锂离子动力电池及使用方法与流程

本发明涉及动力电池领域，更具体涉及一种内置有光纤传感高分子复合膜的锂离子动力电池及其使用方法。

背景技术：
随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，电动汽车越来越倾向于使用锂离子动力电池来作为能量来源。要求动力电池不仅要具备高容量特性，还应当具备良好的安全性能以及较长的循环寿命。因此，为了在一定程度上保证动力电池的安全性，现有的方法是通过监测动力电芯电压、内阻、电芯外部温度数据，以上述的各类数据来设计BMS(BatteryManagementSystem，电池管理系统)从而为电芯提供保护功能。但现有的数据监测方式存在一些弊端，由于无法检测电芯内部的温度场变化、电芯内部极片形态变化。因此，当动力电芯在应用中出现热失控的时候，无法提前及时的预防。从而影响了动力电池的安全性能，为动力电池的大规模使用埋下安全隐患。

技术实现要素：
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是现有动力电池并不具有良好的检测性能，进而不能够很好的提升动力电池的安全性能。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供了一种锂离子动力电池，包括：壳体、置于所述壳体内的电芯、置于所述电芯内的光纤传感高分子复合膜以及与所述壳体构成封闭空间的盖帽；其中，所述光纤传感高分子复合膜用于监测所述电芯内部的本征安全数据变化，并输出。优选地，所述电芯至少包括：正极片、负极片以及置于所述正极片与所述负极片之间的隔膜。优选地，所述电芯内部的本征安全数据包括：所述电芯内部的温度场、压力、震动、位移形变以及所述正极片或/和负极片位置变化。优选地，所述光纤传感高分子复合膜置于所述正极片和所述隔膜之间。优选地，所述光纤传感高分子复合膜置于所述负极片和所述隔膜之间。优选地，所述光纤传感高分子复合膜采用电芯卷绕或叠片的方式置于所述电芯内。优选地，所述壳体为钢壳、铝壳或软包装铝塑膜。优选地，所述壳体为圆柱体或长方体。优选地，所述壳体为圆柱体时，所述盖帽为圆形盖帽；所述壳体为长方体时，所述盖帽为方形盖帽。另一方面，本发明还提供了一种锂离子动力电池的使用方法，所述使用方法为将上述的所述锂离子动力电池置于需要提供动力并监测电芯内部的本征安全数据变化的装置中的方法。(三)有益效果本发明提供了一种锂离子动力电池及其使用方法，将光纤传感高分子复合膜置入锂离子动力电池的电芯中。使之在动力电池应用中可以监测动力电池内部数据，读取动力电池内部温度变化数据和极片形态变化相关参数。并且读取的动力电池内部温度变化数据更接近于动力电池电芯的实际温度，而不是电芯表面的温度，对改善电芯的热失控提供更好的预防措施和解决方案。另外，本发明提供的锂离子动力电池对电芯内部极片形态的变化、电芯内部的热失控现象中压力异常、位移形变等本征安全参数也可以提供监控。因此，使用本发明提供的锂离子动力电池，能够大大改善动力电池的安全隐患，极大提升动力电池应用中的安全性。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的锂离子动力电池的结构示意图；图2为本发明实施例提供的锂离子动力电池内部结构叠片示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。如图1所示，为本发明实施例提供的锂离子动力电池的结构示意图。本发明提供了一种锂离子动力电池，包括：壳体5、置于所述壳体5内的电芯、置于所述电芯内的光纤传感高分子复合膜4以及与所述壳体5构成封闭空间的盖帽6；其中，所述光纤传感高分子复合膜4用于监测所述电芯内部的本征安全数据变化，并输出。其中，本实施例中，所述电芯内部的本征安全数据包括：所述电芯内部的温度场、压力、震动、位移形变以及所述正极片或/和负极片位置变化等。但本领域技术人员应该了解，可以监测的本征安全数据不止于此，本发明实施例并不做具体限制。优选地，所述锂离子电池动力电池的电芯内部至少包括：正极片2、负极片3以及置于所述正极片2与所述负极片3之间的隔膜1。其中，本发明实施例中的电芯以一组正极片2、负极片3以及隔膜1为例进行说明，但并不以此为限。优选地，所述光纤传感高分子复合膜4可以置于所述正极片2和所述隔膜1之间，或置于所述负极片3和所述隔膜1之间。将光纤传感高分子复合膜4置于极片和隔膜1之间的设置，使得将监测的数据通过与光纤传感高分子复合膜4接触的极片向外输出电芯内部的温度变化数据以及电芯内部极片形态变化数据等参数。优选地，所述光纤传感高分子复合膜4采用电芯卷绕或叠片的方式置于所述电芯内。如图2所示，为本发明实施例提供的锂离子动力电池内部结构叠片示意图。即在叠片工艺生产中，如图2中所示由上至下叠放的分别为，正极片7、隔膜8、负极片9、隔膜10、光纤传感高分子复合膜11以及正极片12，本实施例中采用方形电芯叠片工艺生产，光纤传感高分子复合膜11通过叠片的方式置于隔膜10与正极片12之间。同时，光纤传感高分子复合膜也可以被卷绕在电芯正极片和隔膜之间，或被卷绕在电芯负极片和隔膜之间，本发明实施例并不做具体限制。优选地，在本发明实施例提供的锂离子动力电池中，所述壳体5可以为钢壳、铝壳或软包装铝塑膜，本发明实施例并不做具体限制。优选地，在本发明实施例提供的锂离子动力电池中，所述壳体5为圆柱体或长方体。对应地，所述壳体5为圆柱体时，所述盖帽6为圆形盖帽；所述壳体5为长方体时，所述盖帽6为方形盖帽，本发明实施例并不做具体限制。另一方面，本发明还提供了一种锂离子动力电池的使用方法，所述使用方法为将上述实施例中的所述锂离子动力电池置于需要提供动力并监测电芯内部的本征安全数据变化的装置中的方法。例如，将上述实施例中所述的锂离子动力电池用于电动汽车当中，可以大大改善电池的安全隐患，可以实时监测相关数据，提升动力电池的安全性能。锂离子动力电池具体已论述，因此使用方法处不进行赘述。综上所述，本发明提供了一种锂离子动力电池及其使用方法，将光纤传感高分子复合膜置入锂离子动力电池的电芯中。使之在动力电池应用中可以监测动力电池内部数据，读取动力电池内部温度变化数据和极片形态变化相关参数。并且读取的动力电池内部温度变化数据更接近于动力电池电芯的实际温度，而不是电芯表面的温度，对改善电芯的热失控提供更好的预防措施和解决方案。另外，本发明提供的锂离子动力电池对电芯内部极片形态的变化、电芯内部的热失控现象中压力异常、位移形变等本征安全参数也可以提供监控。因此，使用本发明提供的锂离子动力电池，能够大大改善动力电池的安全隐患，极大提升动力电池应用中的安全性。以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。