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能够早期检测电池热失控的电池单体包封制造技术

技术编号:42460822 阅读:11 留言:0更新日期:2024-08-21 12:49
一种电池单体单元,包括电池单体主体和包封该电池单体主体的释气材料,其中(i)该释气材料包括在废气温度范围内放出一种或多种废气的化合物,(ii)该废气温度范围与热失控未决事件相关联,并且(iii)该一种或多种废气能够由气体传感器检测。

【技术实现步骤摘要】

本公开的各种实施方案涉及电池单体包封,并且更具体地涉及允许热失控的早期指示的聚合物膜的处理。


技术介绍

1、电池(诸如锂离子电池)的热失控是一个被大量记述的问题。当电池经受可在电池内引起不可逆的放热链反应的条件时,可由于热失控而引起火灾或猛烈爆炸。电动车辆制造商利用电池管理系统来监测电池包中的电气状况,但在许多情况下,该监测并未在热失控之前提供足够的通知以给予乘员足够的时间来安全且适当地对该情形作出反应。需要一种方式,以用尽可能多的预测时间来预测热失控事件。


技术实现思路

1、本文所述的各种实施方案涉及用于提供电池中热失控的早期警告的制品、装置和系统。

2、根据本公开的各种实施方案,提供了一种电池单体单元。在一些实施方案中,该电池单体单元包括电池单体主体和包封该电池单体主体的释气材料,其中(i)该释气材料包括在废气温度范围内放出一种或多种废气的化合物,(ii)该废气温度范围与热失控未决事件相关联,并且(iii)该一种或多种废气能够由气体传感器检测。

3、在一些实施方案中,该气体传感器包括金属氧化物传感器、电化学传感器、总挥发性有机化合物传感器或气溶胶传感器中的至少一者。在一些实施方案中,该释气材料包括结合有一种或多种化学组分的聚合物膜,该一种或多种化学组分具有与该废气温度范围相关联的特定蒸气压。在一些实施方案中,该释气材料包括热致变色添加剂。在一些实施方案中,该释气材料包括一种或多种聚合物。在一些实施方案中,该释气材料包含一种或多种聚烯烃,包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯或聚三氟氯乙烯(pctfe)中的至少一者。在一些实施方案中,该废气温度范围低于与该热失控事件相关联的温度。在一些实施方案中,该废气温度范围低于与电池单体排气相关联的温度。在一些实施方案中,该废气温度范围包括120℃至140℃(248℉至284℉)的范围。在一些实施方案中,将化学组分单独地结合到该释气材料中,改变其释气特性,包括废气温度范围。

4、根据另一实施方案,提供了一种电池系统。在一些实施方案中,该电池系统包括:电池组,该电池组包括一个或多个电池单体,该一个或多个电池单体包括电池单体主体和包封该电池单体主体的释气材料,其中(i)该释气材料包括在废气温度范围内放出一种或多种废气的化合物,(ii)该废气温度范围与热失控未决事件相关联,并且(iii)该一种或多种废气能够由气体传感器检测;被配置为检测该废气的该气体传感器;和耦接到该气体传感器的电池管理系统,该电池管理系统被配置为基于该废气的检测来执行一个或多个动作。在一些实施方案中,该气体传感器被进一步配置为向该电池管理系统传输信号,该信号包括关于该一个或多个电池单体中的至少一个电池单体基于该废气的该检测已达到该废气温度范围的指示。在一些实施方案中,该一个或多个动作包括禁止使用该电池组。在一些实施方案中,该一个或多个动作包括生成警告信号。在一些实施方案中,该气体传感器包括金属氧化物传感器、电化学传感器、总挥发性有机化合物传感器或气溶胶传感器中的至少一者。在一些实施方案中,该释气材料包括结合有一种或多种化学组分的聚合物膜,该一种或多种化学组分具有与该废气温度范围相关联的特定蒸气压。在一些实施方案中,该释气材料包括一种或多种聚合物。在一些实施方案中,该释气材料包括一种或多种聚合物。在一些实施方案中,该废气温度范围低于与该热失控事件相关联的温度。在一些实施方案中,该废气温度范围低于与电池单体排气相关联的温度。在一些实施方案中,该废气温度范围包括248℉至266℉的范围。

5、根据另一实施方案,提供了一种方法。在一些实施方案中,该方法包括:由计算设备从气体传感器对废气测量数据采样,该废气测量数据与电池封装件相关联,该电池封装件包括一个或多个电池单体和包封该电池单体主体的释气材料,其中(i)该释气材料包括在废气温度范围内放出一种或多种废气的化合物,(ii)该废气温度范围与热失控未决事件相关联,并且(iii)该一种或多种废气能够由该气体传感器检测。在一些实施方案中,该方法还包括:由该计算设备基于该废气测量数据确定该一个或多个电池单体的温度或温度变化率;由该计算设备基于该一个或多个电池单体的该温度或该温度变化率确定热失控未决事件;以及由该计算设备基于该热失控未决事件执行一个或多个动作。

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【技术保护点】

1.一种电池单体单元,所述电池单体单元包括:

2.根据权利要求1所述的电池单体单元,其中所述释气材料包括结合有一种或多种化学组分的聚合物膜,所述一种或多种化学组分具有与所述废气温度范围相关联的特定蒸气压。

3.根据权利要求1所述的电池单体单元,其中所述释气材料包括热致变色添加剂。

4.根据权利要求1所述的电池单体单元,其中所述废气温度范围低于与所述热失控事件相关联的温度。

5.根据权利要求1所述的电池单体单元,其中所述废气温度范围低于与电池单体排气相关联的温度。

6.一种电池系统,所述电池系统包括:

7.根据权利要求6所述的电池系统,其中所述气体传感器被进一步配置为向所述电池管理系统传输信号,所述信号包括关于所述一个或多个电池单体中的至少一个电池单体基于所述废气的所述检测已达到所述废气温度范围的指示。

8.根据权利要求6所述的电池系统,其中所述废气温度范围低于与所述热失控事件相关联的温度。

9.根据权利要求6所述的电池系统,其中所述废气温度范围低于与电池单体排气相关联的温度。

<p>10.一种方法,所述方法包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种电池单体单元,所述电池单体单元包括:

2.根据权利要求1所述的电池单体单元,其中所述释气材料包括结合有一种或多种化学组分的聚合物膜,所述一种或多种化学组分具有与所述废气温度范围相关联的特定蒸气压。

3.根据权利要求1所述的电池单体单元,其中所述释气材料包括热致变色添加剂。

4.根据权利要求1所述的电池单体单元,其中所述废气温度范围低于与所述热失控事件相关联的温度。

5.根据权利要求1所述的电池单体单元,其中所述废气温度范围低于与电池单体排气相关联的温度。...

【专利技术属性】
技术研发人员:菲利普·C·福斯特
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:

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