CN112259816B - 电池模组和终端 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种电池模组和终端。所述电池模组包括电芯、片状温度传感器、第一信号极耳、第二信号极耳和电池壳体；电芯和片状温度传感器设置于电池壳体内部；片状温度传感器设置于电芯和电池壳体之间，且片状温度传感器覆盖在电芯表面的中间部位；片状温度传感器分别与第一信号极耳和第二信号极耳相耦合。相比于相关技术中，只能检测到电池头部的温度，无法检测到电池内部中电芯的温度，而电池的头部与电芯之间存在温度差异，导致温度测量不准确，本公开提供的电池模组，可以通过内置的片状温度传感器，可以准确感知电池内部的温度，进而使测量的温度更加准确。

Description

电池模组和终端
技术领域
本公开实施例涉及电池检测技术领域，特别涉及一种电池模组和终端。
背景技术
随着手机快速充电技术的发展，对电池温度的要求越来越高，温度过高不仅会影响电池充电的速度，更可能导致安全风险。因此，需要对电池温度进行精确测量。
在相关技术中，采用头部接触式的检测方法来检测电池的温度，即将温度检测传感器与电池的保护电路一起封装在电池的头部，通过接触式感应电池的温度变化，从而测量电池温度。
上述相关技术中，由于只能检测到电池头部的温度，无法检测到电池内部中电芯的温度，而电池的头部与电芯之间存在温度差异，导致温度测量不准确。
发明内容
本公开实施例提供了一种电池模组和终端。所述技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供了一种电池模组，所述电池模组包括电芯、片状温度传感器、第一信号极耳、第二信号极耳和电池壳体；
所述电芯和所述片状温度传感器设置于所述电池壳体内部；
所述片状温度传感器设置于所述电芯和所述电池壳体之间，且所述片状温度传感器覆盖在所述电芯表面的中间部位；
所述片状温度传感器分别与所述第一信号极耳和所述第二信号极耳相耦合。
可选地，所述第一信号极耳与所述第二信号极耳设置于所述片状温度传感器与所述电池壳体之间，且所述第一信号极耳与所述第二信号极耳相对设置于所述片状温度传感器的两端。
可选地，还包括：第一电流极耳和第二电流极耳；
所述第一电流极耳与所述第一信号极耳之间设置有第一绝缘件；
所述第二电流极耳与所述第二信号极耳之间设置有第二绝缘件。
可选地，所述第一电流极耳、所述第一信号极耳与所述第一绝缘件形成为一体；
所述第二电流极耳、所述第二信号极耳与所述第二绝缘件形成为一体。
可选地，所述片状传感器包括第一缺口和第二缺口，所述第一缺口与所述第一电流极耳和所述第一绝缘件相适配，所述第二缺口与所述第二电流极耳和所述第二绝缘件相适配；
所述第一信号极耳固接于所述片状温度传感器的第一位置，所述第二信号极耳固接于所述片状温度传感器的第二位置；
其中，所述第一位置是指所述片状温度传感器朝向所述电池壳体的一侧上，与所述第一缺口相接的边缘区域；所述第二位置是指所述片状温度传感器朝向所述电池壳体的一侧上，与所述第二缺口相接的边缘区域。
可选地，所述片状温度传感器包括第一边缘和第二边缘，所述第一电流极耳位于所述第一边缘的外侧，所述第二电流极耳位于所述第二边缘的外侧；
所述第一信号极耳固接于所述片状温度传感器的第三位置，所述第二信号极耳固接于所述片状温度传感器的第四位置；
其中，所述第三位置是指所述片状温度传感器朝向所述电池壳体的一侧上，所述第一边缘的区域；所述第四位置是指所述片状温度传感器朝向所述电池壳体的一侧上，所述第二边缘的区域。
可选地，所述片状温度传感器与所述第一信号极耳和所述第二信号极耳之间的耦合方式，包括以下任意一种：焊接、胶粘、化学反应。
可选地，所述片状温度传感器的材料包括石墨烯材料。
可选地，所述片状温度传感器的厚度为0.335nm～4.35nm。
根据本公开实施例的第二方面，提供了一种终端，所述终端包括如第一方面所述的电池模组。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开实施例提供的电池模组，通过将片状温度传感器设置于电芯和电池壳体之间，且覆盖在电芯表面的中间部位，通过与第一信号极耳和第二信号极耳相耦合，以传递温度测量信号，进一步测量电池内部温度。相比于相关技术中，只能检测到电池头部的温度，无法检测到电池内部中电芯的温度，而电池的头部与电芯之间存在温度差异，导致温度测量不准确，本公开提供的电池模组，可以通过内置的片状温度传感器，可以准确感知电池内部的温度，进而使测量的温度更加准确。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开一个示例性实施例提供的电池模组的结构示意图；
图2示例性示出了一种电池模组的内部结构示意图；
图3示例性示出了另一种电池模组的内部结构示意图；
图4是本公开一个示例性实施例提供的终端的结构框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
结合参考图1，其示出了本公开一个示例性实施例提供的电池模组的结构示意图。
上述电池模组100可以包括电芯10、片状温度传感器20、第一信号极耳30、第二信号极耳40和电池壳体50。
电芯10是电池模组100的核心部件，电池模组100中可以包含至少一个电芯10。该电芯10用于存储电能，并为终端提供电能。
片状温度传感器20是指结构呈片状的温度传感器。片状温度传感器20的尺寸可以根据电芯10的尺寸进行设计。例如，该片状温度传感器20的尺寸可以和电芯10表面的尺寸相同，也可以小于电芯10表面的尺寸。
可选地，片状温度传感器20的材料包括石墨烯材料。石墨烯是由碳六元环组成的二维周期蜂窝状点阵结构。由于石墨烯的结构，使得石墨烯材料具有良好的导热性能、导电性能、力学性能和光学性能。由于片状温度传感器20是由石墨烯材料制成的，其良好的导热性能使得在较小尺寸的情况下，仍然可以不损失能量密度，准确检测电池的温度。
可选地，该片状温度传感器20的材料可以只包含石墨烯材料，还可以包含石墨烯材料与其它材料。
需要说明的一点是，在一些其它实施例中，该片状温度传感器20还可以是其它具有良好导热性能和导电性能的材料，本公开实施例对此不作限定。
可选地，上述片状温度传感器20的厚度为0.335nm～4.35nm。例如，片状温度传感器20的厚度为3.35nm。由于片状温度传感器20非常薄，可以有效节省电池内部空间。
上述电池壳体50可以是铝质壳体，还可以是钢制壳体，还可以是其它材质的壳体，本公开实施例对此不作限定。
上述电芯10和片状温度传感器20设置于电池壳体10内部，以通过电池壳体10来保护电芯10和片状温度传感器20，延长使用寿命。
上述片状温度传感器20设置于电芯10和电池壳体50之间，且片状温度传感器20覆盖在电芯10表面的中间部位。通过将片状温度传感器20覆盖在电芯10表面的中间部位，可以测量电池内部电芯10的温度，而不是仅限于测量电池头部的温度，从而有效提高电池温度测量的准确性。
片状温度传感器20分别与第一信号极耳30和第二信号极耳40相耦合。其中，第一信号极耳30与第二信号极耳40具备导电性能，以传输电流信号。该第一信号极耳30和第二信号极耳40可以是由金属材料制成，如铝和铜；也可以是由半导体材料制成，如石墨烯材料。
可选地，片状温度传感器20与第一信号极耳30和第二信号极耳40之间的耦合方式，包括但不限于以下任意一种：焊接、胶粘、化学反应。其中，焊接可以包括超声波焊接、电子束焊接、激光焊接等等。在一些其它实施例中，还可以是其它能够良好的固定且不影响信号传递的方式，本公开实施例对此不作限定。
上述将片状温度传感器20与第一信号极耳30和第二信号极耳40相耦合，通过第一信号极耳30和第二信号极耳40传递温度测量信号，从而达到测量电芯的温度的目的。当电池温度发生变化时，覆盖在电芯10上的片状温度传感器20的电阻发生变化，片状温度传感器20与该第一信号极耳30和第二信号极耳40组成的回路中的电流大小发生变化，通过获取回路中电流的大小，从而根据该电流对应得到片状温度传感器20的电阻，进一步根据该片状温度器20的温度与电阻的映射关系，得到电池的温度。可选地，片状温度传感器20的电阻与温度的关系可以是负相关。
可选地，第一信号极耳30与第二信号极耳40设置于片状温度传感器20与电池壳体50之间，且第一信号极耳30与第二信号极耳40相对设置于片状温度传感器20的两端。片状温度传感器20覆盖在电芯10表面的中间部位，因此第一信号极耳30与第二信号极耳40相对设置于在电芯10的中轴线两侧。例如，第一信号极耳30与第二信号极耳40对称设置在电芯10的中轴线两侧。
综上所述，本公开实施例提供的电池模组，通过将片状温度传感器设置于电芯和电池壳体之间，且覆盖在电芯表面的中间部位，通过与第一信号极耳和第二信号极耳相耦合，以传递温度测量信号，进一步测量电池内部温度。相比于相关技术中，只能检测到电池头部的温度，无法检测到电池内部中电芯的温度，而电池的头部与电芯之间存在温度差异，导致温度测量不准确，本公开提供的电池模组，可以通过内置的片状温度传感器，可以准确感知电池内部的温度，进而使测量的温度更加准确。
另外，由于片状温度传感器采用石墨烯材料制成，一方面，可以节省电池内部空间；另一方面，由于石墨烯材料良好的导热性能，可以在不损失能量密度的情况准确检测电池的温度。
在示例性实施例中，上述电池模组100还包括第一电流极耳和第二电流极耳。
电池包括正极和负极，电流极耳(即上述第一电流极耳和第二电流极耳)就是从电芯10中将正极和负极引出来的金属导电体，该电流极耳是进行充放电时的接触点。其中，第一电流极耳可以与正极相对应，第二电流极耳可以与负极相对应。
示例性地，以第一电流极耳与正极相对应，第二电流极耳与负极相对应为例，该第一电流极耳的材料可以包括铝材料，第二电流极耳的材料可以包括镍材料或者铜镀镍材料等。本公开实施例对于第一电流极耳和第二电流极耳所使用的材料不作限定。
上述第一电流极耳和第二电流极耳的形状可以是盘式或者是板式。本公开实施例对于第一电流极耳和第二电流极耳的形状不作限定。
可选地，第一电流极耳与第一信号极耳之间设置有第一绝缘件；第二电流极耳与第二信号极耳40之间设置有第二绝缘件。通过第一绝缘件可以将第一电流极耳与第一信号极耳30分隔开，彼此互不影响。类似地，通过第二绝缘件可以将第二电流极耳与第二信号极耳40分隔开，彼此互不影响。
可选地，第一电流极耳、第一信号极耳30与第一绝缘件形成为一体；第二电流极耳、第二信号极耳40与第二绝缘件形成为一体。
可选地，第一电流极耳、第一信号极耳30与第一绝缘件可以通过以下任意一种方式形成为一体：焊接、胶粘、化学反应。其中，焊接可以包括超声波焊接、电子束焊接、激光焊接等等。第二电流极耳、第二信号极耳40与第二绝缘件形成为一体的方式可以与上述第一电流极耳、第一信号极耳30与第一绝缘件形成为一体的方式相同或不同，本公开实施例对比不作限定。
此外，在一些其它实施例中，还可以是其它能够良好的固定且不影响信号传递的方式，本公开实施例对此不作限定。通过将第一电流极耳、第一信号极耳与第一绝缘件形成为一体；将第二电流极耳、第二信号极耳与第二绝缘件形成为一体，从而使得电池结构更加稳固。
考虑到片状温度传感器20的尺寸和电芯10的尺寸，以及保障两个电流极耳(第一电流极耳和第二电流极耳)和两个信号极耳(第一信号极耳和第二信号极耳)的传导功能，电池模组100有如下两种可能的设计结构。
在一种可能的设计结构中，结合参考图2，片状传感器20包括第一缺口21和第二缺口22，第一缺口21与第一电流极耳60和第一绝缘件80相适配，第二缺口22与第二电流极耳70和第二绝缘件90相适配。第一电流极耳60穿过第一缺口21与电芯10相接，第二电流极耳70穿过第二缺口22与电芯10相接。通过第一电流极耳60与第二电流极耳70与电芯10相接，以传导电流。
第一信号极耳30固接于片状温度传感器20的第一位置23，第二信号极耳40固接于片状温度传感器20的第二位置24。其中，第一位置23是指片状温度传感器20朝向电池壳体50的一侧上，与第一缺口21相接的边缘区域。第二位置24是指片状温度传感器20朝向电池壳体50的一侧上，与第二缺口22相接的边缘区域。
对于这种设计结构，适用于片状温度传感器20的面积较大的情况，例如片状温度传感器20的面积与电芯10的表面积相同，此时，片状温度传感器20与电芯10表面接触面积较大，感应更加灵敏，进而使测量的温度更加准确。
在另一种可能的设计结构中，结合参考图3，片状温度传感器20包括第一边缘25和第二边缘26，第一电流极耳60位于第一边缘25的外侧，第二电流极耳70位于第二边缘26的外侧。第一电流极耳60位于片状温度传感器20的第一边缘25的外侧，与电芯10相接；第二电流极耳70位于片状温度传感器20的第二边缘26的外侧，与电芯10相接。通过第一电流极耳60与第二电流极耳70与电芯10相接，以传导电流。
第一信号极耳30固接于片状温度传感器20的第三位置27，第二信号极耳40固接于片状温度传感器20的第四位置28。其中，第三位置27是指片状温度传感器20朝向电池壳体50的一侧上，第一边缘25的区域，第四位置28是指片状温度传感器20朝向电池壳体50的一侧上，第二边缘26的区域。
对于这种设计结构，适用于片状温度传感器20的面积较小的情况，例如片状温度传感器20的面积小于电芯10的表面积，且只覆盖电芯10表面中间的部分区域，此时，由于片状温度传感器20面积较小，因而制作成本较低，且制作工艺较简单。
本公开一示例性实施例还提供了一种终端，该终端包括如上文实施例介绍的电池模组。
示例性地，结合参考图4，其示出了本公开一个示例性实施例提供的终端200的结构框图。该终端200可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、游戏机、可穿戴设备等电子设备。
该终端200包括机体210、显示屏220、电池模组100和处理器230。
机体210也可以称为机身，是终端200的主体框架。机体210通常呈六面体形状，该六面体的部分棱或者角可以形成有弧形倒角。机体210的正面通常呈圆角矩形或直角矩形。
可选地，机体210包括中框211，中框211是机体210四周的框架。显示屏220设置于机体210正面，且贴合于中框211。显示屏220用于显示图像和色彩。可选地，显示屏220为触摸显示屏，触摸显示屏除了具备显示功能之外，还具备接收用户的触摸操作(如点击、滑动、按压等操作)的功能。可选地，该显示屏220是OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)屏幕。
上述终端200中还包括电池模组100，该电池模组100的相关介绍，请参考上文图1至图3实施例的内容，此处不再赘述。电池模组100分别与显示屏220和处理器230相耦合，以给显示屏220和处理器230供电。
上述终端200中还包括处理器230。处理器230是整个终端200的控制中枢系统，也是逻辑部分的控制中心。处理器230通过运行存储器内的软件及调用存储器内的数据库，达到控制目的。
应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述仅为本公开的示例性实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括电芯、片状温度传感器、第一信号极耳、第二信号极耳、第一电流极耳、第二电流极耳和电池壳体；
所述电芯和所述片状温度传感器设置于所述电池壳体内部；
所述片状温度传感器设置于所述电芯和所述电池壳体之间，且所述片状温度传感器覆盖在所述电芯表面的中间部位；
所述片状温度传感器分别与所述第一信号极耳和所述第二信号极耳相耦合；
所述第一电流极耳与所述第一信号极耳之间设置有第一绝缘件；
所述第二电流极耳与所述第二信号极耳之间设置有第二绝缘件。
2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一信号极耳与所述第二信号极耳设置于所述片状温度传感器与所述电池壳体之间，且所述第一信号极耳与所述第二信号极耳相对设置于所述片状温度传感器的两端。
3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，
所述第一电流极耳、所述第一信号极耳与所述第一绝缘件形成为一体；
所述第二电流极耳、所述第二信号极耳与所述第二绝缘件形成为一体。
4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，
所述片状温度传感器包括第一缺口和第二缺口，所述第一缺口与所述第一电流极耳和所述第一绝缘件相适配，所述第二缺口与所述第二电流极耳和所述第二绝缘件相适配；
所述第一信号极耳固接于所述片状温度传感器的第一位置，所述第二信号极耳固接于所述片状温度传感器的第二位置；
其中，所述第一位置是指所述片状温度传感器朝向所述电池壳体的一侧上，与所述第一缺口相接的边缘区域；所述第二位置是指所述片状温度传感器朝向所述电池壳体的一侧上，与所述第二缺口相接的边缘区域。
5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，
所述片状温度传感器包括第一边缘和第二边缘，所述第一电流极耳位于所述第一边缘的外侧，所述第二电流极耳位于所述第二边缘的外侧；
所述第一信号极耳固接于所述片状温度传感器的第三位置，所述第二信号极耳固接于所述片状温度传感器的第四位置；
其中，所述第三位置是指所述片状温度传感器朝向所述电池壳体的一侧上，所述第一边缘的区域；所述第四位置是指所述片状温度传感器朝向所述电池壳体的一侧上，所述第二边缘的区域。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电池模组，其特征在于，所述片状温度传感器与所述第一信号极耳和所述第二信号极耳之间的耦合方式，包括以下任意一种：焊接、胶粘、化学反应。
7.根据权利要求1至5任一项所述的电池模组，其特征在于，所述片状温度传感器的材料包括石墨烯材料。
8.根据权利要求1至5任一项所述的电池模组，其特征在于，所述片状温度传感器的厚度为0.335nm～4.35nm。
9.一种终端，其特征在于，所述终端包括如权利要求1至8任一项所述的电池模组。
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