CN217361854U - 电池和电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池，包括温度采样装置、内部芯包、电芯外壳、电芯顶盖和绝缘膜；所述电芯顶盖与所述电芯外壳盖合构成安装腔体，所述内部芯包的表面包覆所述绝缘膜，所述内部芯包设置于所述安装腔体内；所述温度采样装置包括温度采样模块，所述温度采样模块设置于所述电芯外壳内且贴合于所述内部芯包设置。使得所述温度采样模块能直接采集电池内部芯包的温度，采集到的温度更接近于电芯的真实温度，提高了温度采集的准确性、电池的安全性和可靠性；而且相对现有技术更能提前采集到电芯的真实温度，无滞后性，在电池因高温发生较危险的情况下，这会给电池包热管理系统或者安全预警系统争取更多的反馈时间。本实用新型还提供了一种电池模组。

Description

电池和电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池和电池模组。

背景技术

目前随着动力电池的日益发展和人们对大容量电池的进一步需求，电池的能量密度不断提升，电池模组需要控制在合理的温度范围内才能安全稳定高效的运行，及时对电池温度进行采样，根据采样的温度进行相应的控制显得尤为重要。

现有电池温度采集装置，如方形电池，通常是将温度采集装置固定在电芯的电极连接片上或者电芯顶盖上，也就是均布置在电芯外壳外，其是通过监测电芯外壳的温度或者电极连接片的温度来评估电芯的温度。电池在充放电过程中会发生一系列的电化学反应，在这个过程中会产生大量的热，这些热量通过热传导等其他方式传递到电芯外壳和电芯顶盖等地方。但由于不同材料都存在不同的热阻，在传导过程中温度会有所降低，因此一般电芯壳体的温度低于电芯的内部温度，这会导致电池温度采集装置采集到的电池温度一般都低于电芯的实际温度，这种监测电芯壳体温度来评估电芯温度的装置不能反映出电池的真实温度，温度采样结果和电芯的真实温度之间存在偏差，这会造成温度测量不准确，导致电池或电池模组的保护措施响应不及时，影响电池的可靠性、寿命和安全性，

因此，有必要提供一种新型的电池和电池模组以解决现有技术中存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池和电池模组，以解决目前电池采样温度和实际温度存在偏差，造成电池温度采集不准确，从而导致电池或电池模组的保护措施响应不及时，影响电池的可靠性、寿命和安全性等技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的所述电池，包括温度采样装置、内部芯包、电芯外壳、电芯顶盖和绝缘膜；

所述电芯顶盖与所述电芯外壳盖合构成安装腔体，所述内部芯包的表面包覆所述绝缘膜，所述内部芯包设置于所述安装腔体内；

所述温度采样装置包括温度采样模块，所述温度采样模块设置于所述电芯外壳内且贴合于所述内部芯包设置。

本实用新型的所述电池的有益效果在于：通过所述温度采样模块设置于所述电芯外壳内且贴合于所述内部芯包设置，使得所述温度采样模块能直接采集电池内部芯包的温度以作为反映电芯的真实温度，该采集到的温度更接近于电芯的真实温度，提高了温度采集的准确性，解决目前电池采样温度和实际温度存在偏差，造成电池温度采集不准确，从而导致电池或电池模组的保护措施响应不及时，影响电池的可靠性、寿命和安全性的问题，提高了电池的安全性和可靠性；而且本专利的所述温度采样模块贴合于所述内部芯包设置，相对现有技术更能提前采集到电芯的真实温度，无滞后性，在电池因高温发生较危险的情况下，这会给电池包热管理系统或者安全预警系统争取更多的反馈时间。

可选的，所述温度采样模块设有若干个，所述温度采样模块设置于两个所述内部芯包之间、所述内部芯包的侧面和所述绝缘膜之间、所述内部芯包的底部中的至少一个位置。其有益效果在于：在电芯的内部布置多个温度采样模块，可以采集到电池内部不同位置的温度，使得可以在不同工况下及时采集到电池的最高温和最低温，更利于电池的热管理。

可选的，所述温度采样模块包括第一温度采样模块、第二温度采样模块、第三温度采样模块和第四温度采样模块，所述第一温度采样模块设置于两个所述内部芯包之间，所述第二温度采样模块和所述第三温度采样模块设置于所述内部芯包的侧面和所述绝缘膜之间，所述第四温度采样模块设置于所述内部芯包的底部。其有益效果在于：使得第一温度采样模块可以监测所述内部芯包的大面的温度，所述第二温度采样模块和所述第三温度采样模块可以监测所述内部芯包的侧面温度，所述第四温度采样模块可以监测所述内部芯包的底面温度。

可选的，所述内部芯包设有两个且并排贴合设置于所述安装腔体内，所述温度采样模块设有至少两个，且至少两个所述温度采样模块分别设置于两个所述内部芯包的侧面和所述绝缘膜之间。其有益效果在于：使得可以同时监测两个内部芯包的侧面温度，温度监测更全面，更有利于采集到电池的最高温和最低温。

可选的，所述电池还包括控制模块，所述温度采样装置还包括数据传输模块和数据处理模块；所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述控制模块依次与所述温度采样模块连接，所述数据传输模块用于传输所述温度采样模块采集到的实测温度值；所述数据处理模块用于收集所述实测温度值并将所述实测温度值转换为数字信号；所述控制模块用于根据所述数字信号进行指令调整。

可选的，所述数据处理模块设置于所述电芯顶盖的内侧壁，所述温度采样装置还包括无线发射模块和无线接收模块，所述无线发射模块设置于所述电芯外壳内，所述无线接收模块设置于所述电芯外壳外，所述数据处理模块与所述控制模块通过所述无线发射模块和所述无线接收模块连接。其有益效果在于：所述数据处理模块与所述控制模块通过无线方式实现信号传输，使得无需在电芯顶盖预留供所述数据处理模块的传输线路进行走线的预留孔，避免了电解液外漏的风险。

可选的，所述无线接收模块设置于所述电芯顶盖的外侧壁，所述数据处理模块和所述无线接收模块均与电池的正极和负极电连接。其有益效果在于：使得可通过电芯给所述数据处理模块和所述无线接收模块进行供电，无需设置其他额外的供电装置对所述数据处理模块和所述无线接收模块进行供电。

可选的，所述数据传输模块设置于所述电芯顶盖的内侧壁，所述数据传输模块为FPC板。

可选的，所述温度采样模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述无线发射模块的表面均设有绝缘层和耐腐蚀层。其有益效果在于：对设置在所述电芯外壳内的所述温度采样模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述无线发射模块做绝缘和耐腐蚀处理，能有效防止电解液对所述温度采样模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述无线发射模块造成腐蚀而影响其性能。

可选的，本实用新型的所述电池模组包括若干个所述电池。

本实用新型的所述电池模组的有益效果在于：通过所述温度采样模块设置于所述电芯外壳内且贴合于所述内部芯包设置，使得所述温度采样模块能直接采集电池内部芯包的温度以作为反映电芯的真实温度，该采集到的温度更接近于电芯的真实温度，提高了温度采集的准确性，解决目前电池采样温度和实际温度存在偏差，造成电池温度采集不准确，从而导致电池或电池模组的保护措施响应不及时，影响电池的可靠性、寿命和安全性的问题，提高了电池模组的安全性和可靠性；而且本专利的所述温度采样模块贴合于所述内部芯包设置，相对现有技术更能提前采集到电芯的真实温度，无滞后性，在电池模组因高温发生较危险的情况下，这会给电池包热管理系统或者安全预警系统争取更多的反馈时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电池的结构示意图；

图2为图1所示的电池的结构爆炸图；

图3为图1所示的电池中的内部芯包与温度采样模块、数据传输模块、数据处理模块和无线接收模块的装配示意图；

图4为图1所示的电池中的温度采样模块于电芯外壳内的装配示意图一；

图5为图1所示的电池中的温度采样模块于电芯外壳内的装配示意图二；

图6为图1所示的电池中的温度采样模块与电芯顶盖和底板的装配示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

为克服现有技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了电池和电池模组，以解决目前电池采样温度和实际温度存在偏差，造成电池温度采集不准确，从而导致电池或电池模组的保护措施响应不及时，影响电池的可靠性、寿命和安全性等技术问题。

图1为本实用新型实施例的电池的结构示意图；图2为图1所示的电池的结构爆炸图；图3为图1所示的电池中的内部芯包与温度采样模块、数据传输模块、数据处理模块和无线接收模块的装配示意图；图4为图1所示的电池中的温度采样模块于电芯外壳内的装配示意图一；图5为图1所示的电池中的温度采样模块于电芯外壳内的装配示意图二；图6为图1所示的电池中的温度采样模块与电芯顶盖和底板的装配示意图。

本实用新型一些实施例中，参考图1至图6，所述电池包括温度采样装置(图中未标示)、内部芯包1、电芯外壳2、电芯顶盖3和绝缘膜(图中未标示)；所述电芯顶盖3与所述电芯外壳2盖合构成安装腔体(图中未标示)，所述内部芯包1的表面包覆所述绝缘膜(图中未标示)，所述内部芯包1设置于所述安装腔体(图中未标示)内；所述温度采样装置包括温度采样模块4，所述温度采样模块4设置于所述电芯外壳2内且贴合于所述内部芯包1设置。

具体的，通过所述温度采样模块设置于所述电芯外壳内且贴合于所述内部芯包设置，使得所述温度采样模块能直接采集电池内部芯包的温度以作为反映电芯的真实温度，该采集到的温度更接近于电芯的真实温度，提高温度采集的准确性，解决目前电池采样温度和实际温度存在偏差，造成电池温度采集不准确，从而导致电池或电池模组的保护措施响应不及时，影响电池的可靠性、寿命和安全性的问题，提高了电池的安全性和可靠性；而且本专利的所述温度采样模块贴合于所述内部芯包设置，相对现有技术更能提前采集到电芯的真实温度，无滞后性，在电池因高温发生较危险的情况下，这会给电池包热管理系统或者安全预警系统争取更多的反馈时间。

本实用新型一些实施例中，所述温度采样模块设有若干个，所述温度采样模块设置于两个所述内部芯包之间、所述内部芯包的侧面和所述绝缘膜之间、所述内部芯包的底部中的至少一个位置。在电芯的内部布置多个温度采样模块，可以采集到电池内部不同位置的温度，使得可以在不同工况下及时采集到电池的最高温和最低温，更利于电池的热管理。

本实用新型一些具体实施例中，参考图1至图6，所述温度采样模块4包括第一温度采样模块41、第二温度采样模块42、第三温度采样模块43和第四温度采样模块44。所述第一温度采样模块41设置于两个所述内部芯包1之间，使得第一温度采样模块41可以监测所述内部芯包1的大面的温度，即所述内部芯包两侧面之间的正端面的温度，也是两个所述内部芯包1的贴合面的温度。所述第二温度采样模块42和所述第三温度采样模块43设置于所述内部芯包1的侧面和所述绝缘膜(图中未标示)之间，使得所述第二温度采样模块42和所述第三温度采样模块43可以监测所述内部芯包1的侧面温度。所述第四温度采样模块44设置于所述内部芯包1的底部，使得所述第四温度采样模块44可以监测所述内部芯包1的底面温度。

具体的，参考图1至图6，所述电芯外壳2的内底部设有底板21，所述第四温度采样模块44设置于所述内部芯包1的底部与所述底板21之间。

本实用新型一些实施例中，所述内部芯包设有两个且并排贴合设置于所述安装腔体内，所述温度采样模块设有至少两个，且至少两个所述温度采样模块分别设置于两个所述内部芯包的侧面和所述绝缘膜之间。使得可以同时监测两个内部芯包的侧面温度，温度监测更全面，更有利于采集到电池的最高温和最低温。

本实用新型一些具体实施例中，参考图1至图6，所述内部芯包1包括第一内部芯包11和第二内部芯包12，所述第一内部芯包11和所述第二内部芯包12均包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面对称设置，所述第二温度采样模块42设置于所述第一内部芯包11的第一侧面和所述绝缘膜(图中未标示)之间，所述第三温度采样模块43设置于所述第二内部芯包12的第二侧面和所述绝缘膜(图中未标示)之间。这样可以监测到两个内部芯包1的侧面温度，温度采集更全面。

本实用新型一些实施例中，所述电池还包括控制模块(图中未示出)，参考图1至图6，所述温度采样装置(图中未标示)还包括数据传输模块5和数据处理模块6；所述数据传输模块5、所述数据处理模块6和所述控制模块(图中未示出)依次与所述温度采样模块4连接，所述数据传输模块5用于传输所述温度采样模块4采集到的实测温度值；所述数据处理模块6用于收集所述实测温度值并将所述实测温度值转换为数字信号；所述控制模块(图中未示出)用于根据所述数字信号进行指令调整。

具体的，所述指令调整包括向电池包热管理系统发送温度调整指令和向安全预警系统发送报警指令中的至少一种。

本实用新型一些实施例中，参考图1至图6，所述温度采样模块4设有若干个，若干个所述温度采样模块4均与所述数据传输模块5连接。

本实用新型一些实施例中，参考图1至图6，所述数据处理模块6设置于所述电芯顶盖3的内侧壁，所述温度采样装置(图中未标示)还包括无线发射模块(图中未标示)和无线接收模块7，所述无线发射模块(图中未标示)设置于所述电芯外壳2内，所述无线接收模块7设置于所述电芯外壳2外，所述数据处理模块6与所述控制模块(图中未示出)通过所述无线发射模块(图中未标示)和所述无线接收模块7连接。所述数据处理模块6与所述控制模块(图中未示出)通过无线方式实现信号传输，使得无需在电芯顶盖3预留供所述数据处理模块6的传输线路进行走线的预留孔，避免了电解液外漏的风险。

本实用新型一些实施例中，所述无线发射模块集成于所述数据处理模块中，即所述数据处理模块包括数据处理部和所述无线发射模块部。所述数据处理部用于收集所述实测温度值并将所述实测温度值转换为数字信号，所述无线发射模块部设有所述无线发射模块以用于将所述数字信号通过无线方式传输给所述无线接收模块。

本实用新型一些实施例中，参考图1至图6，所述无线接收模块7设置于所述电芯顶盖3的外侧壁，所述数据处理模块6和所述无线接收模块7均与电池的正极8和负极9电连接。使得可通过电芯给所述数据处理模块6和所述无线接收模块7进行供电，无需设置其他额外的供电装置对所述数据处理模块6和所述无线接收模块7进行供电。

本实用新型一些实施例中，参考图1至图6，所述数据传输模块5设置于所述电芯顶盖3的内侧壁，所述数据传输模块5为FPC板。所述FPC板的一端与所述数据处理模块6连接，另一端与所述温度采样模块4连接。具体的，所述FPC板又称柔性电路板或者软性电路板，它具有质量轻、厚度薄、可自由弯曲折叠等特性。所述温度采样模块4采集到所述内部芯包1的温度之后，通过柔性FPC板传输给所述数据处理模块6,所述数据处理模块6将温度信号转换成数字信号后再传输给所述无线发射模块，通过所述无线发射模块与所述无线接收模块配合将所述数字信号传输给所述控制模块。

本实用新型一些实施例中，所述温度采样模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述无线发射模块的表面均设有绝缘层和耐腐蚀层。对设置在所述电芯外壳内的所述温度采样模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述无线发射模块做绝缘和耐腐蚀处理，能有效防止电解液对所述温度采样模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述无线发射模块造成腐蚀而影响其性能。

本实用新型一些实施例中，本实用新型的所述电池模组包括若干个所述电池。

本实用新型一些实施例中，当所述电池模组包括多个所述电池时，多个所述电池共用一个所述电池中的所述控制模块，且所述电池中的所述无线接收模块设有一个或多个。即多个所述电池中的各个所述数据处理模块分别通过所述电池中的各个所述无线发射模块和一个或多个所述无线接收模块与一个总的所述控制模块连接。且所述无线接收模块可设置于所述电芯顶盖的外侧壁或集成设置于所述控制模块中。

本实用新型一些具体实施例中，所述电池模组包括控制模块、至少一个无线接收模块和多个所述电池，多个所述电池均包括温度采样装置、内部芯包、电芯外壳、电芯顶盖和绝缘膜；所述电芯顶盖与所述电芯外壳盖合构成安装腔体，所述内部芯包的表面包覆所述绝缘膜，所述内部芯包设置于所述安装腔体内。所述温度采样装置包括温度采样模块、数据传输模块、无线发射模块和数据处理模块，所述温度采样模块设置于所述电芯外壳内且贴合于所述内部芯包设置，所述数据传输模块和所述数据处理模块依次与所述温度采样模块连接，各个所述电池中的所述数据处理模块通过各个所述电池中的所述无线发射模块和至少一个所述无线接收模块与所述控制模块连接。具体的，所述至少一个无线接收模块安装在所述电芯顶盖外侧、所述电池模组上或电池包控制器上。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括温度采样装置、内部芯包、电芯外壳、电芯顶盖和绝缘膜；

所述电芯顶盖与所述电芯外壳盖合构成安装腔体，所述内部芯包的表面包覆所述绝缘膜，所述内部芯包设置于所述安装腔体内；

所述温度采样装置包括温度采样模块，所述温度采样模块设置于所述电芯外壳内且贴合于所述内部芯包设置。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述温度采样模块设有若干个，所述温度采样模块设置于两个所述内部芯包之间、所述内部芯包的侧面和所述绝缘膜之间、所述内部芯包的底部中的至少一个位置。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述温度采样模块包括第一温度采样模块、第二温度采样模块、第三温度采样模块和第四温度采样模块，所述第一温度采样模块设置于两个所述内部芯包之间，所述第二温度采样模块和所述第三温度采样模块设置于所述内部芯包的侧面和所述绝缘膜之间，所述第四温度采样模块设置于所述内部芯包的底部。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述内部芯包设有两个且并排贴合设置于所述安装腔体内，所述温度采样模块设有至少两个，且至少两个所述温度采样模块分别设置于两个所述内部芯包的侧面和所述绝缘膜之间。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，还包括控制模块，所述温度采样装置还包括数据传输模块和数据处理模块；所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述控制模块依次与所述温度采样模块连接，所述数据传输模块用于传输所述温度采样模块采集到的实测温度值；所述数据处理模块用于收集所述实测温度值并将所述实测温度值转换为数字信号；所述控制模块用于根据所述数字信号进行指令调整。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述数据处理模块设置于所述电芯顶盖的内侧壁，所述温度采样装置还包括无线发射模块和无线接收模块，所述无线发射模块设置于所述电芯外壳内，所述无线接收模块设置于所述电芯外壳外，所述数据处理模块与所述控制模块通过所述无线发射模块和所述无线接收模块连接。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述无线接收模块设置于所述电芯顶盖的外侧壁，所述数据处理模块和所述无线接收模块均与电池的正极和负极电连接。

8.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述数据传输模块设置于所述电芯顶盖的内侧壁，所述数据传输模块为FPC板。

9.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述温度采样模块、所述数据传输模块、所述数据处理模块和所述无线发射模块的表面均设有绝缘层和耐腐蚀层。

10.一种电池模组，其特征在于，包括若干个如权利要求1-9任意一项所述的电池。

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