CN102694214A - 一种锂离子电池温度的测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种方便、准确的锂离子电池温度的测量方法，具体步骤如下：在锂离子电池制备过程中，将温度传感器探头封装于电池内部，并将温度传感器探头的导线引出电池；在电池充放电过程中将温度采集元件与所述温度传感器相连，即可实现电池内部实时温度的测量。本发明通过将温度传感器探头封装于电池内部，可以直接获取到电池内部的温度信息，相比于测量电池表面温度的方法，所测量到的温度更加准确，研发人员可以通过观察锂离子电池充放电时内部各点的温度分布和温度变化，判断出电流密度过高的部位，及时优化锂离子电池工艺和结构设计，消除内部高温隐患，从而提高锂离子电池的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，更具体地说，是涉及到一种锂离子电池温度的测量方法。
背景技术
与铅酸电池、镍氢电池等电池相比，锂离子电池具有比能量高、工作电压高、循环寿命长、对环境友好等诸多优点，而且随着锂离子电池制备技术和工艺的发展、需求量的上升，其价格也呈逐年递减趋势，慢慢被广大消费者接受。近年来，锂离子电池在手机、笔记本电脑、航天设备、电动自行车和电动汽车等领域得到了广泛的应用，其发展势如破竹，展现出非常广阔的应用前景。
但是目前锂离子电池的安全问题仍没有完全解决，这个问题成为其批量化生产的瓶颈。锂离子电池由于充放电时内部电流密度不一致，温度分布不均，若局部温度过高就会使有机电解液分解而产生大量气体，电池内压急剧上升会导致电池爆炸，所以锂离子电池内部温度必须得到有效控制。传统测量锂离子电池温度的方法是测量电池表面温度，这样测得的温度不能准确反应出电池内部的实际状况，不够科学和严谨，无法为锂离子电池内部温度控制提供准确的信息，使得锂离子电池存在一定的危险性。
发明内容
本发明的目的是提出一种方便、准确的锂离子电池温度的测量方法，以便于人们掌握锂离子电池内部的温度分布，及时优化锂离子电池工艺和结构设计，消除内部高温隐患，进而提高锂离子电池的安全性。
本发明的锂离子电池温度的测量方法的关键在于：在锂离子电池制备过程中，将温度传感器探头封装于电池内部，并将温度传感器探头的导线引出电池；在电池充放电过程中将温度采集元件与所述温度传感器相连，即可实现电池内部实时温度的测量。
本发明将温度传感器探头封装于电池内部，可以直接获取到电池内部的温度信息，相比于测量电池表面温度的方法，所测量到的温度更加准确。
具体来说，在进行电池极片层叠或卷绕时将温度传感器探头放置于电池极片与隔膜之间，然后再进行包胶、封装、注液，制成锂离子电池，这样有利于保证温度传感器探头的位置准确。
所述温度传感器探头的导线通过设于电池上盖处的通孔引出，所述通孔在导线引出后利用焊锡或者橡胶树脂进行密封。电池上盖处的结构较为稳固，在此处开设通孔以引出导线，可以避免对电池的整体结构稳定性造成过大影响。
进一步地，所述温度传感器探头以及导线均采用聚乙烯或聚丙烯的薄膜包裹，以避免电解液对温度传感器探头以及导线造成腐蚀。
进一步地，所述温度传感器探头至少有五个，并分布于锂离子电池的中央及四个边角处，这样可以利用最少的温度传感器探头来获知锂离子电池内部的温度分布。
进一步地，所述温度传感器探头为热电偶或热电阻，结构小巧，便于布置。
进一步地，所述温度传感器探头的厚度≤0.2mm，以避免对电池本身的性能造成过大影响。
本发明通过将温度传感器探头封装于电池内部，可以直接获取到电池内部的温度信息，相比于测量电池表面温度的方法，所测量到的温度更加准确，研发人员可以通过观察锂离子电池充放电时内部各点的温度分布和温度变化，判断出电流密度过高的部位，及时优化锂离子电池工艺和结构设计，消除内部高温隐患，从而提高锂离子电池的安全性。
附图说明
图1是本发明中温度传感器探头的放置位置。
图2是本发明中温度传感器导线的引出位置。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1、2所示，以叠片式方型钢壳40Ah锂离子电池为例，本实施例在电池制备过程中，将5个由铜-康铜制成的微型热电偶探头1放置于锂离子电池内部的中央位置及四个边角处，并将温度传感器探头的导线2引出电池；在电池充放电过程中将热电偶的导线2与温度采集元件相连，即可测出各点的实时温度，具体步骤如下：
A：选择铜-康铜制成的微型热电偶，并利用聚丙烯塑料薄膜将热电偶探头1及其导线2包裹；
B：在锂离子电池叠片过程中，将5个微型热电偶探头1置于锂离子电池内部最中心正（或负）极片5与隔膜之间，具体位置为电池内部的中央位置及四个边角处，将热电偶探头1放置好后，小心操作锂离子电池叠片，以防探头1位置发生变化；
C：在电池组装过程中，在电池上盖3处钻一个略大于热电偶导线2直径的通孔4，利用通孔4将微型热电偶的导线2引出，然后利用电烙铁焊锡将通孔4密封；
D：注液，完成锂离子电池的制备；
E：在锂离子电池化成或者测试过程中，将热电偶的导线2与温度采集元件连接，即可实时监控锂离子电池内部各点的温度分布和变化情况。
温度传感器探头1的厚度≤0.2mm，以避免对电池本身的性能造成过大影响。
Claims (7)
1.一种锂离子电池温度的测量方法，其特征在于在锂离子电池制备过程中，将温度传感器探头封装于电池内部，并将温度传感器探头的导线引出电池；在电池充放电过程中将温度采集元件与所述温度传感器相连，即可实现电池内部实时温度的测量。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池温度的测量方法，其特征在于在进行电池极片层叠或卷绕时将温度传感器探头放置于电池极片与隔膜之间，然后再进行包胶、封装、注液，制成锂离子电池。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池温度的测量方法，其特征在于所述温度传感器探头的导线通过设于电池上盖处的通孔引出，所述通孔在导线引出后利用焊锡或者橡胶树脂进行密封。
4.根据权利要求1或2或3所述的锂离子电池温度的测量方法，其特征在于所述温度传感器探头以及导线均采用聚乙烯或聚丙烯的薄膜包裹。
5.根据权利要求1或2或3所述的锂离子电池温度的测量方法，其特征在于所述温度传感器探头至少有五个，并分布于锂离子电池的中央及四个边角处。
6.根据权利要求1或2或3所述的锂离子电池温度的测量方法，其特征在于所述温度传感器探头为热电偶或热电阻。
7.根据权利要求1或2或3所述的锂离子电池温度的测量方法，其特征在于所述温度传感器探头的厚度≤0.2mm。
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