电池及其控制方法、电动车辆与流程

1.本技术属于电池设计技术领域，具体涉及一种电池及其控制方法、电动车辆。


背景技术：

2.近年来，新能源汽车以其节能、对环境污染少、不依赖于化石燃料等优势越来越受到人们的关注，进而越来越多地走进人们的生活中。当然，新能源汽车的安全性能也是人们关注的焦点。
3.电池作为新能源汽车的动力构件，其安全性能直接决定新能源汽车的安全性能。在具体的工作过程中，电池会产生较多的热，进而较容易出现热失控现象。在电池热控时，电池的内部压力较大，若不及时泄压，那么电池内温度和压力会持续升高，进而则会存在爆炸的风险。基于此，相关技术涉及的电池内配置有防爆阀。具体的，在电池的内部压力达到警戒值的情况下，防爆阀被触发，进而开启，从而及时将电池的内部压力及热量实施泄放，进而能够避免电池发生爆炸。
4.但是，在实际的工作过程中，电池的内部的实际工况较为复杂，发明人对一些爆炸过的电池进行爆炸原因分析发现，有些发生过爆炸的电池的防爆阀并没有开启，但是电池爆炸之前其内部的温度已然达到触发爆炸的极限。由此可见，相关技术涉及的电池仍存在安全性能不佳的问题。
5.如何提高相关技术中涉及的电池的安全性能，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本发明公开一种电池，以解决相关技术的电池存在安全性能不佳的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
8.第一方面，本技术实施例公开一种电池，包括电池壳、防爆阀和用于使所述防爆阀升温被软化的温控装置，
9.所述防爆阀设于所述电池壳；
10.在所述电池壳内的实际温度大于所述预设温度阈值，且所述电池壳内的实际气压小于防爆阀的预设触发压力的情况下，所述温控装置处于温控状态，以使所述防爆阀升温被软化而被所述电池壳内的气体冲破，处于被冲破状态的所述防爆阀连通所述电池壳的内腔与所述电池壳的外部环境。
11.第二方面，本技术实施例公开一种电池的控制方法，所述电池为上文所述的电池，所述控制方法包括：
12.检测所述电池壳内的实际温度和实际气压；
13.在所述实际温度大于所述预设温度阈值以及所述实际气压小于所述预设触发压力的情况下，控制所述温控装置处于所述温控状态，以使所述防爆阀升温被软化而被所述电池壳内的气体冲破。
14.第三方面，本技术实施例公开一种电动车辆，所公开的电动车辆包括上文所述的电池。
15.本发明采用的技术方案能够达到以下技术效果：
16.本技术实施例公开的电池通过对相关技术涉及的电池的结构进行改进，通过设置温控装置，使得在电池壳内部的实际温度大于预设温度阈值，且电池壳内的实际气压小于防爆阀的预设触发压力时，温控装置处于温控状态，使得防爆阀升温被软化而被电池壳内的气体冲破，从而使得电池壳的内腔通过被冲破的防爆阀与外部环境连通，避免电池发生爆炸。此种结构，电池壳内的实际温度大于预设温度阈值或实际气压大于防爆阀的预设触发压力，都能使防爆阀被电池壳内的气体冲破，从而释放电池壳内的压力和热量，进而避免电池发生爆炸，有利于提高电池的安全性能。
附图说明
17.图1是本技术实施例公开的电池的结构示意图。
18.附图标记说明：
19.100-电池壳、110-壳主体、120-盖体、
20.200-防爆阀、
21.310-热敏电阻、320-加热电阻、330-正极连接部、340-负极连接部、
22.400-电芯。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
25.请参考图1，本技术实施例公开一种电池，所公开的电池包括电池壳100、防爆阀200和用于使防爆阀200升温被软化的温控装置。
26.电池壳100为电池的基础构件，电池壳100用于为电池的其它构件提供安装位置，其中，防爆阀200设于电池壳100。此外，电池壳100也用于形成一些功能空间或结构。
27.在具体的工作过程中，在电池壳100内的实际温度大于预设温度阈值，且电池壳100内的实际气压小于防爆阀200的预设触发压力的情况下，温控装置处于温控状态，以使防爆阀200升温被软化而被电池壳100内的气体冲破，处于被冲破状态的防爆阀200连通电池壳100的内腔与电池壳100的外部环境，使得电池壳100内温度较高气体能够通过防爆阀200流动至外部环境，且外部环境中温度较低的气体通过防爆阀200进入电池壳100的内腔，从而使得电池壳100内部的温度能够及时下降，避免电池爆炸，进而有利于提高电池的安全性能。此外，电池壳100内部温度过高可能会导致部分电解液汽化，汽化的电解液会将电池壳100撑大，此种结构，能够及时将汽化的电解液排出电池壳100，避免电池壳100受到影响。
28.当然，当电池壳100内的实际气压已经大于预设触发压力，而电池壳100内的实际温度尚未达到触发爆炸极限时，防爆阀200能够直接被电池壳100内的气体冲破，从而将电
池壳100的内腔与外部环境连通，使得电池壳100内的气压与电池壳100的外部环境的气压达到平衡，避免电池发生爆炸。也就是说，不论电池内部的温度达到触发爆炸的极限还是电池内部的压力达到警戒值都能使防爆阀200及时被电池壳100内的气体冲破，从而将电池壳100的内腔与电池壳100的外部环境连通，避免电池爆炸。
29.本技术实施例公开的电池，通过对相关技术涉及的电池结构进行改进，通过设置温控装置，使得在电池壳100内部的实际温度大于预设温度阈值，且电池壳100内的实际气压小于防爆阀的预设触发压力时，温控装置处于温控状态，使防爆阀200升温被软化而被电池壳内的气体冲破，从而使得电池壳100的内腔通过被冲破的防爆阀200与外部环境连通，避免电池发生爆炸。此种结构，电池壳100内的实际温度大于预设温度阈值或实际气压大于防爆阀200的预设触发压力，都能使防爆阀200被电池壳100内的气体冲破，从而释放电池壳100内的压力和热量，进而避免电池发生爆炸，有利于提高电池的安全性。
30.在进一步的技术方案中，温控装置可以是温控电路，温控装置可以以电池作为电源，有效地利用已有的结构对防爆阀200进行加热，避免增设其它构件，有利于简化结构。
31.在具体的工作过程中，在实际温度大于预设温度阈值的情况下，温控装置可以处于能对防爆阀200以第一功率进行加热的第一通路状态，以使防爆阀200被软化而被电池壳100内的气体冲破。此种情况下，温控装置的阻值小电流大，使得第一功率较大，从而能够有效地加热防爆阀200，使防爆阀200快速地被软化，进而方便电池壳100内的气体冲破防爆阀200。
32.在实际温度小于预设温度阈值的情况下，温控装置可以处于断路状态或能对防爆阀200以第二功率进行加热的第二通路状态，第一功率大于第二功率，也就是说，此种状态下的电池不需要散热降温来防止爆炸。当温控装置处于断路状态时，温控装置无法导通，防爆阀200无法被加热，防爆阀200也不会被电池壳100内的气体冲破。当温控装置处于能对防爆阀200以第二功率进行加热的第二通路状态时，温控装置的阻值较大，以使温控装置的电流较小，从而使第二功率较小，使得温控装置对防爆阀200产生较小的影响，进而使防爆阀200不会被电池壳100内的气体冲破。
33.在较为优选的技术方案中，处于第一通路状态下的温控装置的阻值可以无限趋近于零，以使温控装置接近短路，从而使得第一功率足够大，进而能够更加有效且快速地加热防爆阀200防爆阀，使防爆阀200更快地被软化，方便电池壳100内的气体冲破防爆阀200，使得电池壳100的内腔及时与外界环境连通进行散热，进而能够进一步提升电池的安全性。
34.在进一步的技术方案中，温控装置可以包括热敏电阻310。实际温度大于预设温度阈值，可以将热敏电阻310的阻值切换至第一阻值，以使温控装置处于第一通路状态。实际温度小于预设温度阈值，可以将热敏电阻310的阻值切换至第二阻值，以使温控装置处于第二通路状态。其中，第二阻值大于第一阻值，使得热敏电阻310的阻值为第一阻值时的温控装置的电流比热敏电阻310的阻值为第二阻值时的温控装置的电流大，从而使得第一功率大于第二功率。此种结构，由于热敏电阻310的阻值随温度的增大而减小，使得热敏电阻310能够根据电池壳100内部的实际温度调节自身的阻值来控制温控装置，从而有利于实现温控装置的自动化控制。
35.在较为优选的技术方案中，第一阻值可以尽可能的小，例如1欧，此时，处于第一通路状态下的温控装置的电流较大，从而使第一功率足够大，进而能够有效地加热防爆阀
200。第二阻值则可以尽可能的大，例如100万欧，此时，处于第二通路状态下的温控装置的电流较小，以使第二功率足够小，从而减小对防爆阀200的影响。
36.在更进一步的技术方案中，温控装置还可以包括加热电阻320，加热电阻320可以用于对防爆阀200加热，加热电阻320可以与热敏电阻310串联，热敏电阻310的阻值可以在第一阻值和第二阻值之间切换，即热敏电阻310能够通过改变自身的阻值来控制加热电阻320的工作。此种结构，通过设置加热电阻320对防爆阀200进行加热，从而使得防爆阀200被加热时温控装置的热量集中在加热电阻320处，避免温控装置的热量扩散，有利于降低对电池壳100的影响。
37.在具体的工作过程中，在实际温度大于预设温度阈值的情况下，热敏电阻310的阻值切换至第一阻值，以使温控装置处于能对防爆阀200以第一功率进行加热的第一通路状态，从而使温控装置处于温控状态，使得加热电阻320对防爆阀200进行加热，然后使防爆阀200升温被软化而被电池壳100内的气体冲破。
38.在实际温度小于预设温度阈值的情况下，热敏电阻310的阻值切换至第二阻值，以使温控装置处于能对防爆阀200以第二功率进行加热的第二通路状态，此种状态下，温控装置对防爆阀200的影响较小，从而避免防爆阀200被电池壳100内的气体冲破。
39.为方便防爆阀200被加热，加热电阻320可以与防爆阀200相接触，从而有利于将加热电阻320的热量传递至防爆阀200，进而能够提高加热效率，有利于缩短软化防爆阀200所消耗的时间，当然，加热电阻320不对冲破防爆阀200的气体产生阻碍，也不会影响防爆阀200在升温被软化后被电池壳100内的气体冲破。
40.当然，也可以设置其它种类的温控装置。例如，可以设置其它热源与温控装置相连接，其它热源可以是车辆上的尾气，尾气通过加热与之相连结的温控装置，进而对防爆阀200进行加热。本技术实施例对温控装置的具体类型不做限制。
41.更为优选地，加热电阻320可以缠绕在防爆阀200上，以增大两者之间的接触面积，从而将加热电阻320上的热量更快地传递至防爆阀200，有利于进一步缩短软化防爆阀200所消耗的时间，使得实际温度大于预设温度阈值时防爆阀200能够快速响应，同时，缠绕在防爆阀200上的加热电阻320之间存在间隙，以尽可能地避免对冲破防爆阀200的气体产生阻碍，也不影响防爆阀200被电池壳100内的气体冲破。
42.在本技术实施例中，加热电阻320可以设于电池壳100之内或设于电池壳100之外。基于此，在一种可行的实施例中，加热电阻320设于电池壳100内部，被电池壳100防护，从而避免加热电阻320受到碰撞松动或掉落导致温控装置故障，同时，避免加热电阻320被外部环境中的粉尘、水汽等污染产生故障可能导致温控装置无法正常工作的情况发生。在另一种可行的实施例中，加热电阻320设于电池壳100之外，从而降低对电池壳100内部温度的影响，且加热电阻320发生故障时不需要拆开电池壳100将其更换，方便维护。当然，加热电阻320也可以嵌入式地设置于电池壳100，如此，加热电阻320既能够避免过于被外部环境影响损失自身的热量，有利于减少热传导的损耗，同时，还能够降低对电池壳100内部温度的影响。
43.在一种可行的技术方案中，温控装置可以与防爆阀200串联，且在实际温度大于预设温度阈值的情况下，温控装置可以处于温控状态，防爆阀200可以通电发热被软化而被电池壳100内的气体冲破。也就是说，防爆阀200具有恒定的阻值，且通电后能够发热，从而使
自身软化，温控装置可能够通过改变自身的状态控制流经防爆阀200的电流，从而控制防爆阀200的发热情况。此种结构，防爆阀200增设了通电发热软化自身的功能，避免增设加热电阻320，有利于简化结构、降低成本。
44.在更为优选的技术方案中，防爆阀200可以包括阀体，阀体可以包括第一区域和第二区域，其中，第一区域的厚度可以小于第二区域的厚度，以使防爆阀200被软化时第一区域可以被电池壳100内的气体冲破。由于第一区域的厚度更小，故第一区域更薄弱，从而更容易被软化，方便电池壳100内的气体冲破防爆阀200，有利于进一步提高防爆阀200的响应速度。
45.在进一步的技术方案中，电池壳100可以包括壳主体110和盖体120，以方便拆装电池壳100内的构件。盖体120可以与壳主体110相连，且可以覆盖壳主体110的开口，避免灰尘、水汽等进入电池壳100内污染电池壳100内的环境。
46.温控装置还可以包括正极连接部330和负极连接部340，以方便电连接电池的正极与负极，实现温控装置的接电导通。其中，正极连接部330、负极连接部340、防爆阀200和热敏电阻310均可以设于盖体120的内侧表面。也就是说，正极连接部330、负极连接部340、防爆阀200和热敏电阻310都在电池壳100的内部，被电池壳100所防护，从而能够避免受到碰撞导致的松动或脱落，减小电池的故障率。当然，正极连接部330、负极连接部340也可以设于壳主体110的内壁，本技术实施例对正极连接部330和负极连接部340的具体位置不作限制。
47.正极连接部330和负极连接部340分别可以是多个，多个正极连接部330和多个负极连接部340，能够使温控装置与电池具有更大的电接触面积，从而有利于导电，且部分正极连接部330或负极连接部340故障时，剩余的正极连接部330和负极连接部340仍旧能够维持温控装置的正常工作。当然，正极连接部330和负极连接部340也可以均为一个，一个正极连接部330和一个负极连接部340能够减少安装步骤，同时节约生产材料，有利于降成本。本技术实施例对正极连接部330和负极连接部340的具体数量不做限制。
48.在本技术实施例中，电池还可以包括电芯400，电芯400可以设于电池壳100之内。温控装置可以包括正极连接部330，正极连接部330可以作为温控装置的正极，电池壳100可以作为温控装置的负极，从而避免再额外设置负极连接部340，进而能够实现简化结构的目的。其中，电芯400可以是卷绕结构也可以是层叠结构，本技术实施例对此不作限制。
49.当然，电芯400也可以作为温控装置的正极，电池壳100可以作为温控装置的负极。此种结构，充分利用已有的构件作为温控装置的正极和负极，避免再另外设计其它构件，从而能够进一步简化电池的结构，同时还能够充分利用已有的结构作为温控装置的能量来源。
50.基于本技术实施例公开的电池，本技术进一步公开一种电池的控制方法，电池为上文实施例中任一项所述的电池，控制方法包括，
51.步骤一、检测电池壳100内的实际温度和实际气压；
52.步骤二、在实际温度大于预设温度阈值以及实际气压小于预设触发压力的情况下，控制温控装置处于温控状态，以使防爆阀200升温被软化而被电池壳100内的气体冲破。
53.基于本技术实施例公开的电池，本技术进一步公开一种电动车辆，所公开的电动车辆包括上文实施例中任一项所述的电池。
54.本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例的不同，各个实施例的不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
55.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种电池，其特征在于，包括电池壳(100)、防爆阀(200)和用于使所述防爆阀(200)升温被软化的温控装置，所述防爆阀(200)设于所述电池壳(100)；在所述电池壳(100)内的实际温度大于预设温度阈值，且所述电池壳(100)内的实际气压小于所述防爆阀(200)的预设触发压力的情况下，所述温控装置处于温控状态，以使所述防爆阀(200)升温被软化而被所述电池壳(100)内的气体冲破，处于被冲破状态的所述防爆阀(200)连通所述电池壳(100)的内腔与所述电池壳(100)的外部环境。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述温控装置包括热敏电阻(310)和加热电阻(320)，所述热敏电阻(310)与所述加热电阻(320)串联，所述热敏电阻(310)的阻值可在第一阻值和第二阻值之间切换，所述加热电阻(320)用于对所述防爆阀(200)加热，在所述实际温度大于所述预设温度阈值的情况下，所述热敏电阻(310)的阻值切换至所述第一阻值，以使所述温控装置处于能对所述防爆阀(200)以第一功率进行加热的第一通路状态，从而使所述温控装置处于温控状态，在所述实际温度小于所述预设温度阈值的情况下，所述热敏电阻(310)的阻值切换至所述第二阻值，以使所述温控装置处于能对所述防爆阀(200)以第二功率进行加热的第二通路状态，所述第二阻值大于所述第一阻值，所述第一功率大于所述第二功率。3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述加热电阻(320)与所述防爆阀(200)相接触。4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述加热电阻(320)设于所述电池壳(100)之内或设于所述电池壳(100)之外。5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述温控装置与所述防爆阀(200)串联，在所述实际温度大于所述预设温度阈值的情况下，所述温控装置处于所述温控状态，所述防爆阀(200)通电发热被软化而被所述电池壳(100)内的气体冲破。6.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述温控装置还包括正极连接部(330)和负极连接部(340)，所述电池壳(100)包括壳主体(110)和盖体(120)，所述盖体(120)与所述壳主体(110)相连，且覆盖所述壳主体(110)的开口；所述正极连接部(330)、所述负极连接部(340)、所述防爆阀(200)和所述热敏电阻(310)均设于所述盖体(120)的内侧表面。7.根据权利要求2-5中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括电芯(400)，所述电芯(400)设于所述电池壳(100)之内，所述电芯(400)为所述温控装置的正极，所述电池壳(100)为所述温控装置的负极。8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防爆阀(200)包括阀体，所述阀体包括第一区域和第二区域，其中，所述第一区域的厚度小于所述第二区域的厚度，以使所述防爆阀(200)被软化时所述第一区域被所述电池壳(100)内的气体冲破。9.一种电池的控制方法，其特征在于，所述电池为权利要求1至8中任一项所述的电池，所述控制方法包括：
检测所述电池壳(100)内的实际温度和实际气压；在所述实际温度大于所述预设温度阈值以及所述实际气压小于所述预设触发压力的情况下，控制所述温控装置处于所述温控状态，以使所述防爆阀(200)升温被软化而被所述电池壳(100)内的气体冲破。10.一种电动车辆，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的电池。

技术总结
本申请公开一种电池，所公开的电池包括电池壳(100)、防爆阀(200)和用于使所述防爆阀(200)升温被软化的温控装置，所述防爆阀(200)设于所述电池壳(100)；在所述电池壳(100)内的实际温度大于预设温度阈值，且所述电池壳(100)内的实际气压小于所述防爆阀(200)的预设触发压力的情况下，所述温控装置处于温控状态，以使所述防爆阀(200)升温被软化而被所述电池壳(100)内的气体冲破，处于被冲破状态的所述防爆阀(200)连通所述电池壳(100)的内腔与所述电池壳(100)的外部环境。上述方案能解决相关技术的电池存在安全性能不佳的问题。本申请还公开一种电池的控制方法及电动车辆。申请还公开一种电池的控制方法及电动车辆。申请还公开一种电池的控制方法及电动车辆。


技术研发人员：喻聪 吴洁 徐中领
受保护的技术使用者：欣旺达动力科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/9/20