CN218005000U - 电池包的热失控传感器组件及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池包的热失控传感器组件及电池包。电池包所包含的至少一个电池模块的两侧形成有第一极耳侧和第二极耳侧，且电池包的至少一个排气通道靠近第二极耳侧设置；该热失控传感器组件包括多个第二传感器，多个第二传感器设于排气通道上。电池包包括电池箱体、至少一个电池模块、至少一个排气通道和热失控传感器组件，电池模块设于电池箱体内，且电池模块的两侧形成有第一极耳侧和第二极耳侧；排气通道设于电池箱体内，且至少一个排气通道靠近第二极耳侧设置；以及，多个第二传感器设于排气通道上。本申请提供的方案，能够有效减少热失控传感器的布置数量，大大节约电池成本。

Description

电池包的热失控传感器组件及电池包

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，尤其涉及电池包的热失控传感器组件及电池包。

背景技术

随着动力电池在新能源汽车中的大规模应用，关于动力电池热失控的问题越来越被重视。由于一些制造缺陷或使用不当等原因，动力电池在极端情况下会发生热失控的现象。具体表现为，单个电池因机械滥用(挤压、针刺、碰撞等)、电滥用(过充电、过放电、内短路等和热滥用等)引起单个电池内焦耳热和化学反应热的集聚。热聚集之后会致使电池内温度升高，最终引发热失控链式反应，导致电池起火，甚至爆炸。

相关技术中，一般通过温度传感器检测电池的热失控。特别的，对于两侧极耳硬包电池，需要布置的温度传感器的数量非常多。

实用新型内容

为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种电池包的热失控传感器组件及电池包，能够有效减少热失控传感器的布置数量，大大节约电池成本。

本申请第一方面提供一种电池包的热失控传感器组件，所述电池包所包含的至少一个电池模块的两侧形成有第一极耳侧和第二极耳侧，且所述电池包的至少一个排气通道靠近所述第二极耳侧设置；该热失控传感器组件包括多个第二传感器，多个所述第二传感器设于所述排气通道上。

本申请第二方面提供一种电池包，包括：

电池箱体；

至少一个电池模块，所述电池模块设于所述电池箱体内，且所述电池模块的两侧形成有第一极耳侧和第二极耳侧；

至少一个排气通道，所述排气通道设于所述电池箱体内，且至少一个所述排气通道靠近所述第二极耳侧设置；以及，

上述所述的电池包的热失控传感器组件，多个所述第二传感器设于所述排气通道上。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由于第二极耳侧与排气通道是连通的，第二极耳侧产生的烟雾、气体、温度等都会随着排气通道排出至电池包的电池箱体外，因此排气通道上的烟雾浓度、气体浓度和温度值与第二极耳侧所产生的烟雾浓度、气体浓度和温度值基本相等。所以可以通过第二传感器监控排气通道上的热失控数据来代替监控第二极耳侧的热失控数据，从而减少了第二极耳侧上的热失控传感器的布置数量，大大节约了成本。

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，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细地描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为相关技术中两侧极耳电池模块的结构示意图；

图2为相关技术中两侧极耳硬包电池的温度传感器分布的示意图；

图3为本申请实施例示出的电池包的结构示意图。

附图标记：1、电池包；10、电池模块；100、电芯；11、第一极耳侧；12、第二极耳侧；13、排气通道；130、第一段；131、第二段；14、电池箱体；15、排气阀；2、第一传感器；3、第二传感器；4、防爆阀。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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申请中的具体含义。

对于两侧极耳硬包电池，需要布置的温度传感器的数量非常多。图1为相关技术中两侧极耳电池模块的结构示意图。参见图1，两侧极耳表示电池所包含的电芯的正极和负极交替排布，成组后电芯的负极分布在电池的两侧。又由于硬包电池在电芯的负极侧设有防爆阀，因此为了监控两侧极耳硬包电池的热失控，需要在电池的两侧都布置温度传感器，一个温度传感器监控一个或几个电芯的温度变化。图2为两侧极耳硬包电池的温度传感器分布的示意图。参见图2，该两侧极耳硬包电池包含178串电芯，一个温度传感器监控4-5个电芯，大概需要布置40个温度传感器，大大增加了电池成本。

针对上述问题，本申请实施例提供一种热失控传感器组件，能够有效减少温度传感器的布置数量，大大节约电池成本。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

图3为本申请实施例示出的电池包的结构示意图。

参见图3，一种电池包的热失控传感器组件，该电池包1为两侧极耳硬包电池。电池包1所包含的至少一个电池模块10的电芯100的正极和负极交替排布，使得电池模块10的两侧都有电芯100的负极，因此电池模块10的两侧都需要进行热失控监控。并且至少一个电池模块10沿电池包1的宽度方向的两侧形成有第一极耳侧11和第二极耳侧12，且电池包1所包含的至少一个排气通道13靠近第二极耳侧12设置。如图3中所示，第一极耳侧11和第二极耳侧12沿电池包1的宽度方向分设于电池模块10的两侧，排气通道13靠近第二极耳侧12且位于第二极耳侧12的下方。

本申请实施例的热失控传感器组件包括多个第二传感器3，多个第二传感器3设于排气通道13上，并用于监控排气通道13上的热失控数据。

由于第二极耳侧12与排气通道13是连通的，第二极耳侧12产生的烟雾、气体、温度等都会随着排气通道13排出至电池包1的电池箱体14外，因此排气通道13上的烟雾浓度、气体浓度和温度值与第二极耳侧12所产生的烟雾浓度、气体浓度和温度值基本相等。所以可以通过第二传感器3监控排气通道13上的热失控数据来代替监控第二极耳侧12的热失控数据，从而减少了第二极耳侧12上的热失控传感器的布置数量，大大节约了成本。

进一步的，热失控传感器组件还包括多个第一传感器2，多个第一传感器2在第一极耳侧11沿所述电池包1的长度方向间隔设置，并用于监控第一极耳侧11的热失控数据。

本申请实施例的第一极耳侧11未设排气通道，第一极耳侧11的热失控数据通过多个第一传感器2进行监测，以更全面地监测第一极耳侧11和第二极耳侧12的热失控数据，防止热失控的发生。

更进一步的，第一传感器2用于监测电池模块10所包含的一个或多个电芯100的热失控数据。

第一传感器2根据电池包1的内部结构调整数量，可同时监控多个电芯100的热失控数据。

更进一步的，第一传感器2为温度传感器、压力传感器、烟雾传感器和气体传感器中的一种。

当第一传感器2为压力传感器时，第一传感器2用于监测第一极耳侧11的电压值。

当第一传感器2为温度传感器时，第一传感器2用于监测第一极耳侧11的温度值。

当第一传感器2为气体传感器时，第一传感器2用于监测第一极耳侧11所排出的有害气体的浓度。

当第一传感器2为烟雾传感器时，第一传感器2用于监测第一极耳侧11所排出的固体颗粒的浓度。

进一步的，电池包1的电池箱体14上设有至少一个排气阀15，每个排气通道13的尾端设有一个排气阀15；第二传感器3靠近排气阀15设置。

由于第二极耳侧12所产生的气体和温度都会通过排气通道13，最终从排气阀15处排出电池箱体14外，因此，排气阀15处的烟雾浓度、气体浓度和温度值，与排气通道13内的数据也基本相等。并且若第二传感器3设置在排气通道13中，会影响排气，因此，将第二传感器3靠近排气阀15设置，这样设置即不影响排气，也能监控第二极耳侧12的热失控数据。

更进一步的，排气阀15设于电池箱体14的一侧壁上，并靠近第一极耳侧11设置。

由于第二极耳侧12产生的高温气体和温度需要通过排气阀15排出至电池箱体14外，因此将排气阀15设置在电池箱体14的侧壁上，即不影响排气，也不影响电池包1的极柱与外部连接件的连接。

优选的，排气通道13包括相互连通的第一段130和第二段131，第一段130在第二极耳侧12沿电池包1的长度方向延伸，第二段131沿电芯100的长度方向延伸；且排气阀15设于第二段131远离第一段130的一端。

由于本申请实施例的排气通道13靠近第二极耳侧12设置，且位于电池包1的中部，而排气需要从电池箱体14的侧壁排出，因此将排气通道13分为两段，第一段130沿第二极耳侧12的长度方向延伸，以靠近第二极耳侧12设置；第二段131沿电芯100的长度方向延伸，以将排气引出至电池箱体14的侧壁，并与排气阀15连接，排出高温气体至电池箱体14外。

可选的，第二传感器3为温度传感器、烟雾传感器和气体传感器中的一种。

当第二传感器3为烟雾传感器时，第二传感器3用于监测排气通道13内的颗粒物的浓度。

当第二传感器3为温度传感器时，第二传感器3用于监测排气通道13内的温度值。

当第二传感器3为气体传感器时，第二传感器3用于监测排气通道13内有害气体的浓度。

进一步的，该热失控传感器组件还包括控制器，控制器与多个第二传感器3连接，并用于根据第二传感器3监测的温度，判断电池包1是否发生热失控。

本申请实施例的控制器还与多个第一传感器2电连接，根据第一传感器2和第二传感器3监测的温度、或电压或气体量的数据，与预设阈值进行比较，判断电池包1是否发生热失控。另外，该控制器可以为整车控制器。

与前述应用功能实现装置实施例相对应，本申请还提供了一种电池包及相应的实施例。

一种电池包，其包括电池箱体14、至少一个电池模块10、至少一个排气通道13和热失控传感器组件，电池模块10设于电池箱体14内，且电池模块10的两侧形成有第一极耳侧11和第二极耳侧12；排气通道13设于电池箱体14内，且至少一个排气通道13靠近第二极耳侧12设置；以及，多个第二传感器3设于排气通道13上

本申请实施例的电池包1所包含的至少一个电池模块10的电芯100的正极和负极交替排布，使得电池模块10的两侧都有电芯100的负极，因此电池模块10的两侧都需要进行温度监控。

由于第二极耳侧12与排气通道13是连通的，第二极耳侧12产生的烟雾、气体、温度等都会随着排气通道13排出至电池包1的电池箱体14外，因此排气通道13上的烟雾浓度、气体浓度和温度值与第二极耳侧12所产生的烟雾浓度、气体浓度和温度值基本相等。所以可以通过第二传感器3监控排气通道13上的热失控数据来代替监控第二极耳侧12的热失控数据，从而减少了第二极耳侧12上的热失控传感器的布置数量，大大节约了成本。

进一步的，热失控传感器组件还包括多个第一传感器2，多个第一传感器2在第一极耳侧11沿所述电池包1的长度方向间隔设置，并用于监控第一极耳侧11的热失控数据。

本申请实施例通过采用排气通道13上布置第二传感器3的方式，结合在第一极耳侧11的单个或几个电芯100共用第一传感器2的方式，可有效减少热失控传感器的数量，达到降低成本的目的。

可选的，本申请实施例的电池包1包含四个电池模块10，四个电池模块10分为两个水平间隔设置的模块组，每个模块组所包含的两个电池模块10竖直间隔设置；电池包1包含两个排气通道13，两个排气通道13分别设于两个模块组所包含的两个电池模块10之间。

本申请实施例的电池包1包含四个电池模块10，一共有178串电芯100，只需要布置22个热失控传感器。相对于相关技术中需要布置40个传感器而言，减少了18个传感器，减少比例为45％，大幅度降低了成本。

优选的，第二传感器3设置有两个，两个第二传感器3分别设于两个排气通道13上。

本申请实施例通过设置两个第二传感器3，分别代替四个电池模块10的第二极耳侧12的热失控传感器，大大减少了第二极耳侧12的热失控传感器的数量。

上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。另外，可以理解，本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种电池包的热失控传感器组件，其特征在于：所述电池包所包含的至少一个电池模块的两侧形成有第一极耳侧和第二极耳侧，且所述电池包的至少一个排气通道靠近所述第二极耳侧设置；该热失控传感器组件包括多个第二传感器，多个所述第二传感器设于所述排气通道上。

2.根据权利要求1所述的电池包的热失控传感器组件，其特征在于：

所述热失控传感器组件还包括多个第一传感器，多个所述第一传感器在所述第一极耳侧沿所述电池包的长度方向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的电池包的热失控传感器组件，其特征在于，所述第一传感器用于监测所述电池模块所包含的一个或多个电芯的热失控数据。

4.根据权利要求2所述的电池包的热失控传感器组件，其特征在于：

所述第一传感器为温度传感器、压力传感器、烟雾传感器和气体传感器中的一种。

5.根据权利要求1所述的电池包的热失控传感器组件，其特征在于：

所述电池包的电池箱体上设有至少一个排气阀；

所述第二传感器靠近所述排气阀设置。

6.根据权利要求5所述的电池包的热失控传感器组件，其特征在于，所述排气阀设于所述电池箱体上，并靠近所述第一极耳侧设置。

7.根据权利要求6所述的电池包的热失控传感器组件，其特征在于，所述排气通道包括相互连通的第一段和第二段，所述第一段在所述第二极耳侧沿所述电池包的长度方向延伸，所述第二段沿所述电池模块的电芯的长度方向延伸；且所述排气阀设于所述第二段远离所述第一段的一端。

8.根据权利要求1所述的电池包的热失控传感器组件，其特征在于，所述第二传感器为温度传感器、烟雾传感器和气体传感器中的一种。

9.根据权利要求1所述的电池包的热失控传感器组件，其特征在于，该热失控传感器组件还包括控制器，所述控制器与多个所述第二传感器连接，并用于根据所述第二传感器监测的温度，判断所述电池包是否发生热失控。

10.一种电池包，其特征在于，包括：

电池箱体；

至少一个电池模块，所述电池模块设于所述电池箱体内，且所述电池模块的两侧形成有第一极耳侧和第二极耳侧；

至少一个排气通道，所述排气通道设于所述电池箱体内，且至少一个所述排气通道靠近所述第二极耳侧设置；以及，

如权利要求1-9任一项所述的电池包的热失控传感器组件，多个所述第二传感器设于所述排气通道上。

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