本申请公开了一种锂离子电池单体装置、电池及用电装置，具有气体检测功能，可有效检测锂离子电池产气状态，确保电池安全运行，并可根据气体浓度自动发出警报和控制信号，提高电池管理系统的智能化程度。该锂离子电池单体装置包括电池单体、外壳、气体通道、透气阻液结构以及气体传感器，电池单体包括正极片、负极片以及隔离膜，隔离膜设置于正极片和负极片之间；外壳的内部中空，电池单体容置于外壳的内部；外壳的内侧面上设置有至少一个气体通道，气体通道的一端与外壳的内部相连通，气体通道的另一端与外壳的外部相连通；透气阻液结构设置于气体通道连通外壳的内部的一端；气体传感器设置于气体通道内，实时检测气体通道内的气体成分和浓度。体成分和浓度。体成分和浓度。
【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池单体装置、电池及用电装置
[0001]本申请涉及锂离子电池
，具体而言，涉及一种锂离子电池单体装置、电池及用电装置。
技术介绍
[0002]锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，其主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。随着电动汽车、智能手机等电子设备的普及，锂离子电池的应用越来越广泛。但锂离子电池在使用过程中可能产生气体，如氢气、氧气等，导致电池膨胀、破裂，甚至发生热失控，引发火灾等安全事故。因此，有效检测锂离子电池的产气状态，对确保电池安全运行具有重要意义。
技术实现思路
[0003]本申请提供一种锂离子电池单体装置、电池及用电装置，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。
[0004]具体的技术方案如下：
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种锂离子电池单体装置，包括：
[0006]电池单体，所述电池单体包括正极片、负极片以及隔离膜，所述隔离膜设置于所述正极片和所述负极片之间；
[0007]外壳，所述外壳的内部中空，所述电池单体容置于所述外壳的内部；
[0008]气体通道，所述外壳的内侧面上设置有至少一个所述气体通道，所述气体通道的一端与所述外壳的内部相连通，所述气体通道的另一端与所述外壳的外部相连通；
[0009]透气阻液结构，设置于所述气体通道连通所述外壳的内部的一端；
[0010]气体传感器，所述气体传感器设置于所述气体通道内，实时检测所述气体通道内的气体成分和浓度。
[0011]通过上述方案可知，本申请实施例将气体检测功能与锂离子电池单体相结合，使得锂离子电池单体能够实时检测自身产气状态，有效确保了电池安全运行，提高了电池安全性。
[0012]可选地，还包括信号处理模块，所述信号处理模块设置于所述外壳的外部，且所述信号处理模块与所述气体传感器电连接，用于接收所述气体传感器的检测信号并进行信号处理和判断。
[0013]进一步可选地，所述信号处理模块包括模拟数字转换器、单片机控制器和通信模块，所述模拟数字转换器用于将所述气体传感器的检测信号转换为数字信号，所述单片机控制器用于根据所述数字信号并基于预设阈值判断所述气体通道内的气体浓度是否超标，所述通信模块用于当所述气体通道内的气体浓度超标时向电池管理系统发送警报和控制信号。
[0014]通过上述方案可知，本申请实施例中的信号处理模块可根据气体浓度自动发出警
报和控制信号，提高了电池管理系统的智能化程度。
[0015]可选地，所述正极片、所述隔离膜和所述负极片沿卷绕方向卷绕形成圆柱形结构或矩形结构，所述外壳的形状与所述电池单体的形状相匹配，当所述电池单体为圆柱形结构时，所述外壳为圆柱形结构，或当所述电池单体为矩形结构时，所述外壳为矩形结构。
[0016]可选地，所述气体通道包括第一通道和第二通道，所述第一通道沿第一方向延伸，所述第二通道沿第二方向延伸，且所述第一通道的一端与所述外壳的内部相连通，所述第一通道的另一端与所述第二通道的一端相连通，所述第二通道的另一端与所述外壳的外部相连通；
[0017]其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
[0018]可选地，所述气体传感器为电化学传感器、红外传感器或半导体传感器。
[0019]通过上述方案可知，本申请实施例中的气体传感器具有较高的气体检测灵敏度和准确性，能实时监测电池内部气体状况，提高了电池安全性。
[0020]可选地，所述透气阻液结构为透气膜，所述透气膜的形状与所述气体通道连通所述外壳的内部的一端的形状相匹配。
[0021]通过上述方案可知，本申请实施例采用透气膜与气体通道相结合的设计，既能阻止电解液泄漏，又能使产生的气体顺畅排出，降低电池膨胀和破裂的风险。
[0022]进一步可选地，所述透气膜的材料为聚四氟乙烯或聚酰亚胺。
[0023]通过上述方案可知，本申请实施例中的透气膜具有良好的透气性和阻隔性，能够有效阻止电解液泄漏，同时允许气体通过，将产生的气体顺畅排出，降低电池膨胀和破裂的风险。
[0024]第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括：如上述第一方面所述的锂离子电池单体装置。
[0025]第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括：如上述第二方面所述的电池。
[0026]本申请实施例的有益效果如下：
[0027]锂离子电池单体自身具有气体检测功能，可有效检测锂离子电池产气状态，并可根据气体浓度自动发出警报和控制信号，大大提高了电池安全性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请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做简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。
[0029]图1为本申请实施例提供的锂离子电池单体装置的结构示意图；
[0030]图2为本申请实施例提供的锂离子电池单体装置中电池单体的结构示意图；
[0031]图3为本申请实施例提供的锂离子电池单体装置中气体通道的结构示意图，其中，图中(a)为实施例一的气体通道的结构示意图，(b)为实施例二的气体通道的结构示意图；
[0032]图4为本申请实施例提供的锂离子电池单体装置中信号处理模块的组成示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本申请实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0035]本申请实施例公开了一种锂离子电池单体装置。以下分别进行详细说明。
[0036]图1
–
图4示出了根据本说明书实施例提供的一种锂离子电池单体装置。如图1
–
图4所示，该锂离子电池单体装置主要包括：电池单体1、外壳2、气体通道3、透气阻液结构4、气体传感器5以及信号处理模块6，其中，外壳2的内部中空，电池单体1位于其内部，并结合气体通道3、透气阻液结构4、气体传感器5和信号处理模块6实现对电池单体1的气体检测功能。
[0037]具体的，电池单体1为该锂离子电池单体装置的主要结构，其包括正极片11、负极片12以及隔离膜13，隔离膜13设置于正极片11和负极片12之间，如图2所示，正极片1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池单体装置，其特征在于，包括：电池单体，所述电池单体包括正极片、负极片以及隔离膜，所述隔离膜设置于所述正极片和所述负极片之间；外壳，所述外壳的内部中空，所述电池单体容置于所述外壳的内部；气体通道，所述外壳的内侧面上设置有至少一个所述气体通道，所述气体通道的一端与所述外壳的内部相连通，所述气体通道的另一端与所述外壳的外部相连通；透气阻液结构，设置于所述气体通道连通所述外壳的内部的一端；气体传感器，所述气体传感器设置于所述气体通道内，实时检测所述气体通道内的气体成分和浓度。2.根据权利要求1所述的锂离子电池单体装置，其特征在于，还包括信号处理模块，所述信号处理模块设置于所述外壳的外部，且所述信号处理模块与所述气体传感器电连接，用于接收所述气体传感器的检测信号并进行信号处理和判断。3.根据权利要求2所述的锂离子电池单体装置，其特征在于，所述信号处理模块包括模拟数字转换器、单片机控制器和通信模块，所述模拟数字转换器用于将所述气体传感器的检测信号转换为数字信号，所述单片机控制器用于根据所述数字信号并基于预设阈值判断所述气体通道内的气体浓度是否超标，所述通信模块用于当所述气体通道内的气体浓度超标时向电池管理系统发送警报和控制信号。4.根据权利要求1所述的锂离子电池单体装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：方丹，沈恒杰，
申请(专利权)人：清研华科新能源研究院南京有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。