[发明专利]电池内部温度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量电池内部温度的装置，尤其涉及一种可以测量电池热失控时内部温度的装置。

背景技术

在能源危机与环境污染的双重压力下，汽车动力系统电动化逐渐成为未来汽车的技术发展主流。汽车动力系统电动化的主要特征之一即使用电能代替化学能作为主要的能量供给来源。锂离子电池因其能量密度和循环寿命方面的优势，是电动汽车动力来源的主要选择之一。

锂离子电池单体通过组成电池组来满足电动汽车的电力驱动要求。一般地，在单体电池成组过程中，通过单体电池串联获得电力驱动需要的高电压；通过单体电池并联获得电力驱动需要的大电流。在单体电池并联过程中，大容量的单体电池并联时需要的电池数量少。电池组内电池数量的减少能够提高电池组的可靠性，降低电池管理过程中的成本，受到了许多电池组设计人员的青睐。

然而，锂离子电池的安全性事故偶有发生，目前的安全性设计方法尚不能保证锂离子电池的安全性。安全性问题将会威胁人民群众的生命财产安全，并阻碍电动汽车的大规模产业化。小容量锂离子电池并联成组时，需要的电池数量较多，发生故障的概率较高。尽管大容量锂离子电池在并联成组时，需要的电池数量较少，发生故障的概率较小，但是大容量锂离子电池的成组设计存在其它的安全性问题。

大容量锂离子电池尺寸相对增大，电池内部的散热条件变差且温度分布不均匀。局部温度过高即可能导致锂离子电池的安全性事故。由于散热条件限制，电池内部温度一般高于电池外部温度。目前研究结果发现，在锂离子电池正常工作状态下，锂离子电池内部与外部温度差异一般低于10^oC，而在锂离子电池热失控条件下，电池内部与外部温度差异将可能达到600^oC或以上。仅凭电池外部温度判断电池热失控情况是不合理的。

再者，为完善电池安全性设计，需要评估电池热失控造成的危害。一般认为，电池在安全事故发生时释放的能量越大，可能造成的危害越大。电池释放的能量一般由电池的平均温度反映。对于大容量锂离子电池而言，在发生热失控时，电池外部温度远低于电池的平均温度。

因此，测量电池内部温度很有必要。目前，测量电池内部温度有一些方案。比如通过在电池内部植入各种能够测量温度的传感器以测量电池内部温度。电池内部植入的温度传感器将会影响电池的电化学性能。与电解液混合在一起的传感器阻碍了离子的传输，显著影响电池的循环寿命。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种可以精确监测电池热失控时内部温度且不影响电化学性能的电池内部温度测量装置。

一种电池内部温度测量装置，包括第一封装壳体，以及设置在该第一封装壳体内部的电池组，该电池组包括至少两个单体电池，该至少两个单体电池层叠设置，每一所述单体电池包括电芯以及第二封装壳体，所述第二封装壳体将所述电芯封装其中，其中，该电池内部温度测量装置进一步包括至少一温度传感器，该至少一温度传感器设置在所述至少两个单体电池之间，并由该至少两个单体电池夹持。

本发明实施例提供的电池内部温度测量装置，将温度传感器夹持在至少两个所述本身具有封装结构的单体电池之间，然后再将该夹持由所述温度传感器的单体电池组成的电池组封装在另一个封装结构中，从而测量电池内部温度的同时并不会影响所述单体电池的电化学性能。另外，由于所述温度传感器夹持在两个单体电池之间，从而该温度传感器可以由两节单体电池精确地模拟测得每一所述单体电池在热失控后的内部温度，尤其是可以精确的测量所述单体电池在热失控后的内部最高温度，从而后续可以为动力电池中单体电池组的安全性以及稳定性的设计提供有效地指导。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电池内部温度测量装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的利用所述电池内部温度测量装置监测热失控时电池内部温度的方法的流程图。

图3为本发明实施例提供的利用所述电池内部温度测量装置测量待测电池在热失控前后内外部温度的对比曲线图。

主要元件符号说明