CN109461978A - 一种电动汽车的电芯和电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明实施方式公开了一种电动汽车的电芯和电动汽车。电芯包括：正极板；负极板；其中所述正极板朝向所述负极板的板面上具有第一开槽，所述负极板朝向所述正极板的板面上具有第二开槽；传感器，布置在由所述第一开槽和所述第二开槽构成的容纳空间中，用于检测所述电芯的参数值。本发明实施方式可以获取电芯内部的参数，参数准确度高。而且，本发明实施方式通过在负极板和正极板的相互朝向板面上开槽，可以构成近似于密闭的容纳空间，适于容纳传感器，精简了电芯结构。

Description

一种电动汽车的电芯和电动汽车
技术领域
本发明实施方式涉及汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的电芯和电动汽车。
背景技术
国家最新标准《汽车和挂车类型的术语和定义》(GB/T 3730.1-2001)中对汽车有如下定义：由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和(或)货物；牵引载运人员和(或)货物的车辆；特殊用途。能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。
能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。电动汽车的电芯指单个含有正、负极的电化学电芯。电动汽车电池的组成主要包括电芯和保护电路板。
目前，主要通过电芯之外的传感器(比如，粘合在电芯表面的传感器)检测电芯参数，检测结果并不能体现电芯的内部状况，导致检测结果并不准确。
而且，现有技术中粘合在电芯表面的传感器难以检测电解液浓度等电芯内部参数。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动汽车的电芯和电动汽车。
本发明实施方式的技术方案如下：
一种电动汽车的电芯，包括：
正极板；
负极板；
其中所述正极板朝向所述负极板的板面上具有第一开槽，所述负极板朝向所述正极板的板面上具有第二开槽；
传感器，布置在由所述第一开槽和所述第二开槽构成的容纳空间中，用于检测所述电芯的参数值。
在一个实施方式中，还包括：
正极耳；
负极耳；
集成电路模块，与所述传感器连接且布置在所述正极板上或所述负极板上，还分别与所述正极耳和所述负极耳连接；
天线，布置在所述正极板上或所述负极板上，与所述集成电路模块连接；
其中所述集成电路模块用于将所述参数值转换为数字信号；所述天线，用于将所述数字信号发送到所述电芯的外部。
在一个实施方式中，所述集成电路模块和所述天线都布置所述正极板上。
在一个实施方式中，其中所述第一开槽还用于容纳所述集成电路模块和所述天线。
在一个实施方式中，所述集成电路模块和所述天线都布置所述负极板上。
在一个实施方式中，所述第二开槽还用于容纳所述集成电路模块和所述天线。
在一个实施方式中，所述传感器为温度传感器、压力传感器或电解液浓度传感器。
在一个实施方式中，还包括：
真空铝塑膜，用于封装所述正极板、负极板、传感器、集成电路模块和天线；
其中所述真空铝塑膜中填充有电解液。
在一个实施方式中，还包括：
布置在所述电解液中的传感器。
一种电动汽车，包含如上所述的电动汽车的电芯。
综上所述，在本发明实施方式中，电芯包括：正极板；负极板；其中正极板朝向负极板的板面上具有第一开槽，负极板朝向正极板的板面上具有第二开槽；传感器，布置在由第一开槽和第二开槽构成的容纳空间中，用于检测电芯的参数值。本发明实施方式可以获取电芯内部的参数，参数准确度高。
而且，本发明实施方式通过在负极板和正极板的相互朝向板面上开槽，可以构成近似于密闭的容纳空间，适于容纳传感器，精简了电芯结构。
还有，通过布置在电芯内部的天线，可以将电芯内部的参数便捷地发送到电芯外部。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为根据本发明实施方式的电动汽车的电芯的结构图。
图2为根据本发明实施方式的电动汽车的电芯的第一示范性结构图。
图3为图2所示电芯的侧视图。
图4为根据本发明实施方式的电动汽车的电芯的第二示范性结构图。
图5为图4所示电芯的侧视图。
图6为根据本发明实施方式在正极板和负极板上分别开槽的示范性结构图。
图7为根据本发明实施方式正极板槽和负极板槽构成传感器安装空间的示范性示意图。
图8为根据本发明实施方式正极板和负极板贴合后的示范性示意图。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
本发明实施方式实现了一种在电动汽车的电芯内部检测电芯参数的技术方案，而且本发明实施方式还实现了从电芯内部往电芯外部传输电芯参数。
电芯通常包括正极板、负极板、正极耳和负极耳。图1为根据本发明实施方式的电动汽车的电芯的结构图。
如图1所示，该电动汽车的电芯还包括：
集成电路(IC)模块，布置在电芯的正极板上或负极板上，分别与正极耳和负极耳连接；
传感器，布置在正极板上或负极板上，与IC模块连接；
天线，布置在正极板上或负极板上，与IC模块连接；
其中传感器用于检测电芯的参数值；IC模块用于将参数值转换为数字信号；天线，用于将数字信号发送到电芯的外部。
IC模块与电芯的正极耳和电芯的负极耳连接，可以获取电芯的电能。IC模块内置有模拟数字转换(A/D)单元。A/D单元基于从电芯获取的电能将传感器提供的参数值转换为数字信号。而且，IC模块还基于从电芯获取的电能激励天线将该数字信号发送到电芯的外部。
优选的，天线可以实施为WIFI天线、近场通讯(NFC)天线、红外天线或蓝牙天线，等等。
具体的，传感器可以实施为温度传感器、压力传感器或电解液浓度传感器，等等。其中，传感器的数目可以为1个，也可以为多个。
以上示范性描述了天线和传感器的具体实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。
可见，在本发明实施方式中，通过设置在电芯内部的正极板上或负极板上的传感器，可以获取电芯内部的参数值。而且，利用设置在电芯内部的正极板上或负极板上的IC模块，可以将该参数值数字化，再经由布置在电芯内部的正极板上或负极板上的天线将数字化后的参数值发送到电芯的外部。
因此，本发明实施方式可以直接在电芯内部检测电芯内部的参数值，检测值更加准确。而且，电芯外部的设备可以经由天线读取电芯内部的参数值。
在一个实施方式中，集成电路模块、传感器和天线都布置正极板上。通过将集成电路模块、传感器和天线统一布置正极板上，便于集成电路模块、传感器和天线之间的布线。
在一个实施方式中，正极板上具有开槽；其中开槽用于容纳集成电路模块、传感器和天线。因此，通过在正极板上开槽以容纳集成电路模块、传感器和天线，可以保证电芯结构的物理尺寸不会臃肿。
在一个实施方式中，集成电路模块、传感器和天线都布置负极板上。通过将集成电路模块、传感器和天线统一布置正极板上，便于集成电路模块、传感器和天线之间的布线。
在一个实施方式中，负极板上具有开槽；其中开槽用于容纳集成电路模块、传感器和天线。因此，通过在负极板上开槽以容纳集成电路模块、传感器和天线，可以保证电芯结构的物理尺寸不会臃肿。
在一个实施方式中，负极板上具有第一开槽，集成电路模块和传感器布置第一开槽中；正极板上具有第二开槽，天线布置第二开槽中。因此，将集成电路模块与传感器统一布置在负极板上的第一开槽中，便于集成电路模块与传感器之间的布线。而且，将天线布置在正极板的第二开槽中，保证天线可以具有较为宽裕的安装空间。
在一个实施方式中，正极板上具有第一开槽，集成电路模块和传感器布置在第一开槽中；负极板上具有第二开槽，天线布置第二开槽中。因此，将集成电路模块与传感器统一布置在正极板上的第一开槽中，便于集成电路模块与传感器之间的布线。而且，将天线布置在负极板的第二开槽中，保证天线可以具有较为宽裕的安装空间。
在一个实施方式中，还包括：铝塑膜，用于容纳正极板、负极板、集成电路模块、传感器和天线，铝塑膜中填充有电解液。
图2为根据本发明实施方式的电动汽车的电芯的第一示范性结构图。图3为图2所示电芯的侧视图。
如图2和图3所示，电芯包括：
正极板30，包含第一极耳，其中以“+”标识出第一极耳，即为正极耳；
负极板20，包含第二极耳，其中以“-”标识出第二极耳，即为负极耳；
集成电路模块11，布置在负极板20上，分别与第一极耳和第二极耳连接；
温度传感器12，布置在负极板20上，与集成电路模块11连接；
天线，布置在负极板20上，与集成电路模块11连接。
温度传感器12可以检测到负极板20处的温度值；集成电路模块11从电芯获取电能，针对温度传感器12的温度值执行模数转换，并激励天线10发送已转换为数字信号的温度值。
可见，本发明实施方式可以利用布置在负极板20处的温度传感器12直接检测电芯内部的温度值，而且可以从电芯内部往外发布转换为数字信号的温度值。
图4为根据本发明实施方式的电动汽车的电芯的第二示范性结构图。图5为图4所示电芯的侧视图。
如图4和图5所示，电芯包括：
正极板30，包含第一极耳，其中以“+”标识出第一极耳，即为正极耳；
负极板20，包含第二极耳，其中以“-”标识出第二极耳，即为负极耳；
集成电路模块11，布置在负极板20上，分别与第一极耳和第二极耳连接；
温度传感器12，布置在负极板20上，与集成电路模块12连接；
电解液浓度传感器13，布置在负极板20上，与集成电路模块11连接；
天线，布置在负极板20上，与集成电路模块11连接。
温度传感器12可以检测到负极板20处的温度值；集成电路模块11从电芯获取电能，针对温度传感器12的温度值执行模数转换，并激励天线10发送已转换为数字信号的温度值。而且，电解液浓度传感器13可以检测到负极板20处的电解液浓度值；集成电路模块11针对电解液浓度传感器13提供的电解液浓度值执行模数转换，并激励天线10发送已转换为数字信号的电解液浓度值。
可见，本发明实施方式可以利用布置在负极板20处的温度传感器12直接检测电芯内部的温度值，利用布置在负极板20处的电解液浓度传感器13直接检测电芯内部的电解液浓度值，而且可以从电芯内部往外发布转换为数字信号的温度值和电解液浓度值。
基于上述描述，申请人还提出一种具有独特结构的极板开槽方式。
图6为根据本发明实施方式在正极板和负极板上分别开槽的示范性结构图；图7为根据本发明实施方式正极板槽和负极板槽构成传感器安装空间的示范性示意图；图8为根据本发明实施方式正极板和负极板贴合后的示范性示意图。
由图6-图8可见，电动汽车的电芯包括：
正极板30；
负极板20；
其中正极板30朝向负极板20的板面上具有第一开槽31，负极板20朝向正极板30的板面上具有第二开槽21；
传感器12，布置在由第一开槽31和第二开槽21构成的容纳空间中，用于检测电芯的参数值。
由图7可见，当正极板30与负极板20贴合或接近时，第一开槽31和第二开槽21构成容纳空间。传感器12布置在该容纳空间中。传感器12优选还具有引线40。引线40可以从正极板30与负极板20的结合缝隙中穿出。
基于上述结构，通过在负极板20和正极板30的相互朝向板面上开槽，可以构成近似于密闭的容纳空间，适于容纳传感器12，从而精简了电芯结构。
结合图1-图5的上述描述，图6-图8所示的电芯结构还可以包括：
正极耳，图6-图8中以“+”标识；
负极耳，图6-图8中以“-”标识；
集成电路模块(图6-图8中没有示出)，与传感器12连接且布置在正极板30上或负极板20上，还分别与正极耳和负极耳连接；
天线(图6-图8中没有示出)，布置在正极板30上或负极板20上，与集成电路模块连接；
其中集成电路模块用于将传感器12检测的参数值转换为数字信号；天线，用于将该数字信号发送到所述电芯的外部。
优选的，集成电路模块和天线都布置正极板30上。更优选的，第一开槽31还用于容纳集成电路模块和天线。通过将集成电路模块和天线容纳在第一开槽31中，进一步精简了电芯结构。
优选的，集成电路模块和天线都布置负极板21上。更优选的，第二开槽20还用于容纳集成电路模块和天线。通过将集成电路模块和天线容纳在第二开槽20中，进一步精简了电芯结构。
在一个实施方式中，传感器12可以实施为温度传感器、压力传感器或电解液浓度传感器。等等。
电芯可以还包括：真空铝塑膜，用于封装正极板30、负极板20、传感器12、集成电路模块和天线；其中真空铝塑膜中填充有电解液。由于铝塑膜具有真空特性，传感器12可牢固地布置在容纳空间中。
更优选的，在电解液中进一步布置传感器(图6-图8中没有示出)，以检测电解液处的参数，比如电解液浓度、电解液温度等。而且，该布置在电解液中的传感器与集成电路模块连接。集成电路模块，还用于将布置在电解液中的传感器提供的参数值转换为数字信号；天线，还用于将由布置在电解液中的传感器提供的参数值转换的数字信号发送到电芯的外部。
可见，本发明实施方式即可以检测极板处的参数，还可以检测电解液中的参数，并通过电芯内置的天线发送到电芯外部。
综上所述，在本发明实施方式中，电芯包括：正极板；负极板；其中正极板朝向负极板的板面上具有第一开槽，负极板朝向正极板的板面上具有第二开槽；传感器，布置在由第一开槽和第二开槽构成的容纳空间中，用于检测电芯的参数值。本发明实施方式可以获取电芯内部的参数，参数准确度高。
而且，本发明实施方式通过在负极板和正极板的相互朝向板面上开槽，可以构成近似于密闭的容纳空间，适于容纳传感器，精简了电芯结构。
还有，通过布置在电芯内部的天线，可以将电芯内部的参数便捷地发送到电芯外部。
需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。
各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。
另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的电芯，其特征在于，包括：
正极板；
负极板；
其中所述正极板朝向所述负极板的板面上具有第一开槽，所述负极板朝向所述正极板的板面上具有第二开槽；
传感器，布置在由所述第一开槽和所述第二开槽构成的容纳空间中，用于检测所述电芯的参数值。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的电芯，其特征在于，还包括：
正极耳；
负极耳；
集成电路模块，与所述传感器连接且布置在所述正极板上或所述负极板上，还分别与所述正极耳和所述负极耳连接；
天线，布置在所述正极板上或所述负极板上，与所述集成电路模块连接；
其中所述集成电路模块用于将所述参数值转换为数字信号；所述天线，用于将所述数字信号发送到所述电芯的外部。
3.根据权利要求2所述的电动汽车的电芯，其特征在于，
所述集成电路模块和所述天线都布置所述正极板上。
4.根据权利要求3所述的电动汽车的电芯，其特征在于，
其中所述第一开槽还用于容纳所述集成电路模块和所述天线。
5.根据权利要求2所述的电动汽车的电芯，其特征在于，
所述集成电路模块和所述天线都布置所述负极板上。
6.根据权利要求5所述的电动汽车的电芯，其特征在于，
所述第二开槽还用于容纳所述集成电路模块和所述天线。
7.根据权利要求1所述的电动汽车的电芯，其特征在于，所述传感器为温度传感器、压力传感器或电解液浓度传感器。
8.根据权利要求2所述的电动汽车的电芯，其特征在于，还包括：
真空铝塑膜，用于封装所述正极板、负极板、传感器、集成电路模块和天线；
其中所述真空铝塑膜中填充有电解液。
9.根据权利要求8所述的电动汽车的电芯，其特征在于，还包括：
布置在所述电解液中的传感器。
10.一种电动汽车，其特征在于，包含如权利要求1所述的电动汽车的电芯。
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