電池內部溫度測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電池內部溫度測量裝置，包括第一封裝殼體，以及設置在該第一封裝殼體內部的電池組，該電池組包括至少兩個單體電池，該至少兩個單體電池層疊設置，每一所述單體電池包括電芯以及第二封裝殼體，所述第二封裝殼體將所述電芯封裝其中，其中，該電池內部溫度測量裝置進一步包括至少一溫度傳感器，該至少一溫度傳感器設置在所述至少兩個單體電池之間，并由該至少兩個單體電池夾持。
【專利說明】電池內部溫度測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量電池內部溫度的裝置，尤其涉及一種可以測量電池熱失控時內部溫度的裝置。
【背景技術】
[0002]在能源危機與環(huán)境污染的雙重壓力下，汽車動力系統(tǒng)電動化逐漸成為未來汽車的技術發(fā)展主流。汽車動力系統(tǒng)電動化的主要特征之一即使用電能代替化學能作為主要的能量供給來源。鋰離子電池因其能量密度和循環(huán)壽命方面的優(yōu)勢，是電動汽車動力來源的主要選擇之一。
[0003]鋰離子電池單體通過組成電池組來滿足電動汽車的電力驅動要求。一般地，在單體電池成組過程中，通過單體電池串聯獲得電力驅動需要的高電壓；通過單體電池并聯獲得電力驅動需要的大電流。在單體電池并聯過程中，大容量的單體電池并聯時需要的電池數量少。電池組內電池數量的減少能夠提高電池組的可靠性，降低電池管理過程中的成本，受到了許多電池組設計人員的青睞。
[0004]然而，鋰離子電池的安全性事故偶有發(fā)生，目前的安全性設計方法尚不能保證鋰離子電池的安全性。安全性問題將會威脅人民群眾的生命財產安全，并阻礙電動汽車的大規(guī)模產業(yè)化。小容量鋰離子電池并聯成組時，需要的電池數量較多，發(fā)生故障的概率較高。盡管大容量鋰離子電池在并聯成組時，需要的電池數量較少，發(fā)生故障的概率較小，但是大容量鋰離子電池的成組設計存在其它的安全性問題。
[0005]大容量鋰離子電池尺寸相對增大，電池內部的散熱條件變差且溫度分布不均勻。局部溫度過高即可能導致鋰離子電池的安全性事故。由于散熱條件限制，電池內部溫度一般高于電池外部溫度。目前研究結果發(fā)現，在鋰離子電池正常工作狀態(tài)下，鋰離子電池內部與外部溫度差異一般低于10°c，而在鋰離子電池熱失控條件下，電池內部與外部溫度差異將可能達到600°C或以上。僅憑電池外部溫度判斷電池熱失控情況是不合理的。
[0006]再者，為完善電池安全性設計，需要評估電池熱失控造成的危害。一般認為，電池在安全事故發(fā)生時釋放的能量越大，可能造成的危害越大。電池釋放的能量一般由電池的平均溫度反映。對于大容量鋰離子電池而言，在發(fā)生熱失控時，電池外部溫度遠低于電池的平均溫度。
[0007]因此，測量電池內部溫度很有必要。目前，測量電池內部溫度有一些方案。比如通過在電池內部植入各種能夠測量溫度的傳感器以測量電池內部溫度。電池內部植入的溫度傳感器將會影響電池的電化學性能。與電解液混合在一起的傳感器阻礙了離子的傳輸，顯著影響電池的循環(huán)壽命。
實用新型內容
[0008]有鑒于此，確有必要提供一種可以精確監(jiān)測電池熱失控時內部溫度且不影響電化學性能的電池內部溫度測量裝置。[0009]一種電池內部溫度測量裝置，包括第一封裝殼體，以及設置在該第一封裝殼體內部的電池組，該電池組包括至少兩個單體電池，該至少兩個單體電池層疊設置，每一所述單體電池包括電芯以及第二封裝殼體，所述第二封裝殼體將所述電芯封裝其中，其中，該電池內部溫度測量裝置進一步包括至少一溫度傳感器，該至少一溫度傳感器設置在所述至少兩個單體電池之間，并由該至少兩個單體電池夾持。
[0010]本實用新型實施例提供的電池內部溫度測量裝置，將溫度傳感器夾持在至少兩個所述本身具有封裝結構的單體電池之間，然后再將該夾持由所述溫度傳感器的單體電池組成的電池組封裝在另一個封裝結構中，從而測量電池內部溫度的同時并不會影響所述單體電池的電化學性能。另外，由于所述溫度傳感器夾持在兩個單體電池之間，從而該溫度傳感器可以由兩節(jié)單體電池精確地模擬測得每一所述單體電池在熱失控后的內部溫度，尤其是可以精確的測量所述單體電池在熱失控后的內部最高溫度，從而后續(xù)可以為動力電池中單體電池組的安全性以及穩(wěn)定性的設計提供有效地指導。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型實施例提供的電池內部溫度測量裝置的結構示意圖。
[0012]圖2為本實用新型實施例提供的利用所述電池內部溫度測量裝置監(jiān)測熱失控時電池內部溫度的方法的流程圖。
[0013]圖3為本實用新型實施例提供的利用所述電池內部溫度測量裝置測量待測電池在熱失控前后內外部溫度的對比曲線圖。
[0014]主要元件 符號說明
[0015]
【權利要求】
1.一種電池內部溫度測量裝置，其特征在于，包括第一封裝殼體，以及設置在該第一封裝殼體內部的電池組，該電池組包括至少兩個單體電池，該至少兩個單體電池層疊設置，每一所述單體電池包括電芯以及第二封裝殼體，所述第二封裝殼體將所述電芯封裝其中，其中，該電池內部溫度測量裝置進一步包括至少一溫度傳感器，該至少一溫度傳感器設置在所述至少兩個單體電池之間，并由該至少兩個單體電池夾持。
2.如權利要求1所述的電池內部溫度測量裝置，其特征在于，所述至少兩個單體電池具有相同的熱特性且該至少兩個單體電池的幾何結構、材料以及放電容量相同。
3.如權利要求1所述的電池內部溫度測量裝置，其特征在于，所述至少兩個單體電池在層疊的表面緊貼設置。
4.如權利要求1所述的電池內部溫度測量裝置，其特征在于，所述電池組包括兩個以上所述單體電池，且所述單體電池的數量為偶數個，電池內部溫度測量裝置進一步包括多個所述溫度傳感器，每個所述溫度傳感器設置在相鄰的兩個所述單體電池之間，并被該相鄰的兩個所述單體電池夾持。
5.如權利要求1所述的電池內部溫度測量裝置，其特征在于，所述第二封裝殼體為軟包封裝材料。
6.如權利要求1所述的電池內部溫度測量裝置，其特征在于，所述至少兩個單體電池之間電絕緣。
7.如權利要求1所述的電池內部溫度測量裝置，其特征在于，所述第一封裝殼體包括頂蓋以及底殼，所述底殼為一端開口的中空結構，所述頂蓋蓋合在所述開口構成所述第一封裝殼體。
8.如權利要求7所述的電池內部溫度測量裝置，其特征在于，所述頂蓋包括基體、極柱以及極耳，所述基體具有相對的第一表面以及第二表面，所述第一表面遠離所述開口，所述第二表面靠近所述開口，所述極柱包括間隔設置在所述第一表面的正極極柱和負極極柱，所述極耳包括間隔設置在所述第二表面的正極極耳和負極極耳，所述正極極柱與所述正極極耳電連接并連接到所述單體電池的正極，所述負極極柱與所述負極極耳電連接并連接到所述單體電池的負極，所述極柱、極耳與所述基體之間相互絕緣。
9.如權利要求1所述的電池內部溫度測量裝置，其特征在于，所述第一封裝殼體采用硬質耐熱的材料。
10.如權利要求1所述的電池內部溫度測量裝置，其特征在于，所述溫度傳感器為熱電偶。
【文檔編號】H01M10/48GK203746994SQ201420103040
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權日:2014年3月7日
【發(fā)明者】馮旭寧, 張明軒, 盧蘭光, 歐陽明高, 何向明 申請人:清華大學