CN111463516A - 软包电池模组及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种软包电池模组及其制造方法。本申请一实施例中，软包电池模组，包括：软包电池模组本体，包括软包电池组、绝缘盒、电池包顶板，由所述软包电池组形成的电池包放置在所述绝缘盒内；光纤解调器，固定在所述电池包顶板上；光纤温度传感器，分布式地安装在所述绝缘盒内部并通过其光纤与所述光纤解调器连接。本申请实施例不仅可以针对独立的软包电池模组进行实时地电芯温度监测，而且抗信号干扰性能强、耐用性好，可以在高温、高电压等恶劣环境下使用，具有灵敏、精确的监测效果，可以大幅减少因软包电池模组内部温度异常而导致的安全事故。

Description

软包电池模组及其制造方法
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包电池模组及其制造方法。
背景技术
由于软包电池模组有着安全性能较好、重量轻、模组容量大、技术方案灵活较等优势，在新能源及储能领域的应用逐渐广泛。但软包电池在工作时仍然可能会出现温度过高或过低情况，严重时会引发安全事故。因此，在软包电池的实现方案中，需要配套针对软包电池的温度监测方案，以实时监测电池情况，减少因电池温度不正常而引发的安全事故。
相关技术中，软包电池仅仅是通过电池管理系统来进行电池管理，但是电池管理系统在高、低温极端环境中的工作状态并不稳定，因此，需要实现软包电池内部温度的有效监测。
发明内容
为解决上述技术问题，期望提供一种软包电池模组及其制造方法，该软包电池模组支持温度的实时有效监测。
根据本申请的一个方面，提供了一种软包电池模组，包括：
软包电池模组本体，包括软包电池组、绝缘盒、电池包顶板，由所述软包电池组形成的电池包放置在所述绝缘盒内；
光纤解调器，固定在所述电池包顶板上；
光纤温度传感器，分布式地安装在所述绝缘盒内部并通过其光纤与所述光纤解调器连接。
至少一些实施例中，所述光纤解调器通过螺栓固定在所述电池包顶板的侧面。
至少一些实施例中，所述光纤温度传感器通过粘接的方式安装在所述绝缘盒内部。
至少一些实施例中，所述软包电池模组本体还包括：电池导热隔板，所述软包电池组中的相邻软包电池通过所述电池导热隔板隔开。
至少一些实施例中，所述软包电池模组本体还包括：极耳上压板、环氧树脂板、极耳下压板和电池保护板，所述软包电池组中各个软包电池的极耳通过螺栓与所述环氧树脂板和所述极耳下压板固定连接，所述电池保护板与所述极耳上压板、所述环氧树脂板固定连接，以形成所述电池包。
至少一些实施例中，所述电池包放入所述绝缘盒中并通过螺栓固定连接。
至少一些实施例中，软包电池模组本体还包括：电池包底板，所述绝缘盒设置在所述电池包底板中以完成水平方向的相对固定，所述电池包顶板与所述电池包底板通过螺栓固定连接。
根据本申请的一个方面，提供了一种软包电池模组的制造方法，包括：
在绝缘盒内部分布式地布设光纤温度传感器；
在电池包顶板上固定光纤解调器，并将所述光纤温度传感器的光纤接入所述光纤解调器；
将包含软包电池组的电池包、所述绝缘盒和所述电池包顶板进行组装，以获得软包电池模组。
至少一些实施例中，将包含软包电池组的电池包、所述绝缘盒和所述电池包顶板进行组装，包括：
在软包电池组中相邻软包电池之间沿竖直方向插入电池导热隔板；
将软包电池组中各个软包电池上的正负极耳通过螺栓连接的方式与环氧树脂板及极耳下压板安装固定；
通过螺栓连接的方式将电池保护板、极耳上压板、环氧树脂板固定连接以形成所述电池包；
将所述电池包放入所述绝缘盒中，并通过螺栓连接的方式固定连接；
将所述绝缘盒放入电池包底板中，以完成水平方向的相对固定；
通过螺栓连接的方式将所述电池包顶板与所述电池包底板固定连接，以获得所述软包电池模组。
至少一些实施例中，在绝缘盒内部分布式地布设光纤温度传感器，包括：将所述光纤温度传感器逐个通过粘接的方式安装在所述绝缘盒内部。
本申请实施例通过直接在软包电池模组内部集成光纤温度传感器来对软包电池的温度进行监测，可以有效的监测电池包内部温度变化，不仅可以针对独立的软包电池模组进行实时地电芯温度监测，而且运用光纤温度传感器等来实现该监测，抗信号干扰性能强、耐用性好，可以在高温、高电压等恶劣环境下使用，具有灵敏、精确的监测效果，可以大幅减少因软包电池模组内部温度异常而导致的安全事故。
附图说明
图1为本申请实施例软包电池模组的结构示意图。
图2为本申请实施例软包电池模组中部分结构的拆解示意图。
图3为本申请实施例软包电池模组的拆解示意图。
图4为本申请实施例中光纤温度传感器的示例性分布式结构示意图。
图5为本申请实施例中软包电池模组的制造方法的流程示意图。
附图标记说明：
10、软包电池模组；11、光纤温度传感器；12、光纤解调器；13、电池包顶板；14、电池保护板；15、软包电池组；16、极耳；17、极耳上压板；18、极耳下压板；19、环氧树脂板；110、绝缘盒；111、电池包底板；112、软包电池；113、电池导热隔板。
具体实施方式
下文将结合附图对本申请实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各个实施例及其中的各特征可以相互任意组合。
如前文所述，相关技术中软包电池仅仅是通过电池管理系统来进行电池管理，并不能实现其内部温度的有效监测。
针对上述技术问题，本申请实施例的基本构思是提供一种软包电池模组及其制造方法，通过直接在软包电池模组内部集成光纤温度传感器来对软包电池模组内部的温度进行监测，可以有效的监测电池温度异常等现象，不仅可以针对独立的软包电池模组进行实时地温度监测，而且运用光纤温度传感器等来实现该监测，不仅抗信号干扰性能强、耐用性好，可以在高温、高电压等恶劣环境下使用，而且具有灵敏、精确的监测效果。由此，本申请实施例可以大幅减少因软包电池模组内部温度异常而导致的安全事故。
下面针对本申请实施例的示例性实现方式进行详细说明。
图1、图2、图3示出了本申请实施例中软包电池模组10的示例性结构。
如图1、图2、图3所示，本申请实施例中的软包电池模组10可以包括：软包电池模组本体、光纤温度传感器11和光纤解调器12，软包电池模组本体至少可以包括软包电池组15、绝缘盒110、电池包顶板13，其中，包含软包电池组15的电池包放置在绝缘盒110内。光纤解调器12固定在电池包顶板13上。光纤温度传感器11可以分布式地安装在绝缘盒110内部并通过其光纤与光纤解调器12连接。
一些示例中，如图2、图3所示，软包电池模组本体还可以包括软包电池组15、极耳16(包括正极耳和负极耳)、极耳上压板17、极耳下压板18、环氧树脂板19、电池保护板14、电池包底板111和电池导热隔板113。其中，软包电池组15中的相邻软包电池112可以通过电池导热隔板113隔开。也就是说，电池导热隔板113可以在竖直方向上隔断软包电池组15中相邻的单个软包电池112，此电池导热隔板113的第一个作用是帮助电池散热、第二个作用是在竖直方向隔断软包电池组15中相邻的单个软包电池112。软包电池组15中各个软包电池112的极耳16可以通过螺栓与环氧树脂板19和极耳下压板18固定连接，电池保护板14与极耳上压板14、环氧树脂板19固定连接以形成电池包，该电池包可以放入绝缘盒110中并通过螺栓固定连接，以防静电和绝缘阻燃。绝缘盒110可以设置在电池包底板111中以完成水平方向的相对固定，电池包顶板13与电池包底板111可以通过螺栓固定连接。
本申请实施例中，环氧树脂板19的第一个作用是对电池热失控扩散有阻隔作用、第二个作用是固定软包电池的位置来间隔软包电池组中的各个软包电池。
本申请实施例中，极耳下压板18可以是钣金件，其第一个作用是连接软包电池组中相邻软包电池的正负极耳、第二个作用是辅助软包电池组各个软包电池的固定。
本申请实施例中，电池保护板14可以集成PCB、电容、电阻等电子元器件，主要作用是监测软包电池充放电时的电压电流情况，及时控制电路的通断，来保护软包电池组中的各个软包电池。
本申请实施例中，绝缘盒110的主要作用是防静电、绝缘阻燃。该实施例中，将绝缘盒110放入电池包底板111中是为了完成水平方向的相对固定。
图4示出了光纤温度传感器11的分布式结构。如图2、图4所示，光纤温度传感器11可以通过粘接的方式安装在绝缘盒110内部。也就是说，可以将光纤温度传感器11逐个通过粘接的方式安装在绝缘盒110内部，便于集中排布光纤温度传感器11，提高空间利用率的同时保证走线方便。
如图1、图3所示，光纤解调器12可以通过螺栓固定在电池包顶板13的侧面。例如，光纤解调器12可以通过螺栓固定在电池包顶板13的外侧，便于安装调试、走线和对外连接其他设备。
本申请实施例中分布式光纤温度传感器11属于接触式功能性光纤温度传感器。其工作原理是，当光脉冲信号在光纤中传输时，会产生散射现象，这些散射光子在频域里会分为两种独立的散射光子。当散射光波长大于入射光波长，称为斯托克斯效应，反之就称为反斯托克斯效应。当接收到斯托克斯和反斯托克斯功率后，进一步便可得到斯托克斯和反斯托克斯分子的有效量子效率，两者的比值就是温度的绝对数值。即光纤信号经过光纤传输到光纤解调器12后，便可测量出斯托克斯和反斯托克斯分子的有效量子效率，进而可以确定所监测的软包电池的实时温度。当软包电池的实时温度超过80摄氏度或低于零下30摄氏度时可以由光纤解调器12将指示软包电池内部温度异常的报警信号或者软包电池的实时温度传送给电池管理系统，由电池管理系统向工作人员发出报警，工作人员可以很快地处理异常情况，避免安全事故的发生。
图5示出了上述软包电池模组的制造方法的示例性流程。如图5所示，上述软包电池模组10的制造方法可以包括：
步骤S510，在绝缘盒内部分布式地布设光纤温度传感器；
本步骤中，可以将光纤温度传感器逐个通过粘接的方式安装在绝缘盒内部。
步骤S520，在电池包顶板上固定光纤解调器，并将光纤温度传感器的光纤接入光纤解调器；
本步骤中，可以通过螺栓连接的方式将光纤解调器与电池包顶板的固定连接，再将光纤接入光纤解调器，完成相应电气部分的通讯连接。
步骤S530，将包含软包电池组的电池包、绝缘盒和电池包顶板进行组装，以获得软包电池模组。
在步骤S530中，可以包括：
步骤a1，在软包电池组中相邻软包电池之间沿竖直方向插入电池导热隔板；
这里，首先将软包电池上的正负极耳通过螺栓连接的方式与环氧树脂板及极耳下压板安装固定。
步骤a2，将软包电池组中各个软包电池上的正负极耳通过螺栓连接的方式与环氧树脂板及极耳下压板安装固定；
步骤a3，通过螺栓连接的方式将电池保护板、极耳上压板、环氧树脂板固定连接以形成所述电池包；
步骤a4，将电池包放入所述绝缘盒中，并通过螺栓连接的方式固定连接，此绝缘盒主要作用是防静电、绝缘阻燃；
步骤a5，将绝缘盒放入电池包底板中，以完成水平方向的相对固定；
步骤a6，通过螺栓连接的方式将电池包顶板与电池包底板固定连接，此时完成所有结构件及电气部件的固定与连接，即获得了软包电池模组10。
需要说明的是，步骤S510～步骤530的执行顺序不限。步骤S510和步骤S511可以在步骤S530中执行。例如，为了制造工序更加符合电池模组的一般组装程序，可以在步骤a5之前执行步骤S510，可以在步骤a5之后、步骤a6之前执行步骤S520。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种软包电池模组，包括：
软包电池模组本体，包括软包电池组、绝缘盒、电池包顶板，由所述软包电池组形成的电池包放置在所述绝缘盒内；
光纤解调器，固定在所述电池包顶板上；
光纤温度传感器，分布式地安装在所述绝缘盒内部并通过其光纤与所述光纤解调器连接。
2.如权利要求1所述的软包电池模组，其中，所述光纤解调器通过螺栓固定在所述电池包顶板的侧面。
3.如权利要求1所述的软包电池模组，其中，所述光纤温度传感器通过粘接的方式安装在所述绝缘盒内部。
4.如权利要求1所述的软包电池模组，其中，所述软包电池模组本体还包括：电池导热隔板，所述软包电池组中的相邻软包电池通过所述电池导热隔板隔开。
5.如权利要求1所述的软包电池模组，其中，所述软包电池模组本体还包括：极耳上压板、环氧树脂板、极耳下压板和电池保护板，所述软包电池组中各个软包电池的极耳通过螺栓与所述环氧树脂板和所述极耳下压板固定连接，所述电池保护板与所述极耳上压板、所述环氧树脂板固定连接，以形成所述电池包。
6.如权利要求1或5所述的软包电池模组，其中，所述电池包放入所述绝缘盒中并通过螺栓固定连接。
7.如权利要求6所述的软包电池模组，其中，软包电池模组本体还包括：电池包底板，所述绝缘盒设置在所述电池包底板中以完成水平方向的相对固定，所述电池包顶板与所述电池包底板通过螺栓固定连接。
8.一种软包电池模组的制造方法，包括：
在绝缘盒内部分布式地布设光纤温度传感器；
在电池包顶板上固定光纤解调器，并将所述光纤温度传感器的光纤接入所述光纤解调器；
将包含软包电池组的电池包、所述绝缘盒和所述电池包顶板进行组装，以获得软包电池模组。
9.如权利要求8所述的方法，其中，将包含软包电池组的电池包、所述绝缘盒和所述电池包顶板进行组装，包括：
在软包电池组中相邻软包电池之间沿竖直方向插入电池导热隔板；
将软包电池组中各个软包电池上的正负极耳通过螺栓连接的方式与环氧树脂板及极耳下压板安装固定；
通过螺栓连接的方式将电池保护板、极耳上压板、环氧树脂板固定连接以形成所述电池包；
将所述电池包放入所述绝缘盒中，并通过螺栓连接的方式固定连接；
将所述绝缘盒放入电池包底板中，以完成水平方向的相对固定；
通过螺栓连接的方式将所述电池包顶板与所述电池包底板固定连接，以获得所述软包电池模组。
10.如权利要求8所述的方法，其中，在绝缘盒内部分布式地布设光纤温度传感器，包括：将所述光纤温度传感器逐个通过粘接的方式安装在所述绝缘盒内部。
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