探漏裝置及電池模組的製作方法
2023-09-14 07:02:30 2
本發明涉及電池熱管理技術領域，具體而言，涉及一種探漏裝置及電池模組。
背景技術：
目前，環境汙染很嚴重，而環境汙染的主要原因之一就是汽車的尾氣排放。由於純電動汽車的尾氣排放量較少甚至沒有，因此純電動汽車的研發和設計越來越受到各大廠商的青睞，而純電動汽車的能量主要來自電池模組。
電池模組作為電動汽車上的主要儲能元件，是純電動汽車的關鍵部件，直接影響純電動汽車的性能。目前的電池模組一般都是鋰電子動力電池，鋰離子動力電池雖然具有優異的功率輸出特性和長壽命等特點，但是鋰離子動力電池的性能對溫度變化較敏感。在電動汽車運行過程中，電池模組產生大量熱量，這使得電池模組壽命受到影響。目前主要是通過具有腔體結構的熱管理裝置來控制電池模組的溫度。
熱管理裝置中存儲有吸收熱量的液體，在液體發生洩漏時，會導致電池短路、電池損壞、電池爆炸以及純電動汽車拋錨等情況發生。因此，提供一種檢測熱管理裝置是否發生液體洩漏的裝置已成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。
技術實現要素：
為了克服現有技術中的上述不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種探漏裝置及電池模組，其能夠檢測固定組件是否發生液體滲漏，並在液體滲漏時進行報警，從而避免電池短路、電池損壞、電池爆炸以及純電動汽車拋錨等情況發生。
本發明較佳實施例提供了一種探漏裝置，所述探漏裝置應用於電池模組，所述電池模組包括單體電池單元及固定所述單體電池單元的固定組件，所述探漏裝置包括：壓力傳感器、處理控制器及報警單元，
所述壓力傳感器設置在所述固定組件與所述單體電池單元之間，用於獲得所述固定組件與所述單體電池單元之間的壓力；
所述處理控制器與所述壓力傳感器、報警單元電性連接，用於接收所述壓力傳感器發送的所述固定組件與所述單體電池單元之間壓力的電信號，對所述電信號進行處理得到所述固定組件與所述單體電池單元之間的壓力，並在所述壓力超出預設壓力範圍時控制報警單元進行報警。
在本發明較佳實施例中，每個所述單體電池單元包括多個單體電池，所述固定組件包括容置固定板，相鄰所述容置固定板形成用於容置所述單體電池單元中各個單體電池的容置腔。
在本發明較佳實施例中，所述容置固定板相對的兩側上設置有用於與所述單體電池接觸的凹槽，相鄰所述容置固定板之間通過相對的所述凹槽形成容置所述單體電池的容置腔。
在本發明較佳實施例中，所述單體電池的長度大於所述凹槽的長度，以使所述單體電池被容置於所述容置腔時所述單體電池的正負極在所述容置腔外。
在本發明較佳實施例中，所述壓力傳感器為一帶狀結構，所述壓力傳感器沿所述容置固定板的延伸方向進行設置，並在所述容置固定板容置所述單體電池時位於所述單體電池單元與所述容置固定板之間。
在本發明較佳實施例中，所述壓力傳感器的長度大於所述容置固定板的長度。
在本發明較佳實施例中，所述固定組件為中空結構，所述固定組件中存儲有用於吸收所述單體電池充放電發出的熱量的相變材料，所述相變材料吸收熱量後相變為液體。
在本發明較佳實施例中，多個所述壓力傳感器分別與所述處理控制器電性連接，所述處理控制器在所述固定組件發生滲漏時獲得所述固定組件在所述電池模組中的位置信息。
本發明較佳實施例還提供了一種電池模組，所述電池模組包括單體電池單元、固定所述單體電池單元的固定組件及上述的探漏裝置，其中，
所述探漏裝置包括：壓力傳感器、處理控制器及報警單元，
所述壓力傳感器設置在所述固定組件與所述單體電池單元之間，用於獲得所述固定組件與所述單體電池單元之間的壓力；
所述處理控制器與所述壓力傳感器、報警單元電性連接，用於接收所述壓力傳感器發送的所述固定組件與所述單體電池單元之間壓力的電信號，對所述電信號進行處理得到所述固定組件與所述單體電池單元之間的壓力，並在所述壓力超出預設壓力範圍時控制報警單元進行報警。
在本發明較佳實施例中，所述單體電池單元包括多個單體電池，所述電池模組還包括一支撐板，所述支撐板上設置有多個與所述單體電池相同大小的通孔，所述單體電池通過所述通孔固定於所述支撐板。
相對於現有技術而言，本發明具有以下有益效果：
本發明較佳實施例提供了一種探漏裝置及電池模組，所述探漏裝置應用於電池模組。其中，所述電池模組包括單體電池單元及固定所述單體電池單元的固定組件。所述探漏裝置包括壓力傳感器、處理控制器及報警單元，所述處理控制器與所述壓力傳感器、報警單元電性連接。設置在所述固定組件與所述單體電池單元之間的壓力傳感器獲得所述固定組件與所述單體電池單元之間的壓力，所述處理控制器接收所述壓力傳感器發送的電信號，對接收的電信號進行處理得到所述固定組件與所述單體電池單元之間的壓力。在所述壓力超出預設壓力範圍時，所述處理控制器控制報警單元進行報警。由此，對固定組件是否發生液體洩漏進行了檢測，同時在固定組件出現洩漏的情況下進行報警，以避免由固定組件發生洩漏帶來的電池短路、電池損壞等情況。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉本發明較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1為本發明較佳實施例提供的探漏裝置的一種方框示意圖。
圖2為本發明較佳實施例提供的電池模組的結構示意圖之一。
圖3為本發明較佳實施例提供的固定組件的結構示意圖。
圖4為本發明較佳實施例提供的電池模組的結構示意圖之二。
圖標：100-探漏裝置；110-壓力傳感器；120-處理控制器；130-報警單元；200-電池模組；210-單體電池單元；211-單體電池；220-固定組件；221-容置固定板；2211-凹槽；223-容置腔；230-支撐板；231-通孔。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的電源或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
此外，術語「水平」、「豎直」、「懸垂」等術語並不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如「水平」僅僅是指其方向相對「豎直」而言更加水平，並不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。
在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
請參照圖1，圖1是本發明較佳實施例提供的探漏裝置100的方框示意圖。所述探漏裝置100應用於電池模組200。所述探漏裝置100包括壓力傳感器110、處理控制器120及報警單元130。所述處理控制器120根據所述壓力傳感器110發送的電信號得到壓力，在所述壓力超出預設壓力範圍時控制報警單元130進行報警。
請參照圖2，圖2是本發明實施例提供的電池模組200的結構示意圖之一。所述電池模組200包括單體電池單元210及固定所述單體電池單元210的固定組件220。
在本實施例中，所述壓力傳感器110設置在所述固定組件220與所述單體電池單元210之間。所述壓力傳感器110用於獲得所述固定組件220與所述單體電池單元210之間的壓力。其中，所述單體電池單元210包括多個平行設置的單體電池211。
其中，由於鋰離子電池具有體積小、容量大、電壓穩定、可以循環使用以及有利於可持續發展等優點，在本實施例的實施方式中，所述單體電池211為鋰離子電池。所述鋰離子電池可以是，但不限於，鈷酸鋰電池、鎳酸鋰電池、錳酸鋰電池以及磷酸鐵鋰電池等。
在本實施例中，所述處理控制器120與所述壓力傳感器110、報警單元130電性連接。所述處理控制器120用於接收所述壓力傳感器110發送的所述固定組件220與所述單體電池單元210之間壓力的電信號。所述處理控制器120對接收的電信號進行處理得到所述固定組件220與所述單體電池單元210之間的壓力，並在所述壓力超出預設壓力範圍時控制報警單元130進行報警。
請參照圖3，圖3是本發明較佳實施例提供的固定組件220的結構示意圖。所述固定組件220包括容置固定板221。所述容置固定板221上相對的兩側設置有用於與所述單體電池211接觸的凹槽2211。相鄰的兩個容置固定板221通過相對的凹槽2211形成容置所述單體電池211的容置腔223。
在本實施例中，所述固定組件220為中空結構，所述固定組件220中存儲有用於吸收所述單體電池211充放電發出的熱量的相變材料，所述相變材料吸收熱量後相變為液體。
其中，所述相變材料可以是，但不限於，無機水合鹽(比如蘇打的結晶水合鹽，其化學式為Na2CO3·10H2O)、石蠟、脂酸類、高分子化合物等。在本實施例的一種實施方式中，由於石蠟具有性能穩定、無毒、無腐蝕、無過冷及析出現象以及價格便宜等優點，所述相變材料為石蠟。
在本實施例中，所述固定組件220一側的所述凹槽2211可以相對於另一側的所述凹槽2211交錯設置。所述凹槽2211通過相互交錯的方式設置可以減小所述固定組件220的體積，進而減小電池模組200的體積。
在本實施例中，所述凹槽2211的形狀與所述單體電池211的形狀相匹配。例如，所述單體電池211為圓柱狀的電池，相對應的凹槽2211為與該單體電池211相匹配的弧形凹槽。通過弧形凹槽以使所述單體電池211固定在固定組件220中。
具體地，多個固定組件220可以相互配合併層疊設置，相鄰兩個固定組件220上相對的凹槽2211一一對應配合，以形成可以容納單體電池211的容置腔223。優選地，容置腔223的尺寸略大於單體電池211的直徑。當電池模組200在移動過程中，單體電池211通過所述容置腔223固定在固定組件220中，由此避免單體電池211在徑向上相對於固定組件220運動。
在本實施例中，所述單體電池211的長度大於所述凹槽2211的長度，以使所述單體電池211被容置於所述容置腔223時所述單體電池211的正負極在所述容置腔223外。由此，便於對單體電池211進行後續操作。
在本實施例中，所述壓力傳感器110為一帶狀結構，所述壓力傳感器110沿所述容置固定板221的延伸方向進行設置，並在所述容置固定板221容置所述單體電池211時位於所述單體電池單元210與所述容置固定板221之間，從而獲得所述單體電池單元210與所述容置固定板221之間的壓力。
其中，所述壓力傳感器110可以是壓電傳感器。壓電傳感器是指利用某些電介質受力後產生的壓電效應製成的傳感器。壓電效應是指某些電介質在受到某一方的外力作用而發生形變(比如，彎曲、伸縮形變等)時，由於內部電荷的極化現象，會在其表面產生電荷的現象。由此，所述固定組件220中的液體發生洩漏時，所述壓力傳感器110可以檢測到所述單體電池211與所述固定組件220之間的壓力信息，使得所述處理控制器120根據所述壓力信息判斷所述固定組件220是否發生液體洩漏。
在本實施例中，所述壓力傳感器110的長度大於或等於所述容置固定板221的長度，從而便於測得所述單體電池單元210與所述固定組件220之間的壓力。
在本實施例中，多個所述壓力傳感器110分別與所述處理控制器120電性連接。所述處理控制器120中預先存儲有一預設壓力範圍，在所述固定組件220沒有發生液體洩漏時，所述單體電池單元210與所述固定組件220之間的壓力處於所述預設壓力範圍內。在所述單體電池單元210與所述固定組件220之間的壓力超出預設壓力範圍時，所述處理控制器120獲得發生滲漏的固定組件220的位置信息，同時控制報警單元130報警。
本實施例還提供一種電池模組200。所述電池模組200包括單體電池單元210、固定所述單體電池單元210的固定組件220及上述探漏裝置100。其中，所述探漏裝置100包括：壓力傳感器110、處理控制器120及報警單元130。
所述壓力傳感器110設置在所述固定組件220與所述單體電池單元210之間，用於獲得所述固定組件220與所述單體電池單元210之間的壓力。
所述處理控制器120與所述壓力傳感器110、報警單元130電性連接，用於接收所述壓力傳感器110發送的所述固定組件220與所述單體電池單元210之間壓力的電信號，對所述電信號進行處理得到所述固定組件220與所述單體電池單元210之間的壓力，並在所述壓力超出預設壓力範圍時控制報警單元130進行報警。
請參照圖4，圖4為本發明較佳實施例提供的電池模組200的結構示意圖之二。所述單體電池單元210包括多個單體電池211，所述電池模組200還包括一支撐板230，所述支撐板230上設置有多個用於固定單體電池211的通孔231。
在本實施例中，所述單體電池211通過所述通孔231固定於所述支撐板230。其中，所述通孔231可以是與所述單體電池211相同大小的通孔；所述通孔231也可以是階梯孔，靠近所述單體電池211一側的階梯孔的孔徑略大於單體電池211的直徑，遠離所述單體電池211一側的階梯孔的孔徑略小於該單體電池211的直徑。可以在多個單體電池211的兩側分別設置一支撐板230，兩側的支撐板230可通過螺栓固定，進而形成電池模組200。
綜上所述，本發明較佳實施例提供了一種探漏裝置及電池模組。其中，所述探漏裝置應用於電池模組。所述電池模組包括單體電池單元及固定組件，所述固定組件用於固定所述單體電池單元。所述探漏裝置包括壓力傳感器、處理控制器及報警單元。所述壓力傳感器設置在所述固定組件與所述單體電池單元之間，以獲得所述固定組件與所述單體電池單元之間的壓力。所述處理控制器接收所述壓力傳感器發送的電信號，並對所述電信號進行處理的到所述固定組件與所述單體電池單元之間的壓力。在所述壓力超出預設壓力範圍時，所述處理控制器控制報警單元進行報警。由此，在固定組件發生液體洩漏時可以及時檢測處理，並報警以通知維護人員進行處理。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。