[发明专利]一种阻止锂离子电池热失控的方法

说明书

本发明公开了一种阻止锂离子电池热失控的方法，在锂离子电池的正负极两端并联一支路，该支路由外电阻和电路开关控制元件串联组成，在锂离子电池中设置电压传感器以及温度传感器，用以感测锂离子电池的电压以及温度变化，并将锂离子电池的电压以及温度变化数据传输至数据处理器中；若锂离子电池发生内短路，数据处理器则切断锂离子电池的充电回路并发出信号指令至电路开关控制元件中，使得电路开关控制元件导通。本发明通过外部分流的方法，减小流经内电阻的电流，则能缓解内短路处局部最高温度的上升，使最高温度低于热失控的临界温度，则能避免热失控的产生。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种阻止锂离子电池热失控的方法。

背景技术

锂离子电池作为一种高能量密度、长寿命的能量存储载体，广泛运用在日常的可携带电子设备(尤其是智能手机)当中。然而，可携带电子设备(尤其是智能手机)的锂离子电池起火爆炸事故时有发生，锂离子电池的安全问题会导致企业大量财产损失，威胁到使用人员生命安全，是一个亟待解决的问题。

锂离子电池起火爆炸是热失控发展的结果。锂离子电池热失控的诱导因素主要有几种，(1)机械诱导，如针刺，挤压电池，导致隔膜破坏并引发内短路，最终导致热失控；(2)热诱导，如将电池置于高温环境中(如200℃)，隔膜因高温熔化引发内短路，最终导致热失控；(3)电诱导，如过充电，导致负极锂枝晶生长并刺破隔膜，引发内短路而最终导致热失控。可见，电池内短路是导致热失控的主要原因。并且，因内短路导致的热失控，也是最常见的一种情况。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种阻止锂离子电池热失控的方法，以提高锂离子电池使用的安全性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种阻止锂离子电池热失控的方法，包括

在锂离子电池的正负极两端并联一支路，该支路由外电阻和电路开关控制元件串联组成，正常情况时，电路开关控制元件处于截止状态；

在锂离子电池中设置电压传感器以及温度传感器，用以感测锂离子电池的电压以及温度变化，并将锂离子电池的电压以及温度变化数据传输至数据处理器中，由数据处理器判断锂离子电池是否发生内短路；

若锂离子电池发生内短路，当电池处于充电状态时，数据处理器则先切断锂离子电池的充电主回路，再发出信号指令至电路开关控制元件中，使得电路开关控制元件导通，当电池处于放电或者静置状态时，数据处理器则直接发出信号指令至电路开关控制元件中，使得电路开关控制元件导通。

所述数据处理器判断锂离子电池是否发生内短路的方法为：

(1)电池电压小于设定阈值下限；

(2)电池电压变化过快，下降速度超过设定的电压U1，并持续1s时间；

(3)电池温度变化过快，上升速度超过设定的时间T1，并持续1s时间；

(4)电池电压变化过快，下降速度超过设定的电压U2，并持续1s时间；

(5)电池温度变化过快，上升速度超过设定的时间T2，并持续1s时间；

(6)电池温度超过80℃；

条件(1)～(3)中，只需要满足任意两个条件，即可判断为电池单元发生了内短路；条件(4)～(6)中，只需要满足任意一个条件，即可判断为电池单元发生了内短路。

电路开关控制元件处于截止状态时，其内阻不少于10千欧姆。

所述电路开关控制元件由独立的电源供电工作。

所述电路开关控制元件为开关三级管或者MOS管。

所述外电阻的阻值低于锂离子电池发生内短路时的阻值。