CN113267299B - 一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法 - Google Patents

一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法，涉及新能源电池安全检测技术领域。该电池箱体泄漏检测装置用于检测电池箱体的破损程度，电池箱体设有中空夹层，中空夹层内填充有预设压力的稀有气体，电池箱体泄漏检测装置包括：稀有气体检测仪，用于检测电池箱体内稀有气体的浓度；压力传感器，用于检测中空夹层内稀有气体的压力。本发明能够很好地检测出电池箱体的破损程度，便于驾乘人员根据不同情况采取相应措施，保障财产及人身安全。

Description

一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及新能源电池安全检测技术领域，尤其涉及一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法。
背景技术
随着电动车保有量的增加，新能源电池也得到广泛应用，新能源电池中以锂电池的使用最为广泛。锂电池以电池包的形式使用，电池包包括电池箱体和电池组，电池组封装于电池箱体内，电池箱体安装于电动车上，在碰撞、挤压或针刺等情况下，电池包存在发生热失控的风险。
目前的动力电池产品仅在电池包底面增加护板以增强电池包强度或者在电池包内布置温湿度传感器等装置来检测电池包的气密性，但是上述方法均无法准确判断出电池包的破损程度，不利于驾乘人员采取相应措施。
基于此，亟需一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法，用以解决如上提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法，能够很好地检测出电池包的破损程度，便于驾乘人员根据不同情况采取相应措施，保障财产及人身安全。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种电池箱体泄漏检测装置，用于检测电池箱体的破损程度，所述电池箱体设有中空夹层，所述中空夹层内填充有预设压力的稀有气体，所述电池箱体泄漏检测装置包括：
稀有气体检测仪，用于检测所述电池箱体内所述稀有气体的浓度；
压力传感器，用于检测所述中空夹层内所述稀有气体的压力。
可选地，所述电池箱体包括底板总成，所述底板总成包括下底板和上底板，所述下底板和所述上底板固定连接形成所述中空夹层，电池模组放置于所述上底板上。
可选地，所述压力传感器和所述稀有气体检测仪均设置于所述上底板上。
可选地，所述电池箱体泄漏检测装置还包括气体充注阀，所述气体充注阀与所述中空夹层连通。
可选地，所述电池箱体还包括侧板，所述侧板与所述底板总成的边沿连接。
可选地，所述稀有气体包括氦气和氩气中的一种或两种。
可选地，所述预设压力为5kPa～10kPa。
可选地，所述电池箱体泄漏检测装置还包括BMS，所述BMS与所述压力传感器和所述稀有气体检测仪均信号连接。
本发明还提供了一种检测方法，其采用如上所述的电池箱体泄漏检测装置，所述检测方法包括如下步骤：
S1、读取压力传感器的压力值并判断所述压力值是否小于预设压力，如果否，则得出电池箱体未出现泄漏，如果是，则得出所述电池箱体发生泄漏；
S2、读取稀有气体检测仪的浓度值并判断所述浓度值是否增大，如果否，则得出所述电池箱体发生部分泄漏，如果是，则得出所述电池箱体发生完全泄漏。
可选地，所述步骤S2具体包括：
通过BMS读取所述稀有气体检测仪的所述浓度值，如果所述浓度值没有增大，则驾乘人员将车开至安全位置离车，所述BMS通过云端上报故障信息；如果所述浓度值出现增大，则驾乘人员快速离车，所述BMS通过云端报警。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法，通过在电池箱体上设置中空夹层，中空夹层内填充有预设压力的稀有气体，进一步设置稀有气体检测仪检测电池箱体内稀有气体的浓度，设置压力传感器检测中空夹层内稀有气体的压力，即可实现对电池箱体破损程度的检测。
具体地，当压力传感器检测到稀有气体的压力小于预设压力时，即可初步判断出电池箱体发生了破损泄漏，此时，如果稀有气体检测仪检测到电池箱体内稀有气体的浓度并未增大，即稀有气体仅向电池箱体外部泄漏，则说明电池箱体发生部分泄漏；如果稀有气体检测仪检测到电池箱体内稀有气体的浓度出现增大，即稀有气体同时向电池箱体内部与外部泄漏，则说明电池箱体发生完全泄漏。因此，通过该检测装置能够很好地反映出电池箱体的破损程度，便于驾乘人员根据不同情况采取相应措施，保障财产及人身安全。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电池箱体泄漏检测装置的整体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电池箱体泄漏检测装置的分解结构示意图；
图3是图1中A-A向的剖视结构示意图；
图4是图3中B处的放大结构示意图；
图5是本发明实施例提供的检测方法的步骤流程图。
图中：
10、电池箱体；101、底板总成；1011、下底板；1012、上底板；102、中空夹层；103、侧板；20、电池模组；
1、稀有气体检测仪；2、压力传感器。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明实施例公开了一种电池箱体泄漏检测装置，如图1-图4所示，该电池箱体泄漏检测装置用于检测电池箱体10的破损程度，电池箱体10的内部封装有电池模组20，以形成电容量大的电池包，满足车辆的续航里程。进一步地，电池箱体10设有中空夹层102，中空夹层102内填充有预设压力的稀有气体。
该电池箱体泄漏检测装置包括稀有气体检测仪1和压力传感器2，稀有气体检测仪1用于检测电池箱体10内稀有气体的浓度。压力传感器2用于检测中空夹层内稀有气体的压力。
检测时，当压力传感器2检测到稀有气体的压力小于预设压力时，即可初步判断出电池箱体10发生了破损泄漏，此时，如果稀有气体检测仪1检测到箱体内稀有气体的浓度并未增大，即稀有气体仅向电池箱体10外部泄漏，则说明电池箱体10发生部分泄漏；如果稀有气体检测仪1检测到箱体内稀有气体的浓度并出现增大，即稀有气体同时向电池箱体10内部与外部泄漏，则说明电池箱体10发生完全泄漏。因此，通过该检测装置能够很好地反映出电池箱体10的破损程度，便于驾乘人员根据不同情况采取相应措施，保障财产及人身安全。
于本实施例中，电池箱体10为矩形箱体，以便于封装矩形的电池模组20。具体地，该电池箱体10包括底板总成101、侧板103和顶盖(图中未示出)，侧板103与底板总成101的边沿连接，顶盖可拆卸盖设于侧板103上，以此底板总成101、侧板103和顶盖配合形成矩形的安装腔，电池模组20封装于安装腔内。在其他实施例中，电池箱体10的形状可根据待封装的电池模组20的形状设置，不局限于本实施例。可选地，侧板103与底板总成101的连接方式可以为螺栓连接、FDS铆接或者结构胶粘接等等，本实施例不做具体限制。
可选地，底板总成101包括下底板1011和上底板1012，下底板1011和上底板1012固定连接形成中空夹层102，电池模组20放置于上底板1012上以实现支撑。进一步地，如图3和图4所示，上底板1012上冲压形成凹坑，凹坑边缘与下底板1011密封固定形成中空夹层102，以减少稀有气体的泄漏。进一步地，下底板1011和上底板1012的厚度均设为0.5mm～5mm，材料为钣金、铝及非金属复合材料等，中空夹层102的高度为1mm～10mm。在其他实施例中，也可在下底板1011上冲压形成凹坑或者在上底板1012和下底板1011上同时冲压形成凹坑，下底板1011、上底板1012和中空夹层102的材料及尺寸等均可根据需要进行调整，不局限于本实施例。
以此当电池箱体10的底部(即底板总成101)受到撞击、挤压或针刺时，如果压力传感器2检测到的压力值小于预设压力，且稀有气体检测仪1检测到电池箱体10内稀有气体浓度并未增大，则可分析得出仅下底板1011破损，稀有气体向电池箱体10外部泄漏，此时驾乘人员可将车辆开至安全位置离车；如果压力传感器2检测到的压力值小于预设压力，且稀有气体检测仪1检测到电池箱体10内稀有气体浓度值增大，则可分析得出下底板1011和上底板1012均破损，此时驾乘人员应立即离车，以此能够很好地判断出电池箱体10的破损程度，便于驾乘人员采取相应措施，尽可能地保障财产及人身安全。
需要说明的是，在其他实施例中，可根据对电池箱体10的易受撞击部位的分析，将中空夹层102设置于侧板103或顶盖上，不局限于本实施例的方案。
可选地，该电池箱体泄漏检测装置还包括气体充注阀(图中未示出)，气体充注阀与中空夹层102连通，以向中空夹层102内充注预设压力的稀有气体。由于气体充注阀为现有结构，在此不再赘述。
具体地，稀有气体包括氦气和氩气中的一种或两种，其在空气中不易反应、安全性强。稀有气体的预设压力为5kPa～10kPa。当然，在其他实施例中，稀有气体也可设为其他符合条件的惰性气体，预设压力也可相应调整。
稀有气体检测仪1设置于上底板1012上，稀有气体检测仪1根据稀有气体的类型进行选择，可选为氦气浓度检测仪或者氩气浓度检测仪等，本实施例不做具体限制。正常情况下，空气中的稀有气体含量很少，稀有气体检测仪1的浓度值很小，当电池箱体10的下底板1011和上底板1012均破损时，稀有气体渗入安装腔内，稀有气体检测仪1的浓度值会突然增大，则可判断电池箱体10完全破损。
相应地，压力传感器2也设置于上底板1012上，压力传感器2一端伸入中空夹层102内以对稀有气体的压力实时检测。通过观察压力传感器2的压力值是否减小至预设压力以下即可判断电池箱体10是否发生破损，进一步通过观察稀有气体检测仪1的浓度值是否增大，则可判断出电池箱体10的破损程度，两者配合就能够有效检测出电池箱体10的破损程度。
可选地，该电池箱体泄漏检测装置还包括BMS(Battery Management System，电池管理系统)，BMS与压力传感器2和稀有气体检测仪1均信号连接。通过BMS即可接收压力传感器2的压力值和稀有气体检测仪1的浓度值，通过分析即可得出电池箱体10是否破损以及破损程度，十分方便。进一步地，可将BMS与云端系统连接，以便于BMS通过云端系统上报故障信息或者通过云端系统报警，起到警示作用。
如图5所示，本实施例还提供了一种检测方法，采用如上所述的电池箱体泄漏检测装置，该检测方法包括如下步骤：
S1、读取压力传感器2的压力值并判断压力值是否小于预设压力，如果否，则得出电池箱体10未出现泄漏，如果是，则得出电池箱体10发生泄漏；
S2、读取稀有气体检测仪1的浓度值并判断浓度值是否增大，如果否，则得出电池箱体10发生部分泄漏，如果是，则得出电池箱体10发生完全泄漏。
通过该检测方法能够很好地判断出电池箱体10的受损程度，以便于驾乘人员作出相应措施，维护财产及人身安全。
可选地，步骤S2具体包括：通过BMS读取稀有气体检测仪1的浓度值，如果浓度值没有增大，则驾乘人员将车开至安全位置离车，BMS通过云端上报故障信息，以便于维修人员及时维修或更换电池箱体10；如果浓度值出现增大，则驾乘人员快速离车，BMS通过云端报警，以对周围人员起到警示作用，避免电池箱体10着火造成人员伤亡。
综上，本发明实施例提供了一种电池箱体泄漏检测装置及检测方法，通过该检测装置能够很好地反映出电池箱体10的破损程度，便于驾乘人员根据不同情况采取相应措施，保障财产及人身安全。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池箱体泄漏检测装置，用于检测电池箱体(10)的破损程度，其特征在于，所述电池箱体(10)设有中空夹层(102)，所述中空夹层(102)内填充有预设压力的稀有气体，所述电池箱体泄漏检测装置包括：
稀有气体检测仪(1)，用于检测所述电池箱体(10)内所述稀有气体的浓度；
压力传感器(2)，用于检测所述中空夹层(102)内所述稀有气体的压力；所述电池箱体(10)包括底板总成(101)，所述底板总成(101)包括下底板(1011)和上底板(1012)，所述下底板(1011)和所述上底板(1012)固定连接形成所述中空夹层(102)，电池模组(20)放置于所述上底板(1012)上。
2.根据权利要求1所述的电池箱体泄漏检测装置，其特征在于，所述压力传感器(2)和所述稀有气体检测仪(1)均设置于所述上底板(1012)上。
3.根据权利要求2所述的电池箱体泄漏检测装置，其特征在于，所述电池箱体泄漏检测装置还包括气体充注阀，所述气体充注阀与所述中空夹层(102)连通。
4.根据权利要求1所述的电池箱体泄漏检测装置，其特征在于，所述电池箱体(10)还包括侧板(103)，所述侧板(103)与所述底板总成(101)的边沿连接。
5.根据权利要求1所述的电池箱体泄漏检测装置，其特征在于，所述稀有气体包括氦气和氩气中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的电池箱体泄漏检测装置，其特征在于，所述预设压力为5kPa～10kPa。
7.根据权利要求1所述的电池箱体泄漏检测装置，其特征在于，所述电池箱体泄漏检测装置还包括BMS，所述BMS与所述压力传感器(2)和所述稀有气体检测仪(1)均信号连接。
8.一种检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一项所述的电池箱体泄漏检测装置，所述检测方法包括如下步骤：
S1、读取压力传感器(2)的压力值并判断所述压力值是否小于预设压力，如果否，则得出电池箱体(10)未出现泄漏，如果是，则得出所述电池箱体(10)发生泄漏；
S2、读取稀有气体检测仪(1)的浓度值并判断所述浓度值是否增大，如果否，则得出所述电池箱体(10)发生部分泄漏，如果是，则得出所述电池箱体(10)发生完全泄漏。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
通过BMS读取所述稀有气体检测仪(1)的所述浓度值，如果所述浓度值没有增大，则驾乘人员将车开至安全位置离车，所述BMS通过云端上报故障信息；如果所述浓度值出现增大，则驾乘人员快速离车，所述BMS通过云端报警。
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