用于增强二次电池的安全性的设备和方法技术

一种用于增强二次电池的安全性的设备，包括：传感器部分，所述传感器部分包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器被附接到所述二次电池的单体的表面以检测所述单体的移动，所述第二传感器被附接到所述二次电池的包壳的内部以检测所述包壳的移动；存储器部分，所述存储器部分用于存储在从所述第一传感器获得的第一测量值与从所述第二传感器获得的第二测量值之间的差的临界值；以及控制部分，所述控制部分用于计算在所述第一测量值和所述第二测量值之间的差值并且将计算出的差值与被存储在所述存储器部分中的所述临界值进行比较，以当所述计算出的差值大于所述临界值时停止所述单体的操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种。根据本专利技术的用于增强二次电池的设备包括：传感器部分，包括被附接在二次电池的单体表面上并且感测在二次电池单体中的流动的第一传感器和被附接在外壳的内壁上并且感测在二次电池包壳中的流动的第二传感器；存储器部分，用于存储关于在从第一传感器测量的第一测量值与从第二传感器测量的第二测量值之间的差的临界值；以及控制部分，用于当通过测量第一测量值和第二测量值的差值并且将差值与被存储在存储器部分中的临界值进行比较，差值大于临界值时，阻断二次电池单体的电力。根据本专利技术，能够检测被施加到二次电池组的冲击，当冲击被施加时通过中断二次电池的使用来增强安全性，并且通过向使用者通知冲击来保护使用者。【专利说明】
本专利技术涉及一种，并且更加具体地，涉及一种用于通过检测被施加到二次电池组的外部冲击以避免诸如内部短路的风险来增强二次电池的安全性的设备和方法。本申请要求于2011年8月23日在韩国提交的韩国专利申请N0.10-2011-0084085和于2012年8月3日在韩国提交的韩国专利申请N0.10-2012-0085411的优先权，其全部内容通过引用被包含在此。
技术介绍
随着移动装置、电动车辆、混合动力车辆、电力存储设备、不间断电源等等的发展和使用，作为主电源的二次电池的重要性日益增长。因此，已经执行对满足其各种需求的二次电池进行许多研究。通常，棱形或者袋状二次电池在形状方面被过分地要求，并且在材料方面，由于每单位时间的它们的高能量密度和大的放电性能导致锂基二次电池被主要地使用。在这样的二次电池的研究中，增强其安全性是重要方面。由于内部短路、过充电或者过放电导致锂二次电池可能被发热，这能够导致电解质的分解和热运行，引起电池内部的压力快速地增加，从而导致电池不可避免地爆炸。通过包括二次电池的跌落和其中被施加的外部冲击的各种理由产生引起二次电池的爆炸的内部短路。因此,二次电池由至少一个单元电池、电池管理单元(BMU)和包围它们的包壳组成。每个单元电池和BMU通过电极引线被连接。在电极引线中，被连接到每个单元电池的多个电极突片被焊接。电极突片从薄铝或者铜板延伸并且被附接到其，并且由于其内在的特性呈现非常低的机械强度。同时，如果二次电池跌落或者经受外部冲击，则被密封在包壳中的单元电池可能移动。在这样的情况下，冲击能量可能集中于在单元电池和BMU之间的连接部分上。冲击能量可能积累在二次电池的多个连接部分当中的具有差的机械强度的连接部分中并且引起电极突片爆裂。电极突片的爆裂可能产生内部短路以引起诸如二次电池的爆炸的安全事故。因此，有必要检测外部冲击以保护二次电池。为此，韩国专利N0.10-0739080公开一种被装备在车辆中以检测被施加到车辆的外部冲击的加速度传感器。在本专利中，当加速度传感器检测高于临界值的冲击水平时，大的冲击被认为被施加到二次电池，其停止二次电池的使用。然而，因为现有技术仅考虑车辆中的加速度的变化，所以在控制二次电池的使用或者其停止中存在限制。例如，如果通过加速度传感器检测到高于临界值的冲击水平，但是该冲击以不会引起其短路的水平而施加到二次电池，或者相反地，如果通过加速度传感器检测到低于临界值的冲击水平，但是该冲击以引起其短路的水平而大大地施加到二次电池，难以正确地保护二次电池。因此，用于仅取决于加速度的变化来检测被施加到二次电池的冲击的系统具有低的精确度并且因此不能充分地保护二次电池免受外部冲击。
技术实现思路
技术问题本专利技术被设计以解决现有技术的问题，并且因此本专利技术的目的是为了提供一种用于通过更加精确地检测被施加到二次电池的冲击增强二次电池的安全性免受外部冲击的设备和方法。技术方案为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种用于增强二次电池的安全性的设备，包括:传感器部分，该传感器部分包括被附接到二次电池的单体的表面以检测单体的移动的第一传感器和被附接到二次电池的包壳的内部以检测包壳的移动的第二传感器；存储器部分，该存储器部分用于存储在从第一传感器获得的第一测量值与从第二传感器获得的第二测量值之间的差的临界值；以及控制部分，该控制部分用于计算在第一测量值和第二测量值之间的差值并且将计算出的差值与被存储在存储器部分中的临界值进行比较以当计算出的差值大于临界值时停止单体的操作。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于增强二次电池的安全性的方法，包括:(a)将在从第一传感器获得的第一测量值与从第二传感器获得的第二测量值之间的差的临界值存储在存储器部分中，第一传感器被附接到二次电池的单体的表面以检测单体的移动，并且第二传感器被附接到二次电池的包壳的内部以检测包壳的移动；(b)存储从第一传感器获得的第一测量值；(c)存储从第二传感器获得的第二测量值；(d)计算在第一测量值与第二测量值之间的差值；以及(e)当计算出的差值大于被存储在存储器部分中的临界值时停止单体的操作。有益效果根据本专利技术的一个方面，能够精确地检测被施加到二次电池的冲击。根据本专利技术的另一方面，当二次电池经受冲击时，能够停止二次电池的使用以增强其安全性。根据本专利技术的另一方面，当二次电池经受冲击时，能够向使用者通知该事实，以在适当的时间保护和引导二次电池的维修。【专利附图】【附图说明】附图图示本专利技术的优选实施例并且连同前述的公开一起用作提供本专利技术的技术精神的进一步理解。然而，本专利技术没有被解释为限于附图。图1是示意性地示出根据本专利技术的实施例的用于增强二次电池的安全性的设备的配置的框图。图2示出传统的地磁传感器的配置。图3示出当电流流入激励线圈时在磁芯中产生的磁力线。图4示出通过在磁芯中产生的磁力线在X和y轴的每个线圈中产生的电动势。图5示出在其中施加冲击之前地磁传感器的状态，地磁传感器各自被独立地附接到二次电池的单体表面和其包壳的内部。图6示出在其中施加冲击之后地磁传感器的状态，地磁传感器各自被独立地附接到二次电池的单体表面和其包壳的内部。图7是示意性地示出摆式加速度传感器的配置的概念图。图8是示意性地示出振动加速度传感器的配置的概念图。图9是示出是惯性加速度传感器的示例的双晶压电元件的透视图。图10是使用图9的双晶压电元件的纵向加速度传感器的截面图。图11示出在其中施加冲击之前的加速度传感器的状态，加速度传感器各自被独立地附接到二次电池的单体表面和其包壳的内部。图12示出在其中施加冲击之后的加速度传感器的状态，加速度传感器各自被独立地附接到二次电池的单体表面和其包壳的内部。图13图示用于解释其操作的振动陀螺仪传感器的前视图和侧视图。图14示出其中施加冲击之前的陀螺仪传感器的状态，加速度传感器各自被独立地附接到二次电池的单体表面和其包壳的内部。图15示出其中施加冲击之前的陀螺仪传感器的状态，加速度传感器各自被独立地附接到二次电池的单体表面和其包壳的内部。图16是示出根据本专利技术的实施例的用于增强二次电池的安全性的方法的程序的流程图。【具体实施方式】在下文中，将会参考附图详细地描述本专利技术的优选实施例。在描述之前，应理解的是，在说明书和随附的权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典的意义，但是基于允许专利技术人限定适合用于最佳解释的术语的原理基于与本专利技术的技术方面相对应的意义和概念解释。因此，仅为了图示的目的在此提出的描述仅是优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增强二次电池的安全性的设备，包括：传感器部分，所述传感器部分包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器被附接到所述二次电池的单体的表面以检测所述单体的移动，所述第二传感器被附接到所述二次电池的包壳的内部以检测所述包壳的移动；存储器部分，所述存储器部分用于存储在从所述第一传感器获得的第一测量值与从所述第二传感器获得的第二测量值之间的差的临界值；以及控制部分，所述控制部分用于计算在所述第一测量值和所述第二测量值之间的差值并且将计算出的差值与被存储在所述存储器部分中的所述临界值进行比较，以当所述计算出的差值大于所述临界值时停止所述单体的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：权皓相，李在璨，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：
国别省市：