流体和所述负极集流体相对壁面分别设有正极活性物质和负极活性物质；所述电池外部还设有用于检测所述电池表面温度的第一测温器，以及呈迂回状穿过所述电池内部并用于检测所述电池内部温度的第二测温器。优选地，所述第二测温器为薄铜片加工而成并可加热升温的电阻片，所述电阻片表面覆盖有绝缘层。优选地，所述电阻片为Cu50测温片，所述Cu50测温片电阻值为50欧姆，所述Cu50测温片测量温度范围为-50℃～150℃。优选地，所述绝缘层为聚乙烯对苯二甲酸酯、导热硅脂、导热胶带、聚四氟乙烯的一种或多种。优选地，所述第一测温器为温度传感器。优选地，所述第一测温器为用于测温的测温片。本专利技术还提出一种使用如权利要求1所述的动力电池的控制方法，包括以下步骤：1)所述第一测温器检测所述电池表面温度为第一温度值，所述第二测温器检测所述电池内部平均温度为第二温度值；2)所述第二温度值高于所述第一温度值一定差值，所述电池被断开相应的电路，停止向外供电；3)所述第二温度值低于所述第一温度值一定差值，向所述第二测温片通入电流以对所述电池内部发热升温。本专利技术技术方案通过在电池外部设置用于检测电池表面温度的第一测温器，以及用于检测电池内部温度的第二测温器，其中第二测温器呈迂回状穿过电池内部并从电池的一端向另一端延伸，通过第一测温器以及第二测温器分别监测动力电池的表面温度以及电池内部温度，通过内外温度对比，及时监控动力电池内部温度是否正常，以避免电池因内部温度过高而造成事故。同时检测电池内部温度过低时，通过第二测温器对动力电池内部加热升温，能够既保护动力电池正常工作，也提升了电池的使用效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术的电池外形结构立体图；图2为本专利技术的电池内部结构结构示意图；图3为本专利技术的电池内部结构剖视图；图4为图3中A处的放大图；图5为本专利技术的第二测温器的结构示意图；图6为本专利技术的第二测温器的内部构造示意图。附图标号说明：标号名称标号名称1正极柱71绝缘层2负极柱72薄铜片3测温柱73接口4电池壳体8正极活性物质5负极集流体9隔膜6正极集流体10负极活性物质7第二测温器本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。本专利技术的可内部测温和加热的动力电池，包括电池壳体4，电池壳体4表面还设有与电池内部相连的测温柱3、正极柱1以及负极柱2。电池壳体4内部则设有若干作为电池正极的正极集流体6以及作为电池负极的负极集流体5，正极集流体6和负极集流体5交替排布并通过隔膜9隔离，正极集流体6和负极集流体5相对壁面分别设有正极活性物质8和负极活性物质10，电池外部还设有用于检测电池表面温度的第一测温器，以及呈迂回状穿过电池内部并用于检测电池内部温度的第二测温器7。本专利技术通过在电池内部设置呈迂回状并穿过电池内部的第二测温器7，从而有效监控电池的内部平均温度。本专利技术的动力电池中，用于检测电池内部温度的第二测温器7为薄铜片72加工而成并可加热升温的电阻片，电阻片的表面还覆盖有绝缘层71，第二测温器7还设有接口73与电池壳体设置的测温柱3相连。优选地，本专利技术的第二测温器7为Cu50测温片，其中Cu50测温片的电阻阻值为50欧姆，可测量的温度范围为-50℃～150℃。在第二测温器7的表面覆盖的绝缘层71为聚乙烯对苯二甲酸酯、导热硅脂、导热胶带、聚四氟乙烯的一种或多种，使得设置于电池内部的第二测温器7不会与电池内部的电路触碰造成电池内部短路而发生事故，另外，作为第二测温器7的Cu50测温片可测量温度范围是测温范围为50℃～150℃，与现有的测温仪器相比，能够满足动力电池在不同环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可内部测温和加热的动力电池，包括电池壳体，所述电池壳体内部设有若干作为电池正极的正极集流体以及作为电池负极的负极集流体，所述正极集流体与所述负极集流体交替排布并通过隔膜隔离，所述正极集流体和所述负极集流体相对壁面分别设有正极活性物质和负极活性物质；其特征在于，所述电池外部还设有用于检测所述电池表面温度的第一测温器，以及呈迂回状穿过所述电池内部并用于检测所述电池内部温度的第二测温器。

【技术特征摘要】
1.一种可内部测温和加热的动力电池，包括电池壳体，所述电池壳体内部设有若干作为电池正极的正极集流体以及作为电池负极的负极集流体，所述正极集流体与所述负极集流体交替排布并通过隔膜隔离，所述正极集流体和所述负极集流体相对壁面分别设有正极活性物质和负极活性物质；其特征在于，所述电池外部还设有用于检测所述电池表面温度的第一测温器，以及呈迂回状穿过所述电池内部并用于检测所述电池内部温度的第二测温器。2.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述第二测温器为薄铜片加工而成并可加热升温的电阻片，所述电阻片表面覆盖有绝缘层。3.如权利要求2所述的动力电池，其特征在于，所述电阻片为Cu50测温片，所述Cu50测温片电阻值为50欧姆，所述Cu50测温片测量温度范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：施志聪，黄宗雄，柯曦，刘军，谭植元，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44