CN114024081B - 一种动力电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池，涉及动力电池技术领域。该动力电池包括电池组件及汇流排组件。所述电池组件包括排列设置的多个电芯，所述电芯的极柱设置于所述电芯的两端；所述汇流排组件包括汇流排、柔性线路板、多个导热件及多个温度传感器，所述汇流排与相邻的两个所述电芯的所述极柱电连接，所述汇流排与所述柔性线路板电连接，所述导热件的两端分别贴合所述电芯的端面及所述温度传感器。该动力电池能够直接对电芯的温度进行测量，热失控报警速度和准确性高，提高了安全性。

Description

一种动力电池
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池。
背景技术
目前，新能源汽车的发展前景非常广阔。新能源汽车具有能量效率高、零排放、无污染、比能量高、噪音低、可靠性高等优点。动力电池系统作为新能源电池车的主要储能部件，主要保证整车的行驶、高低压零部件的用电需求、制动能量回收、混合动力发动机系统能量调节等功能。
为降低新能源汽车车内地板的高度，现有动力电池大多采用极柱侧出的方案进行设计。而极柱侧出带来的问题是汇流排结构复杂，使得温度传感器仅能够布置在汇流排外部来采集汇流排的温度，导致动力电池热失控后信号传递滞后，安全性不足。
针对上述问题，需要开发一种动力电池，以解决极柱侧出的动力电池中汇流排结构复杂使得温度传感器仅能够根据汇流排的温度间接测量电芯的温度，导致动力电池热失控后信号传递滞后，安全性不足的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种动力电池，能够直接对电芯的温度进行测量，热失控报警速度和准确性高，提高了安全性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种动力电池，包括：
电池组件，所述电池组件包括排列设置的多个电芯，所述电芯的极柱设置于所述电芯的两端；
汇流排组件，所述汇流排组件包括汇流排、柔性线路板、多个导热件及多个温度传感器，所述汇流排与相邻的两个所述电芯的所述极柱电连接，所述汇流排与所述柔性线路板电连接，所述导热件的两端分别贴合所述电芯的端面及所述温度传感器。
优选地，所述汇流排组件还包括两个绝缘件，两个所述绝缘件扣合形成中空结构的绝缘壳体，所述汇流排组件设置于所述绝缘壳体内，靠近所述电芯的绝缘件设置有过孔，所述极柱穿过所述过孔。
优选地，所述汇流排组件还包括压板，所述压板设置于所述绝缘壳体内，所述压板将所述汇流排抵压于所述柔性线路板。
优选地，所述压板设置有限位通孔，所述导热件设置于所述限位通孔内。
优选地，所述柔性线路板包括导电片，所述汇流排通过所述导电片与所述柔性线路板电连接。
优选地，每两个所述电芯之间设置有隔板。
优选地，所述电芯的两端均设置有泄压孔，所述汇流排组件避让所述泄压孔。
优选地，还包括液冷板，所述液冷板内设置有多个液冷管，所述液冷板设置于所述电芯上并与所述电芯贴合。
优选地，还包括控制组件，所述控制组件包括控制器，所述控制器与所述汇流排组件电连接，所述控制器控制所述液冷板的流量。
优选地，所述控制组件还包括转接线，所述转接线设置熔断器。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种动力电池。该动力电池中，汇流排组件中的汇流排按照一定次序设置并与电芯的极柱连接，再利用柔性线路板将汇流排连接即可实现电芯的串联和/或并联。电芯需要通过极耳与外部电路连接，而极耳较为靠近电芯的端部且极耳是电芯中较容易发热的结构，故电芯热失控时，端部温度上升最快。
该动力电池在每个电芯的端部均设置有导热件，且导热件的另一端连接温度传感器，利用温度传感器能够直接对电芯的温度进行测量，热失控报警速度和准确性高，提高了安全性。
附图说明
图1是本发明提供的动力电池的结构示意图；
图2是本发明提供的汇流排组件的爆炸图；
图3是本发明提供的汇流排及压板的结构示意图；
图4是本发明提供的汇流排组件的正视图；
图5是本发明图4中A-A处的剖视图；
图6是本发明提供的液冷板的结构示意图。
图中：
1、电池组件；2、汇流排组件；3、隔板；4、控制组件；5、液冷板；
11、电芯；21、汇流排；22、柔性线路板；23、导热件；24、温度传感器；25、绝缘件；26、压板；41、转接线；
111、极柱；112、泄压孔；241、保护框；251、过孔；261、限位通孔。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；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。
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”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征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。
本实施例提供了一种动力电池。如图1和图2所示，该动力电池包括电池组件1及汇流排组件2。电池组件1包括排列设置的多个电芯11，电芯11的极柱111设置于电芯11的两端。汇流排组件2包括汇流排21、柔性线路板22、多个导热件23及多个温度传感器24，汇流排21与相邻的两个电芯11的极柱111电连接，汇流排21与柔性线路板22电连接，导热件23的两端分别贴合电芯11的端面及温度传感器24。
该动力电池中，汇流排组件2中的汇流排21按照一定次序设置并与电芯11的极柱111连接，再利用柔性线路板22将汇流排21连接即可实现电芯11的串联和/或并联。电芯11需要通过极耳与外部电路连接，而极耳较为靠近电芯11的端部且极耳是电芯11中较容易发热的结构，故电芯11热失控时，端部温度上升最快。
该动力电池在每个电芯11的端部均设置有导热件23，导热件23能够根据电芯11端部的形状设计以匹配电芯11，保证导热件23与电芯11接触良好，使导热件23能够快速吸收电芯11产生的热量。且导热件23为热的良导体，能够将电芯11的热量从导热件23的一端传导至另一端连接的温度传感器24，利用温度传感器24能够直接对电芯11的温度进行测量，热失控报警速度和准确性高，提高了安全性。
为保护温度传感器24，柔性线路板22上固定设置有保护框241，保护框241环绕温度传感器24设置。
其中，温度传感器24为热敏电阻，将热敏电阻接入电路中，即可通过监测电路中的电流大小来判断热敏电阻的电阻值，从而判断电芯11是否已经热失控。
优选地，如图2所示，汇流排组件2还包括两个绝缘件25，两个绝缘件25扣合形成中空结构的绝缘壳体，汇流排组件2设置于绝缘壳体内，靠近电芯11的绝缘件25设置有过孔251，极柱111穿过过孔251。
两个绝缘件25形成的绝缘壳体能够使汇流排组件2与电芯11绝缘隔开，能够对电芯11起到一定的保护作用，同时还能够对汇流排组件2起到绝缘防护及支撑作用，防止汇流排组件2的柔性线路板22受损。其中绝缘件25可以是热压膜，与普通的壳体相比，通过热压膜对汇流排组件2进行热压封装，能够大幅节约空间，提高动力电池内部的空间利用率。
其中，两个绝缘件25也可以是绝缘膜，通过热压的方式将汇流排组件2压合在一起。
优选地，汇流排组件2还包括压板26，压板26设置于绝缘壳体内，压板26将汇流排21抵压于柔性线路板22。压板26能够提高汇流排21与柔性线路板22之间的连接性，同时还能够提高汇流排组件2内部结构之间的紧密性，防止汇流排组件2随着车辆的颠簸导致内部结构松散，产生安全隐患。
如图3所示，压板26设置有限位通孔261，导热件23设置于限位通孔261内。导热件23的两端被电芯11及温度传感器24夹紧，限位通孔261通过内壁能够进一步限制导热件23，防止导热件23与温度传感器24及电芯11脱离，提高了该动力电池对于热失控检测的可靠性。
优选地，柔性线路板22包括导电片，汇流排21通过导电片与柔性线路板22电连接。柔性线路板22内设置有多条线路，导电片能够作为引出线与汇流排21电连接，使汇流排21能够通过柔性线路板22内部电路的排布实现电压信号的采集和传输。
优选地，每两个电芯11之间设置有隔板3，如图1所示。隔板3一方面能够提高整个动力电池的强度，使动力电池能够抵御更大的外部冲击而不变形，对内部的电芯11进行机械保护，提高动力电池的安全性。另一方面，隔板3将每个电芯11隔开设置，一旦某一区域的电芯11发生热失控，短时间内只能限制在本区域内部，无法快速蔓延。
为了阻隔每个空间中因电芯11热失控产生的热量，防止高温引起相邻的电芯11热失控，动力电池外壳的内部设置有绝缘隔热层。绝缘隔热层是一种耐高温绝缘材料，导热系数≤0.02W/(m*k)，将耐高温绝缘材料喷涂到动力电池外壳的内部，既能够延缓热失控的蔓延，又能够有效为动力电池总成提供保温功能，节省冬季电耗。
可以理解的是，为使电芯11热失控后产生的热量快速排出电芯11从而降低电芯11内部的压力，电芯11的两端均设置有泄压孔112，汇流排组件2避让泄压孔112。
优选地，该动力电池还包括液冷板5，液冷板5内设置有多个液冷管，液冷板5设置于电芯11上并与电芯11贴合。电芯11与液冷板5贴合，换热面积大，液冷板5内部设置有多个液冷管，冷却液从液冷管流过能够吸收电芯11的热量使电芯11降温。
其中，为提高液冷板5与电芯11之间热交换的效果，液冷板5与电芯11之间填充设置有导热胶。
进一步地，该动力电池还包括控制组件4，控制组件4包括控制器(图中未示出)，控制器与汇流排组件2电连接，控制器控制液冷板5的流量。控制器能够根据汇流排组件2传递的电信号对电芯11的状态进行判断，并根据电芯11的温度控制液冷板5的流量。
优选地，该动力电池还包括报警组件，报警组件包括蜂鸣器和/或警示灯，报警组件与控制组件4通讯连接，控制组件4在监测到电芯11热失控后，控制报警组件报警，既激活蜂鸣器和/或闪烁警示灯。
优选地，控制组件4还包括转接线41，转接线41设置熔断器。控制组件4通过转接线41与汇流排21电连接。其中，转接线41为柔性线，可以在动力电池内任意布置，能够节约连接线束和插件数量，柔性线节省占用空间，可弯折不同角度，控制组件4布置位置灵活。熔断器能够在低压线路短路时断开转接线41，降低低压线路短路造成的危害，且短路后也方便拆卸更换。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种动力电池，其特征在于，包括：
电池组件(1)，所述电池组件(1)包括排列设置的多个电芯(11)，所述电芯(11)的极柱(111)设置于所述电芯(11)的两端；
汇流排组件(2)，所述汇流排组件(2)包括汇流排(21)、柔性线路板(22)、多个导热件(23)及多个温度传感器(24)，所述汇流排(21)与相邻的两个所述电芯(11)的所述极柱(111)电连接，所述汇流排(21)与所述柔性线路板(22)电连接，所述导热件(23)的两端分别贴合所述电芯(11)的端面及所述温度传感器(24)；
所述汇流排组件(2)还包括两个绝缘件(25)，两个所述绝缘件(25)扣合形成中空结构的绝缘壳体，所述汇流排组件(2)设置于所述绝缘壳体内，靠近所述电芯(11)的绝缘件(25)设置有过孔(251)，所述极柱(111)穿过所述过孔(251)；
所述汇流排组件(2)还包括压板(26)，所述压板(26)设置于所述绝缘壳体内，所述压板(26)将所述汇流排(21)抵压于所述柔性线路板(22)；
所述压板(26)设置有限位通孔(261)，所述导热件(23)设置于所述限位通孔(261)内。
2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述柔性线路板(22)包括导电片，所述汇流排(21)通过所述导电片与所述柔性线路板(22)电连接。
3.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，每两个所述电芯(11)之间设置有隔板(3)。
4.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述电芯(11)的两端均设置有泄压孔(112)，所述汇流排组件(2)避让所述泄压孔(112)。
5.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，还包括液冷板(5)，所述液冷板(5)内设置有多个液冷管，所述液冷板(5)设置于所述电芯(11)上并与所述电芯(11)贴合。
6.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于，还包括控制组件(4)，所述控制组件(4)包括控制器，所述控制器与所述汇流排组件(2)电连接，所述控制器控制所述液冷板(5)的流量。
7.根据权利要求6所述的动力电池，其特征在于，所述控制组件(4)还包括转接线(41)，所述转接线(41)设置熔断器。
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