氣體檢漏裝置及電池系統的製作方法
2023-05-18 09:53:26
本實用新型涉及電池熱管理技術領域，具體而言，涉及一種氣體檢漏裝置及電池系統。
背景技術：
隨著環境汙染的愈加嚴重，尾氣排放量很少甚至沒有的電動汽車受到各大廠商及用戶的青睞。由於鋰電池具有對環境汙染小、無噪音、能量高等優點，電動汽車的動力主要來自鋰電池。然後，目前多數鋰電池單體電壓較低、容量較小，滿足不了整個電動汽車的能量需求。因此，通常是將多個單體電池並聯形成可以滿足整個電動汽車能量需求的電池模組。
在電動汽車行駛過程中，電池模組會以不同倍率放電，從而產生大量熱量。單體電池會因為受到溫度影響而不能正常工作，並造成安全隱患。目前主要是通過設置熱管理裝置吸收電池模組產生的熱量從而使電池模組降溫。但是，當熱管理裝置中用於吸收熱量的材料(比如，水)發生洩漏時，會導致電池短路、電池損壞、電池爆炸等情況發生。
技術實現要素：
為了克服現有技術中的上述不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種氣體檢漏裝置及電池系統，其能夠檢測電池模組中的降溫組件是否發生吸熱物質洩漏，並在發生吸熱物質洩漏時控制報警單元報警，避免由於發生洩漏導致電池模組的壽命受到影響。
本實用新型較佳實施例提供了一種氣體檢漏裝置，應用於密封的電池模組，所述電池模組包括子模組及對所述子模組進行散熱的降溫組件，所述氣體檢漏裝置包括：氣體濃度檢測傳感器、處理控制器及報警單元，
所述氣體濃度檢測傳感器設置在所述子模組與所述降溫組件之間的密封電池模組空間內；
所述降溫組件為中空結構，所述降溫組件中存儲有用於吸收子模組充放電發出的熱量的吸熱物質以及示蹤氣體；
所述氣體濃度檢測傳感器用於檢測密封的電池模組中示蹤氣體的濃度；
所述處理控制器與所述氣體濃度檢測傳感器、報警單元電性連接，用於接收所述氣體濃度檢測傳感器發送的示蹤氣體濃度，所述處理控制器在所述示蹤氣體濃度大於預設示蹤氣體濃度時控制報警單元進行報警。
在本實用新型較佳實施例中，所述降溫組件一端包括一用於灌注吸熱物質及示蹤氣體的埠，所述埠在灌注完成進行密封處理。
在本實用新型較佳實施例中，每個所述子模組包括多個平行設置的單體電池，所述降溫組件包括固定板，所述固定板相對的兩側設置有用於與所述單體電池接觸的凹槽，相鄰所述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。
在本實用新型較佳實施例中，所述氣體濃度檢測傳感器數量為多個，多個所述氣體濃度檢測傳感器可拆卸地設置在所述固定板、所述凹槽或所述單體電池表面上。
在本實用新型較佳實施例中，多個所述氣體濃度檢測傳感器均與所述處理控制器電性連接。
在本實用新型較佳實施例中，所述氣體檢漏裝置還包括一通信單元，所述處理控制器通過所述通信單元與遠程伺服器通信連接，所述處理控制器在所述示蹤氣體濃度大於預設示蹤氣體濃度時向所述遠程伺服器發送報警信息，以使所述遠程伺服器獲得發生洩露的電池模組的位置信息。
在本實用新型較佳實施例中，所述示蹤氣體可以是氟仿、二氧化氯、過氧乙醯硝酸酯、氮氧化物、二氧化硫、氡或氦氣中的任意一種。
在本實用新型較佳實施例中，所述吸熱物質為相變材料，所述吸熱物質可以是液體或氣體。
本實用新型較佳實施例還提供一種電池系統，所述電池系統包括多個密封的電池模組，每個所述電池模組包括子模組、對所述子模組進行散熱的降溫組件及上述氣體檢漏裝置，其中，
所述氣體檢漏裝置包括：氣體濃度檢測傳感器、處理控制器及報警單元，
所述氣體濃度檢測傳感器設置在所述子模組與所述降溫組件之間的密封電池模組空間內；
所述降溫組件為中空結構，所述降溫組件中存儲有用於吸收子模組充放電發出的熱量的吸熱物質以及示蹤氣體；
所述氣體濃度檢測傳感器用於檢測密封的電池模組中示蹤氣體的濃度；
所述處理控制器與所述氣體濃度檢測傳感器、報警單元電性連接，用於接收所述氣體濃度檢測傳感器發送的示蹤氣體濃度，所述處理控制器在所述示蹤氣體濃度大於預設示蹤氣體濃度時控制報警單元進行報警。
在本實用新型較佳實施例中，所述子模組包括多個單體電池，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匹配的通孔，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，本實用新型具有以下有益效果：
本實用新型較佳實施例提供了一種氣體檢漏裝置及電池系統，所述氣體檢漏裝置應用於密封的電池模組。所述電池模組包括子模組及對所述子模組進行散熱的降溫組件。其中，所述降溫組件中存儲有吸熱物質及示蹤氣體。所述氣體探漏裝置包括：氣體濃度檢測傳感器、處理控制器及報警單元。所述子模組與所述降溫組件之間的密封電池模組空間內設置有用於檢測密封的電池模組中示蹤氣體濃度的氣體濃度檢測傳感器。所述處理控制器接收與其電性連接的氣體濃度檢測傳感器發送的示蹤氣體濃度，在所述示蹤氣體濃度大於預設示蹤氣體濃度時控制報警單元報警。由此，通過示蹤氣體濃度來判斷降溫組件是否發生洩漏，避免了因洩漏而導致的電池損壞、電池模組壽命變短等情況。
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉本實用新型較佳實施例，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實用新型實施例的技術方案，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實用新型的某些實施例，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為本實用新型較佳實施例提供的氣體檢漏裝置的方框示意圖。
圖2為本實用新型較佳實施例提供的電池模組的結構示意圖之一。
圖3為本實用新型較佳實施例提供的降溫組件的結構示意圖。
圖4為本實用新型較佳實施例提供的氣體檢漏裝置與遠程伺服器的通信示意圖。
圖5為本實用新型較佳實施例提供的電池模組的結構示意圖之二。
圖標：100-氣體檢漏裝置；110-氣體濃度檢測傳感器；120-處理控制器；130-報警單元；140-通信單元；200-電池模組；210-子模組；212-單體電池；230-降溫組件；231-埠；233-固定板；235-凹槽；237-容置腔；250-支撐板；253-通孔；300-遠程伺服器。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型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實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型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實用新型的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本實用新型的範圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基於本實用新型中的實施例，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，都屬於本實用新型保護的範圍。
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。
在本實用新型的描述中，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，或者是該實用新型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實用新型和簡化描述，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實用新型的限制。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。
在本實用新型的描述中，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實用新型中的具體含義。
請參照圖1及圖2，圖1是本實用新型較佳實施例提供的氣體檢漏裝置100的方框示意圖，圖2是本實用新型較佳實施例提供的電池模組200的結構示意圖之一。所述氣體檢漏裝置100應用於密封的電池模組200。所述電池模組200包括子模組210及對所述子模組210進行散熱的降溫組件230。其中，所述降溫組件230中存儲有示蹤氣體。所述氣體檢漏裝置100通過檢測密封的電池模組200中的示蹤氣體濃度，從而判斷所述降溫組件230是否發生洩漏，並在發生洩漏時報警，以告知工作人員。
在本實施例中，所述氣體檢漏裝置100包括氣體濃度檢測傳感器110、處理控制器120及報警單元130。所述處理控制器120與所述氣體濃度檢測傳感器110及所述報警單元130電性連接。其中，所述氣體濃度檢測傳感器110設置在所述子模組210與所述降溫組件230之間的密封電池模組200內，以檢測密封的電池模組200內的示蹤氣體的濃度。所述處理控制器120接收所述氣體濃度檢測傳感器110發送的示蹤氣體濃度，並在所述示蹤氣體濃度大於預設示蹤氣體濃度時控制報警單元130進行報警，使得工作人員獲得降溫組件230發生洩漏的信息。其中，預設示蹤氣體濃度可以根據實際情況設定，在本實施例的實施方式中，所述預設示蹤氣體濃度為零。
在本實施例的實施方式中，通過將所述電池模組200放置於與所述電池模組200尺寸匹配的殼體中，以得到密封的電池模組200。所述殼體對所述電池模組200具有密封、保護等作用。其中，所述殼體可以是由鋁製材料製成的殼體。
在本實施例中，多個所述降溫組件230與多個子模組210構成電池模組200。所述氣體濃度檢測傳感器110可以通過可拆卸的方式(比如，粘接)設置在所述降溫組件230或所述子模組210的表面。所述子模組210包括多個平行設置的單體電池212。所述降溫組件230為中空結構，所述降溫組件230一端包括一用於預先灌注吸熱物質及示蹤氣體的埠231。所述埠231在灌注完成後進行密封處理。
其中，密封處理可以是膠封、熱封處理等。在本實施方式中，所述降溫組件230由塑料製成，因而採用膠封或熱封。膠封是指使用AB膠對埠231進行密封。AB膠是兩液混合硬化膠的別稱，一液為本膠，另一液為硬化劑，兩液相混後硬化。熱封是指對埠231進行高溫處理，使埠231融化，然後固化為一體，從而使得所述降溫組件230密封。
在本實施例的實施方式中，由於鋰離子電池具有體積小、容量大、電壓穩定、可循環使用等特點，所述單體電池212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，所述吸熱物質可以是相變材料。具體地，所述吸熱物質可以是液體(比如，水)或氣體。所述示蹤氣體可以氟仿、二氧化氯、過氧乙醯硝酸酯、氮氧化物、二氧化硫、氡或氦氣中的任意一種，也可以是揮發性液體。在示蹤氣體發生洩漏時，所述氣體濃度檢測傳感器110可以檢測到所述示蹤氣體在密封的電池模組200中的濃度。
請參照圖3，圖3為本實用新型較佳實施例提供的降溫組件230的結構示意圖。所述降溫組件230還包括固定板233。所述固定板233相對的兩側設置有多個與所述單體電池212接觸的凹槽235。在本實施例的實施方式中，所述凹槽235的形狀與所述單體電池212匹配。相鄰的所述降溫組件230上的凹槽235通過一一對應，可形成用於容置所述單體電池212的容置腔237，從而在對電池模組200進行移動時，所述單體電池212不會在徑向上相對於降溫組件230運動。
在本實施例中，所述氣體濃度檢測傳感器110的數量可以是一個，設置在密封的電池模組200中的任意位置。請再次參照圖2，所述氣體濃度檢測傳感器110的數量也可以是多個，設置在所述固定板233、凹槽235或單體電池212的表面上；設置方式可以是等間隔進行設置，也可以是任意設置。
在本實施例中，在所述氣體濃度檢測傳感器110的數量為一個時，所述處理控制器120在接收的示蹤氣體濃度大於預設示蹤氣體濃度時，控制報警單元130進行報警，以使工作人員對該電池模組200進行檢修。
在所述氣體濃度檢測傳感器110的數量為多個時，多個所述氣體濃度檢測傳感器110分別與所述處理控制器120電性連接。當發生洩漏時，所述處理控制器120獲得第一個發送大於預設示蹤氣體濃度信息的氣體濃度檢測傳感器110的位置，便於工作人員根據所述位置進行排查及檢修。
請參照圖4，圖4是本實用新型較佳實施例提供的氣體檢漏裝置100與遠程伺服器300的通信示意圖。所述氣體檢漏裝置100還可以包括通信單元140。所述氣體檢漏裝置100通過所述通信單元140與所述遠程伺服器300建立數據通信。所述處理控制器120在所述示蹤氣體濃度大於預設示蹤氣體濃度時向所述遠程伺服器300發送報警信息。由此，所述遠程伺服器300獲得所述電池模組200是否發生的洩露的信息，並在發生洩漏時獲得發生洩露的電池模組200的位置信息，從而使工作人員進行檢修。
本實用新型較佳實施例還提供一種電池系統，所述電池系統包括多個密封的電池模組200，每個所述電池模組200包括子模組210、對所述子模組210進行散熱的降溫組件230及上述氣體檢漏裝置100。
其中，所述氣體檢漏裝置100包括：氣體濃度檢測傳感器110、處理控制器120及報警單元130。所述氣體濃度檢測傳感器110設置在所述子模組210與所述降溫組件230之間的密封電池模組200空間內。所述降溫組件230為中空結構，所述降溫組件230中存儲有用於吸收子模組210充放電發出的熱量的吸熱物質以及示蹤氣體。所述氣體濃度檢測傳感器110用於檢測密封的電池模組200中示蹤氣體的濃度。所述處理控制器120與所述氣體濃度檢測傳感器110、報警單元130電性連接，用於接收所述氣體濃度檢測傳感器110發送的示蹤氣體濃度。所述處理控制器120在所述示蹤氣體濃度大於預設示蹤氣體濃度時控制報警單元130進行報警。
請參照圖5，圖5是本實用新型較佳實施例提供的電池模組200的結構示意圖之二。所述電池模組200還包括一支撐板250。所述支撐板250上設置有多個通孔253。所述子模組210包括多個單體電池212，所述通孔253與所述單體電池212的橫截面的大小匹配，以使單體電池212安裝於所述通孔253內。由此，所述單體電池212通過所述通孔253固定與所述支撐板250上。所述氣體濃度檢測傳感器110也可以設置在所述支撐板250的任意位置(比如，支撐板250的四角)，從而獲得密封的電池模組200中的示蹤氣體濃度。
綜上所述，本實用新型提供了一種氣體檢漏裝置及電池系統。所述氣體檢漏裝置應用於電池模組。所述電池模組包括子模組及對子模組進行散熱的降溫組件。其中，所述降溫組件中預先存儲有吸熱物質及示蹤氣體。所述裝置包括氣體濃度檢測傳感器、處理控制器及報警單元。所述氣體濃度檢測傳感器通過設置在所述子模組與所述降溫組件之間的密封電池模組空間內，獲得密封的電池模組中示蹤氣體濃度。所述處理控制器接收氣體濃度檢測傳感器發送的示蹤氣體濃度，在示蹤氣體濃度大於預設示蹤氣體濃度時控制報警單元進行報警。由此，對電池模組中降溫組件是否發生洩漏完成了檢測，並在發生洩漏時報警，以提醒工作人員進行檢修。
以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。