一种锂电池安全防护方法及锂电池装置

本申请涉及电池，具体涉及一种锂电池安全防护方法及锂电池装置。

背景技术：

1、随着新能源汽车和电池储能行业的迅速发展，具备高集成率和大容量等优势的锂离子电池被广泛应用。然而，在锂离子电池系统中，一旦有某个电池由于电、机械、热滥用等原因触发热失控，便会由于剧烈的链式氧化还原反应迅速放出大量的热，这部分能量可能会引发周围电池的热失控，从而触发热蔓延，严重威胁电池系统和用户的安全。

2、现有技术中通过外部冷却或孤立异常电池的方法防止热失控和热蔓延的发生，但是效果较差。

3、因此，如何防止锂电池发生热失控和热蔓延现象是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种锂电池安全防护方法及锂电池装置，旨在防止锂电池发生热失控和热蔓延现象。

2、一方面，本申请的实施例提供一种锂电池安全防护方法，应用于锂电池装置，所述锂电池包括电池组、电池管理系统以及自放电电路，所述锂电池安全防护方法包括：获取所述电池组的实时参数数据；判断所述实时参数数据是否满足预设条件；若所述实时参数数据不满足所述预设条件，则根据所述实时参数数据获取所述电池组的失效状态；根据所述电池组的所述失效状态和预设的目标参数数据获取所述自放电电路的目标负载值；根据所述目标负载值调整所述自放电电路的初始负载值；根据所述电池组的所述失效状态控制所述自放电电路开启，以使得所述电池组通过所述自放电电路实现快速放电。

3、可选地，在本申请的一些实施例中，所述电池组包括多个电池单体，所述实时参数数据包括每一所述电池单体对应的子实时参数数据；所述获取所述电池组的实时参数数据的步骤包括：获取每一所述电池单体的所述子实时参数数据，所述实时参数数据包括的参数值的类型和数量与所述子实时参数数据包括的子参数值的类型和数量均相同；所述判断所述实时参数数据是否满足预设条件的步骤包括：所述电池管理系统判断每一所述子参数值是否均小于或者等于对应的预设阈值。

4、可选地，在本申请的一些实施例中，所述子实时参数数据包括所述电池单体两端的电压、流经所述电池单体的电流、所述电池单体的温度、所述电池单体的压力以及气体浓度中的至少部分。

5、可选地，在本申请的一些实施例中，所述若所述实时参数数据不满足所述预设条件，则根据所述实时参数数据获取所述电池组的失效状态的步骤包括：若任一所述子实时参数数据中的至少一个所述子参数值大于对应的所述预设阈值，则将大于对应的所述预设阈值的所述子参数值判定为异常子参数值，并将所述异常子参数值对应的所述电池单体判定为失效电池单体；根据所述异常子参数值获取所述失效电池单体的位置和失效类型。

6、可选地，在本申请的一些实施例中，所述自放电电路包括至少一个电阻器，所述根据所述电池组的所述失效状态和预设的目标参数数据获取所述自放电电路的目标负载值的步骤包括：所述电池管理系统根据所述失效电池单体的数量、每一所述失效电池单体对应的所述异常子参数值以及所述目标实时参数数据中与所述异常子参数值对应的目标子参数值计算所述电阻器对应的目标电阻值。

7、可选地，在本申请的一些实施例中，通过如下公式计算所述自放电电路的所述目标负载值r：

8、

9、其中，tset为所述电池单体自放电持续时间，其最大设定值小于或者等于所述电池单体的温度超过异常值到触发热失控所需要的总时间；为电池单体在tset时间内，从满电状态放电至截止放电过程中实时记录的所述电池单体的平均电压；qc为所述电池单体的电量，rbat为所述电池单体的欧姆内阻。

10、可选地，在本申请的一些实施例中，多个所述电池单体沿远离所述电池管理系统的方向依次排布，所述自放电电路还包括多个控制开关，所述控制开关与所述电池单体对应设置且设置于所述电池单体与所述电阻器之间，所述根据所述电池组的所述失效状态控制所述自放电电路开启，以使得所述电池组通过所述自放电电路实现快速放电的步骤包括：所述电池管理系统将至少部分所述电阻器对应的初始电阻值调整为对应的所述目标电阻值；所述电池管理系统根据所述失效电池单体的所述失效类型控制与所述失效电池单体连接的所述控制开关闭合，以使得所述失效电池单体接入所述自放电电路并通过所述自放电电路实现快速放电；或者，所述电池管理系统根据所述失效电池单体的所述失效类型控制与位于所述失效电池单体周围的至少一个所述电池单体连接的所述控制开关闭合，以使得至少一个所述电池单体接入所述自放电电路并通过所述自放电电路实现快速放电。

11、可选地，在本申请的一些实施例中，所述锂电池安全防护方法还包括：若所述实时参数数据满足所述预设条件，则所述电池管理系统控制所述自放电电路处于关闭状态。

12、可选地，在本申请的一些实施例中，所述电池管理系统根据所述电池组的所述失效状态控制所述自放电电路开启，并实时获取所述自放电电路的负载反馈信号；所述电池管理系统根据所述负载反馈信号估算所述电池组的实时状态；所述电池管理系统根据所述电池组的所述实时状态调整所述自放电电路的实时负载值，直至所述电池组自放电结束。

13、另一方面，本申请提供一种锂电池装置，包括电池组、电池管理系统以及自放电电路；所述电池组用于供电；所述电池管理系统用于获取所述电池组的实时参数数据，判断所述实时参数数据是否满足预设条件，若所述实时参数数据不满足所述预设条件，则根据所述实时参数数据获取所述电池组的失效状态，所述电池管理系统还用于根据所述电池组的所述失效状态和预设的目标参数数据获取所述自放电电路的目标负载值，并根据所述目标负载值调整所述自放电电路的初始负载值，以及用于根据所述电池组的所述失效状态控制所述自放电电路开启；所述自放电电路用于使所述电池组快速放电。

14、本申请提供的锂电池安全防护方法及锂电池装置中，通过电池管理系统获取所述电池组的实时参数数据；判断所述实时参数数据是否满足预设条件；若所述实时参数数据不满足所述预设条件，则根据所述实时参数数据获取所述电池组的失效状态；根据所述电池组的所述失效状态和预设的目标参数数据获取所述自放电电路的目标负载值；根据所述目标负载值调整所述自放电电路的初始负载值；根据所述电池组的所述失效状态控制所述自放电电路开启，以使得所述电池组通过所述自放电电路实现快速放电。即通过所述电池管理系统获取电池组的实时参数数据，当所述电池组的所述实时参数数据不符合所述预设条件时开启所述自放电电路，以使得所述电池组通过所述自放电电路实现快速放电，从而在所述电池组发生热失控之前转移所述电池组的内部能量，以降低所述电池组的化学反应速率和释放的总能量，进而防止锂电池发生热失控和热蔓延现象。

1.一种锂电池安全防护方法，应用于锂电池装置，其特征在于，所述锂电池装置包括电池组、电池管理系统以及自放电电路，所述锂电池安全防护方法包括：

2.根据权利要求1所述的锂电池安全防护方法，其特征在于，所述电池组包括多个电池单体，所述实时参数数据包括每一所述电池单体对应的子实时参数数据，所述获取所述电池组的实时参数数据的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的锂电池安全防护方法，其特征在于，所述子实时参数数据包括所述电池单体两端的电压、流经所述电池单体的电流、所述电池单体的温度、所述电池单体的压力以及气体浓度中的至少部分。

4.根据权利要求2所述的锂电池安全防护方法，其特征在于，所述若所述实时参数数据不满足所述预设条件，则根据所述实时参数数据获取所述电池组的失效状态的步骤包括：

5.根据权利要求4所述的锂电池安全防护方法，其特征在于，所述自放电电路包括至少一个电阻器，所述根据所述电池组的所述失效状态和预设的目标参数数据获取所述自放电电路的目标负载值的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的锂电池安全防护方法，其特征在于，通过如下公式计算所述自放电电路的所述目标负载值r：

7.根据权利要求1所述的锂电池安全防护方法，其特征在于，所述锂电池安全防护方法还包括：

8.根据权利要求1所述的锂电池安全防护方法，其特征在于，所述根据所述电池组的所述失效状态控制所述自放电电路开启，以使得所述电池组通过所述自放电电路实现快速放电的步骤包括：

9.一种锂电池装置，其特征在于，包括电池组、电池管理系统以及自放电电路；