一种基于气体监测的锂离子电池热失控分级预警系统技术方案

一种基于气体监测的锂离子电池热失控分级预警系统，包括气体传感器阵列、温度传感器、电压检测单元、控制装置和预警装置；气体传感器阵列检测待测电池产生多种气体的浓度；温度传感器安装在待测电池表面，采集待测电池的表面温度；电压检测单元固定在电池正负极，采集电池端电压，监测热失控发生时的电压压降；控制装置用于根据电池端电压和电池表面温度，对是否进入热失控初期进行预警判断，形成一级预警的控制信号；根据多种气体的浓度计算预警等级，并产生对应预警等级的控制信号；预警装置接收控制装置的控制信号，进行预警；本发明专利技术通过电压传感器针对第一次的电压压降进行监测，实现在热失控初期预警，并形成分级预警，可使预警更加准确。预警更加准确。预警更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于气体监测的锂离子电池热失控分级预警系统


[0001]本专利技术涉及电池热失控预警
，更具体的说是涉及一种基于气体监测的锂离子电池热失控分级预警系统。

技术介绍

[0002]不断增长的能源需求和对减少环境污染的共识推动着能源结构的不断变化，人们对太阳能、风能、潮汐能、锂离子电池、燃料电池等新能源的开发给予了高度重视。其中，锂离子电池与传统电池相比具有能量密度度高、循环寿命长、可快速充放电等优势，被广泛应用于移动通信、交通运输、新能源储能等各方面领域。然而，锂离子电池中存在一些易燃材料和强氧化剂，当暴露在机械、电、热滥用条件下或存在制造缺陷时，内部可能会发生放热反应，当反应释放热量超过电池散发热量就会导致温度和压力迅速升高，进一步加快反应速度，最终导致热失控。
[0003]目前，对于锂电池安全技术水平研究主要从预防层，检测层，抑制层，分隔层进行，其中对预防层的硏究占95％，而在实际应用中对检测层的研究也尤为重要。对于全封闭锂离子电池而言，仅仅通过监测电池的端电压和表面温度几乎不可能全面、准确地监测其健康状况，且传感器数量多成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于气体监测的锂离子电池热失控分级预警系统，其特征在于，包括气体传感器阵列、温度传感器、电压检测单元、控制装置和预警装置；所述气体传感器阵列用于检测待测电池产生多种气体的浓度；所述温度传感器安装在待测电池表面，用于采集待测电池的表面温度；所述电压检测单元固定在电池正负极，用于采集电池端电压，监测热失控发生时的电压压降；所述控制装置用于根据所述电池端电压和所述电池表面温度，对是否进入热失控初期进行预警判断，形成一级预警的控制信号；还用于根据所述多种气体的浓度计算预警等级，并产生对应所述预警等级的控制信号；所述预警装置接收所述控制装置的控制信号，进行预警。2.根据权利要求1所述的一种基于气体监测的锂离子电池热失控分级预警系统，其特征在于，所述控制装置包括主控芯片、浓度检测电路、电压检测电路和温度检测电路；所述浓度检测电路、电压检测电路和所述温度检测电路均与所述主控芯片电连接；所述主控芯片接收所述电压检测电路和所述温度检测电路的电信号，形成传感器数据，并根据预设的报警阈值和所述传感器数据判断预警等级，并产生对应所述预警等级的控制信号。3.根据权利要求2所述的一种基于气体监测的锂离子电池热失控分级预警系统，其特征在于，所述控制装置还包括上位机和显示装置，所述上位机和所述显示装置均与所述主控芯片电连接；所述上位机用于根据不同的报警等级，针对所述多种气体浓度、所述电池的表面温度和电池电压降幅中的一种或多种，分别设置报警阈值参数。4.根据权利要求3所述的一种基于气体监测的锂离子电池热失控分级预警系统，其特征在于，所述上位机内嵌有MCGS组态软件，所述MCGS组态软件包括实时监控模块、历史曲线查询模块、历史数据查询模块和参数设置模块；所述实时监控模块用于根据实时采集的气体浓度、电池表面温度以及电池电压与系统时间进行关联，形成监控数据和实时监控曲线，并进行保存；所述历史曲线查询模块用于储存历史保存的所述监控曲线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨娟，曲奕润，张青松，刘添添，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：