一种带有热失控预警系统的电池包的制作方法

本技术属于新能源安全领域，尤其涉及一种带有热失控预警系统的电池包。

背景技术：

1、全球能源的紧缺推动风力发电、光伏发电等新能源产业的发展，储能电池作为支撑新型电力系统建设的关键部件，其储能电池的市场需求不断增加，随着全球储能市场爆发，大规模储能项目越来越多，单个储能项目规模越来越大，储能安全隐患也随之增大，据不完全统计，近10年来全球发生储能安全事故61起，2021年以来已发生近20起。

2、锂离子电池热失控机理是：储能电池在迭代的充电、放电过程中产生物理热积累了初始热量，同时负极表面隔膜分解融化产生焦耳热，若电池处于长期过度发热，一方面会加速电池本身的老化进程、缩短其寿命，另一方面也会诱发热失控，热失控若是不及时检测到并报警，会造成相邻电池出现连锁热失控，严重时导致储能系统失火、爆炸等事故的发生，所以一般在配置热管理系统的同时还要搭建热失控预警系统，针对性采集储能电池的过热状态，并针对于发热情况启动相应的空调、通风系统工作，并及时报警，保证储能电池始终处于安全的温度范围内。

3、目前电池热失控预警系统大多采用点式电子感应式探测器如烟敏传感器、红外线传感器、温度传感器等，基本为点式预警传感器，仅能测量电池pack的某一个点的热失控情况，且一般是出现火灾烟雾或高于100℃高温才进行预警，留给降温、消防的时间窗口很窄，对于储能电池常规60℃之内的工作温度、大面积集装箱式电池系统等实际应用场景，难于快速、准确发现电池早期热失控问题，成为解决电池安全问题的难点。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于提供一种带有热失控预警系统的电池包,以实现快速、准确发现电池早期热失控，电池的实时温度监控，以及温度过高预警的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型的一种带有热失控预警系统的电池包的具体技术方案如下：

3、一种带有热失控预警系统的电池包，包括电池包和设置在电池包外表面的感温膜；

4、所述感温膜包括第一绝缘层，第二绝缘层，感温层和导体；

5、所述第二绝缘层布置于所述电池包外侧面，所述感温层设置在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间，所述感温层与导体一端带电连接，导体的另一端与外部采样电路连接，感温层的阻值随温度变化而变化，通过外部采样电路采集变化的电信号。

6、为了更好的发现温度变化，所述感温层采用感温材料，所述感温材料为复合导电聚合物，感温材料通过载流子迁移实现感温膜的导电。

7、为了实现感温层和绝缘层的连接，所述感温材料均匀的涂敷或沉淀在所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层表面。

8、为了保证感温层和电池包的绝缘，所述第一绝缘层和第二绝缘层采用聚酰亚胺材料，隔离所述感温膜与所述电池包之间的导通

9、为了实现对感温膜温度的实时监控，所述感温膜通过导体与外部采样电路连接，采样信号输入至bcmu，bcmu通过总线通信将数据上传至bau，并通过bau上传至ems。

10、为了在提供实时温度、所在位置以外，还提供温度变化速率和综合气体检测信息给ems，便于ems将事故控制在较小的范围内，从而可加快热失控预警后的工程维护及检修，降低电池热失控带来的维修成本和停机损失。

11、利用气体探测器检测电池包泄露的易燃气体浓度并通过bms上传至所述ems，形成综合气体检测，便于ems通过冗余方式形成电池包的保护控制。

12、有益效果：

13、目前电池热失控预警系统大多采用点式电子感应式探测器如烟敏传感器、红外线传感器、温度传感器等，基本为点式预警传感器，仅能测量电池pack的某一个点的热失控情况；本实用新型采用的感温膜不同于点式探测装置，采用的是面状探测，增加了探测器的保护面积。

技术特征：

1.一种带有热失控预警系统的电池包，其特征在于，包括电池包和设置在电池包外表面的感温膜；

2.根据权利要求1所述的一种带有热失控预警系统的电池包，其特征在于，所述感温层采用感温材料，感温材料通过载流子迁移实现感温层的导电。

3.根据权利要求2所述的一种带有热失控预警系统的电池包，其特征在于，所述感温材料为复合导电聚合物。

4.根据权利要求2所述的一种带有热失控预警系统的电池包，其特征在于，所述感温材料以涂敷、沉淀的方式在所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层表面形成感温层。

5.根据权利要求1或4所述的一种带有热失控预警系统的电池包，其特征在于，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层采用聚酰亚胺材料，隔离所述感温膜与所述电池包之间的电导通。

技术总结
一种带有热失控预警系统的电池包，包括电池包和设置在电池包外表面的感温膜；所述感温膜包括第一绝缘层，第二绝缘层，感温层和导体；所述第二绝缘层布置于所述电池包侧面，所述感温层设置在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间，所述感温层与导体一端带电连接，通过外部采样电路采集温度变化时感温层的电信号。本技术利用感温膜材料的温度‑电场响应特性,实时监测电池包的温度变化，快速预警电池的早期热失控。

技术研发人员：孙鹏飞,夏俊臣,吴煜,李永军
受保护的技术使用者：江苏为恒智能科技有限公司
技术研发日：20230410
技术公布日：2024/1/15