[发明专利]一种监测电芯膨胀及形变的方法

说明书

本发明公开了一种监测电芯膨胀及形变的方法，包括检测装置；所述检测装置包括电池模组和光纤传感器两部分，所述电池模组由模组下外壳、模组上外壳、绝缘板、上隔板支架、底部托盘、顶部隔板、电芯连接块、电芯隔离片和电芯构成，所述光纤传感器由光纤解调器和位移光纤传感器构成。本发明的有益效果是：在储能电池模组有限的内部空间里，运用位移光纤传感器对电芯进行实时监测，不仅保证了储能方案的空间利用率，也实现了针对电芯胀包情况的监测功能，避免因电芯膨胀引发的安全事故，使得储能方案更为安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种监测方法，具体为一种监测电芯膨胀及形变的方法，属于电力设备监测技术领域。

背景技术

目前锂电池正被广泛应用于能源行业，比如便携式电子产品、助力车、电动汽车等等，在储能行业更是不可或缺的存在。而锂电池在正常工作时不可避免的会产生膨胀、变形等情况，主要原因是电芯在充电时锂离子会从正极脱出嵌入负极，这会引起负极层的间距变大，从而引发胀包现象。而且电芯越厚，其膨胀量也就越大。当电芯出现胀包情况，严重时会起火，而由于储能集装箱内部的电池包以及电气设备数量繁多，电池包起火后极易引发火灾，造成不可估量的损失。

目前在储能集装箱领域，由于需要保证储能方案的空间利用率，因此储能电池模组的内部空间十分有限，大部分传统的传感器由于探头体积过大，无法与电池模组进行集成设计，而现有技术方案，由于电池包内部并没有相应的监测电芯膨胀变形的设备，导致无法实时、有效的检测到电池包是否出现胀包现象。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种监测电芯膨胀及形变的方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种监测电芯膨胀及形变的方法，包括检测装置；所述检测装置包括电池模组和光纤传感器两部分，所述电池模组由模组下外壳、模组上外壳、绝缘板、上隔板支架、底部托盘、顶部隔板、电芯连接块、电芯隔离片和电芯构成，所述光纤传感器由光纤解调器和位移光纤传感器构成；

所述模组下外壳与模组上外壳构成电池模组的壳体结构，且所述模组下外壳与模组上外壳之间通过机械螺钉进行连接，所述模组下外壳内部底端安置有底部托盘，所述模组上外壳的下表面安置有绝缘板，所述电芯通过卡放在底部托盘上安置于模组下外壳内，所述电芯的正负极柱之间通过电芯连接块进行连接，且所述电芯的上方卡放有顶部隔板，所述顶部隔板上板面连接有上隔板支架，所述电芯之间安插有电芯隔离片，且所述位移光纤传感器与电芯隔离片呈嵌入式安装在一起，所述光纤解调器与模组下外壳的侧板面进行连接；

其监测方法包括以下步骤：

步骤一、首先将底部托盘通过螺栓连接的方式与电池模组的模组下外壳进行固定；

其中，所述底部托盘材质为塑胶件，承载和隔开各个电芯，模组下外壳材质为钣金件，作为电池模组的外壳，承载各个元器件；

步骤二、然后将磷酸铁锂电芯逐一放入底部托盘的凹槽中，再放置顶部隔板于电芯上方；

步骤三、用焊接的方式固定电芯连接块与电芯的正负极柱，实现电芯之间的串并联连接；

步骤四、将位移光纤传感器嵌入电芯隔离片；

步骤五、然后将已经嵌入位移光纤传感器的电芯隔离片分别置于相邻电芯的中间，当电芯开始工作时，电芯隔离片不仅可以帮助电芯散热，内嵌的位移光纤传感器也可以开始监测；

步骤六、通过螺栓连接的方式将上隔板支架与模组上外壳固定，此时上隔板支架正好在光纤的正上方，亦可实现光纤位置的相对固定；

步骤七、通过螺栓连接的方式将光纤解调器与模组下外壳固定，再将光纤接入光纤解调器，完成相应电气部分的通讯连接；

步骤八、通过螺栓连接的方式将模组上外壳与模组下外壳固定，此时完成所有结构件及电气部件的固定与连接；