一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置及方法，涉及锂电池热失控监测领域，利用拉曼效应进行气体检测，可以对锂电池热失控早期的标志气体进行探测，利用滤光片对不同组分气体激发后产生的不同波长光进行分离，通过光电探测器转换为电信号；同时利用采样模块将信息收集并行转换为数字信号输出至决策模块中，最终向外输出状态信息，实现对热失控的早期监测预警。本发明专利技术监测响应快、响应灵敏度高，可以针对标志气体进行探测，并及时捕获数据，进而显著提升热失控早期监测效果。同时，在实践中，也可以对锂电池安全实现动态监测，为热失控后期防控提供有效支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池热失控监测，更具体的说是涉及一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置及方法。

技术介绍

1、随着人们对新能源的关注越来越高，而锂电池具有高容量、高输出电压、高充电率、高能量密度以及循环特性优良等优势，因此锂电池成为新能源载体的主流选择。但其整个电池生命周期包括制造、运输、储存、应用、废旧和回收过程中都存在热失控的威胁。

2、实际上，锂电池热失控的发生本质上是内部物质的剧烈副反应，反应中会生成诸多可燃气体、有毒气体，所以通过对这些气体的监测更能及时对热失控进行预警。近年来，许多技术都已经用于电池热失控气体分析检测，如nedjalkov等采用气相色谱仪-质谱联用仪(gas chromatography mass spectrometry，gc-ms)、四极质谱(quadrupole massspectrometry,qms)、光声光(photoacoustic spectroscopy,pas)和化学分析方法研究了锂离子电池在不同滥用下排放的有毒气体；2018年，fernande等人使用傅里叶变换红外(fourier tran本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置，其特征在于，包括气体激发模块、光电探测器、采样模块和决策模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置，其特征在于，所述气体激发模块按照光路传播方向依次设置有激光激发器、透镜组、气体池和滤光片组；所述气体池连通锂电池，采集所述标志气体；所述透镜组包括入射透镜和若干出射透镜，所述入射透镜设置在所述激光激发器和所述气体池之间，所述出射透镜并行设置在所述气体池和所述光电探测器之间；所述滤光片组包括若干滤除不同波长光的滤光片，每一片所述滤光片分别对应设置在一片所述出射透镜和所述光电探测器之间。

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【技术特征摘要】

1.一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置，其特征在于，包括气体激发模块、光电探测器、采样模块和决策模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置，其特征在于，所述气体激发模块按照光路传播方向依次设置有激光激发器、透镜组、气体池和滤光片组；所述气体池连通锂电池，采集所述标志气体；所述透镜组包括入射透镜和若干出射透镜，所述入射透镜设置在所述激光激发器和所述气体池之间，所述出射透镜并行设置在所述气体池和所述光电探测器之间；所述滤光片组包括若干滤除不同波长光的滤光片，每一片所述滤光片分别对应设置在一片所述出射透镜和所述光电探测器之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置，其特征在于，所述标志气体包括co、h2和ch4。

4.根据权利要求1所述的一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置，其特征在于，所述采样模块采用stm32芯片的adc进行采样转换，将所述检测电信号转换成数字信号，并传输至所述决策模块；所述决策模块根据所述数字信号计算所述标志气体浓度预测值并进行分析决策。

5.根据权利要求4所述的一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置，其特征在于，所述决策模块采用lstm网络模型进行分析预测，再经过趋势预测单元和算法决策单元，获得所述预警信息。

6.根据权利要求5所述的一种基于拉曼效应的锂电池热失控早期预警装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，张添龙，张海军，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：