[发明专利]一种预测锂离子电池热失控的振动探测装置和方法

权利要求书

1.一种预测锂离子电池热失控的振动探测装置，其特征在于：包括电池盒和探测处理设备；电池盒由盒体及顶盖组成；盒体内设有电池容纳腔，在盒体的侧面上下方各设有一个连接孔，分别用于连接液氮瓶及外界空间；在顶盖内嵌有PCB板，用于连接探测处理设备；

探测处理设备包括震动探测控制部分、数据显示部分、报警装置部分、振动探测部分和冷却装置；振动探测部分采用振动传感器，所述振动传感器安装在电池容纳腔上方的PCB板上；控制部分包括单片机、振动传感器引脚接口，振动传感器输出端与振动传感器引脚接口相连，振动传感器引脚接口通过信号线与单片机相连，报警装置部分、数据显示部分以及冷却装置分别与控制部分相连；振动传感器将采集到的振动信号发送到控制部分，由控制部分向报警装置部分、数据显示部分和冷却装置发送指令，通过报警装置部分进行报警，通过数据显示部分显示失控电池位置，通过冷却装置对电池进行冷却，以抑制电池的失控反应。

2.根据权利要求1所述的预测锂离子电池热失控的振动探测装置，其特征在于：所述数据显示部分采用LED显示屏，数据显示部分安装在电池盒正面，实时在线显示电池盒中每个电池所对应的振动探测设备的振动情况。

3.根据权利要求1所述的预测锂离子电池热失控的振动探测装置，其特征在于：报警装置部分采用彩色LED指示灯和蜂鸣器；所述LED指示灯设置在顶盖的PCB板上，LED指示灯的个数与电池容纳腔内所装的电池数相同，LED指示灯与电池容纳腔相对应，分别用于指示电池容纳腔中电池的振动，所述蜂鸣器安装在盒体上。

4.根据权利要求1所述的预测锂离子电池热失控的振动探测装置，其特征在于：所述电池容纳腔设置为三排三列，使得每个电池盒能存储9个18650型锂离子电池设备。

5.根据权利要求1所述的预测锂离子电池热失控的振动探测装置，其特征在于：所述LED指示灯采用彩色LED指示灯。

6.根据权利要求1所述的预测锂离子电池热失控的振动探测装置，其特征在于：在电池容纳腔上部的PCB板上设置有弹簧，弹簧与微型振动传感器相连，以确保每个振动传感器均能与电池紧密接触。

7.根据权利要求1所述的预测锂离子电池热失控的振动探测装置，其特征在于：在顶盖上安装有爆破片，若电池发生进一步失控，由于装置内部压力增大，爆破片破碎，释放压力，以防止事故扩大。

8.根据权利要求1所述的预测锂离子电池热失控的振动探测装置，其特征在于：冷却装置由专用的液氮瓶组成。

9.权利要求1所述的预测锂离子电池热失控的振动探测装置的探测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）正常使用前，将液氮瓶上部阀门开启，通过吹扫惰化降低装置内氧气浓度；当装置内部氧气浓度低于0.1%时关闭液氮瓶上部阀门；

2）振动传感器监测对应电池的振动情况，将数据反馈至单片机，并由单片机进行分析对比，计算出振幅最大的电池所在位置，将每个被监测电池的振动情况显示在LED显示屏上；

2-1）当振动传感器未检测到振动时，装置处于正常运行状态，电池所对应的LED指示灯显示绿色；

2-2）当振动传感器检测到振动时，振幅最大的电池所对应的LED指示灯红色闪烁，其他电池所对应的LED指示灯黄色闪烁；液氮瓶下部阀门开启，向装置内充入液氮，以降低电池温度；蜂鸣器发出报警声，提醒人员电池已经开阀，应对电池进行处理，以避免电池进一步热失控而导致火灾爆炸事故。