CN218430941U - 电池包底部破裂监测结构、电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

一种电池包底部破裂监测结构、电池包和车辆。电池包底部破裂监测结构包括：箱底，包括内部设有密封腔的检测安装部；和检测装置，设于检测安装部，设置成能够响应密封腔内的压力变化而发出信号。当电池包底部受到撞击、磕碰等情况导致电池包底部破裂时，箱底密封腔内的气压会发生变化。而检测装置能够响应密封腔内的气压变化而发出信号，从而可以提醒驾驶员或者数据监控平台对车辆进行检查、保养或进一步的检测，以提高车辆的行车安全性。如此，本方案解决了现有电池包底部磕碰难以检测的问题。且本方案直接利用了箱底检测安装部自身的密封腔，不需要额外的封闭膜，结构集成性好，具有成本优势。

Description

电池包底部破裂监测结构、电池包和车辆

技术领域

本文涉及但不限于动力电池安全技术，尤指一种电池包底部破裂监测结构、电池包和车辆。

背景技术

随着新能源汽车的不断发展，越来越多的电动车选择将电池包安装在车辆的底部，而电池包因为底部受到撞击后发生破裂引起的安全事故屡见不鲜。但是，由于电池包拖底等发生在电池包的底部，不容易观测，因此亟需一种能够及时发现电池包底部撞击情况的监测结构。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种电池包底部破裂监测结构，可以对电池包底部进行实时监测，以提高行车安全性。

本申请实施例提供了一种电池包底部破裂监测结构，包括：箱底，包括内部设有密封腔的检测安装部；和检测装置，设于所述检测安装部，设置成能够响应所述密封腔内的压力变化而发出信号。

本申请实施例提供的电池包底部破裂监测结构，包括箱底和检测装置。箱底为电池包的外壳的箱底。箱底的检测安装部内部设有密封腔。当电池包底部受到撞击、磕碰等情况导致电池包底部破裂时，箱底密封腔内的气压会发生变化。而检测装置能够响应密封腔内的气压变化而发出信号，从而可以提醒驾驶员或者数据监控平台对车辆进行检查、保养或进一步的检测，以提高车辆的行车安全性。如此，本方案解决了现有电池包底部磕碰难以检测的问题。

另外，相较于在电池包的底板上覆盖封闭膜，利用封闭膜与底板合围出密封腔的方案，本方案直接利用了箱底检测安装部自身的密封腔，不需要额外的封闭膜，结构集成性好，具有成本优势。

在一种示例性的实施例中，所述检测装置包括压力传感器；所述压力传感器包括连接部和检测部；所述连接部与所述检测安装部相连，所述连接部设有与所述密封腔连通的气道；所述检测部与所述气道连通，以检测所述密封腔的压力并响应所述密封腔内的压力变化而发出信号。

在一种示例性的实施例中，所述检测装置包括压力传感器；所述压力传感器包括连接部和检测部；所述连接部与所述检测安装部相连，所述连接部设有与所述密封腔连通的气道；所述检测部与所述气道连通，以检测所述密封腔的压力并响应所述密封腔内的压力变化而发出信号。

在一种示例性的实施例中，所述检测安装部包括：板主体，所述板主体内设有多个空腔，所述空腔沿所述板主体的第一方向贯穿所述板主体的两端，多个所述空腔沿所述板主体的第二方向排布且相互连通，所述第一方向和所述第二方向中的一者为长度方向，另一者为宽度方向；和两个封堵件，分别与所述板主体的第一方向的两端相连，并封堵所述多个空腔的两端，使所述多个空腔形成所述密封腔。

在一种示例性的实施例中，所述板主体包括：两个相对设置的端板；和间隔设于两个所述端板之间的多个隔板，与两个所述端板相连，并将两个所述端板之间的空间分隔成多个所述空腔，所述隔板上设有连通相邻的两个所述空腔的通气槽。

在一种示例性的实施例中，所述隔板沿所述第一方向的长度小于所述端板沿所述第一方向的长度，两个所述端板与所述隔板的端部合围出限位凹槽；所述封堵件设有限位凸起，所述限位凸起嵌入所述限位凹槽，以封堵所述多个空腔的开口端。

在一种示例性的实施例中，所述封堵件与所述端板的端部相抵靠，并与所述端板齐平。

在一种示例性的实施例中，所述箱底包括底板，所述底板形成所述检测安装部；或者，所述箱底包括底板以及与所述底板相连的底护板，所述底护板形成所述检测安装部。

本申请实施例还提供了一种电池包，包括：箱体，所述箱体设有底部开口；如上述实施例中任一项所述的电池包底部破裂监测结构，所述电池包底部破裂监测结构的箱底与所述箱体相连，并封盖所述箱体的底部开口；和电池管理系统，设于所述箱体内，并与所述电池包底部破裂监测结构的检测装置电连接，设置成接收所述检测装置发送的信号并做出响应。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括如上述实施例所述的电池包。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请一个实施例提供的电池包的局部结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的检测安装部的分解结构示意图；

图3为图2所示检测安装部的剖视结构示意图；

图4为图2中板主体的局部放大结构示意图；

图5为图4所示板主体的局部放大结构示意图；

图6为图1所示电池包的局部剖视放大结构示意图；

图7为本申请一个实施例提供的车辆的压力及信号传递示意图。

标记说明如下：

1箱底，11检测安装部，111板主体，1111端板，1112隔板，1113空腔，1114通气槽，1115限位凹槽，112封堵件，1121限位凸起，113密封腔，114安装凸台；

2压力传感器，21连接部，211气道，212通气口，22检测部，23密封阀，231密封球，232弹性件；

3箱体；

4电池管理系统；

5整车报警系统。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

电池包底部被撞击后，容易发生外壳破裂引起的密封失效进水、外部物体碰撞到电芯等问题，进而容易发生电池短路引起的火灾等安全事故。但是，电池包的底部撞击发生在下方，难以观测和监控。

如图1和图6所示，本申请实施例提供了一种电池包底部破裂监测结构，包括：箱底1和检测装置。

其中，箱底1包括内部设有密封腔113的检测安装部11。检测装置设于检测安装部11，设置成能够响应密封腔113内的压力变化而发出信号。检测安装部11是检测装置的安装载体，也是检测装置的检测对象。

本申请实施例提供的电池包底部破裂监测结构，包括箱底1和检测装置。箱底1为电池包的外壳的箱底1。箱底1的检测安装部11内部设有密封腔113。当电池包底部受到撞击、磕碰等情况导致电池包底部破裂时，箱底1密封腔113内的气压会发生变化。而检测装置能够响应密封腔113内的气压变化而发出信号，从而可以提醒驾驶员或者数据监控平台对车辆进行检查、保养或进一步的检测，以提高车辆的行车安全性。如此，本方案解决了现有电池包底部磕碰难以检测的问题。

另外，相较于在电池包的底板上覆盖封闭膜，利用封闭膜与底板合围出密封腔113的方案，本方案直接利用了箱底1检测安装部11自身的密封腔113，不需要额外的封闭膜，结构集成性好，具有成本优势。

在一种示例性的实施例中，检测装置包括压力传感器2。如图6所示，压力传感器2包括连接部21和检测部22。连接部21与检测安装部11相连，连接部21设有与密封腔113连通的气道211。检测部22与气道211连通，以检测密封腔113的压力并响应密封腔113内的压力变化而发出信号。

在本方案中，检测装置直接采用压力传感器2，来检测密封腔113的压力变化。压力传感器2可以直接检测密封腔113内的压力，当密封腔113内的气压发生变化时，压力传感器2发出的压力信号也相应发生变化，进而实现响应密封腔113内的气压变化而发出信号的功能。

其中，压力传感器2包括连接部21和检测部22。连接部21可以与检测安装部11相连，实现压力传感器2与检测安装部11之间的连接，保证压力传感器2与检测安装部11的配合可靠性。检测部22与连接部21内的气道211连通，因而能够检测密封腔113内的压力，实现检测功能。

至于压力传感器2与检测安装部11的具体装配关系，不受限制。比如检测安装部11设有安装凸台114，如图6所示。安装凸台114设有与密封腔113连通的螺纹孔，连接部21穿设于螺纹孔并与安装凸台114螺纹连接。或者，安装凸台114设有安装孔，连接部21穿设于安装孔并通过密封胶与安装凸台114胶粘固定。

在一种示例性的实施例中，如图6所示，连接部21还设有与气道211连通的通气口212。通气口212设置成对密封腔113充气或抽气，以使密封腔113的初始压力不同于大气压。通气口212处设有用于打开或密封通气口212的密封阀23。

这样，通气口212集成在压力传感器2上，充气或抽气的通道与压力传感器2的检测通道(即气道211)也集成为一条通道，因而无需在检测安装部11上额外开设通气口212，有利于提高密封腔113的密封性，也简化了检测安装部11的结构，有利于降低检测安装部11的加工难度，进而降低生产成本。

至于密封阀23的结构形式，则不受限制。比如：如图6所示，密封阀23包括弹性件232和密封球231，通气口212内设有扩张段。密封阀23限位在扩张段内，并能在扩张段内往复运动。当向密封腔113内充气时，密封球231下压弹性件232，密封球231与扩张段的侧壁之间形成过气通道，气体可以进入密封腔113内。当充气完毕时，弹性件232复位顶起密封球231，密封球231顶住扩张段的顶端实现密封。

其中，当通气口212用于向密封腔113内充气时，正常情况下，密封腔113内的气压大于外界大气压，比如高于外界大气压10KPa。当电池包底部破裂时，密封腔113发生泄气导致压力降低，并逐渐降低至与外界大气压压力相当。因此，当压力传感器2检测到密封腔113内气压降低时，即可判定电池包底部受到撞击或磕碰等情况，需要对电池包底部进行安全检查。

当通气口212用于对密封腔113抽气时，正常情况下，密封腔113内的气压小于外界大气压，比如小于外界大气压10KPa。当电池包底部破裂时，密封腔113内会进气导致压力升高，并逐渐升高至与外界大气压压力相当。因此，当压力传感器2检测到密封腔113内气压升高时，即可判定电池包底部受到撞击或磕碰等情况，需要对电池包底部进行安全检查。

在一种示例性的实施例中，如图2和图3所示，检测安装部11包括：板主体111和两个封堵件112。

其中，如图4和图5所示，板主体111内设有多个空腔1113。空腔1113沿板主体111的第一方向贯穿板主体111的两端，多个空腔1113沿板主体111的第二方向排布且相互连通，第一方向和第二方向中的一者为长度方向，另一者为宽度方向。两个封堵件112分别与板主体111的第一方向的两端相连，并封堵多个空腔1113的两端，使多个空腔1113形成密封腔113。

这样，装配时直接将两个封堵件112安装在板主体111的两端即可，非常方便。而两个封堵件112可以采用焊接等方式与板主体111固定连接。

其中，板主体111可以为型材板，型材板可以直接一体成型，有利于简化检测安装部11的装配工序。

示例地，型材板为铝型材。

在一种示例性的实施例中，如图4和图5所示，板主体111包括：两个相对设置的端板1111和间隔设于两个端板1111之间的多个隔板1112。

其中，多个隔板1112两个端板1111相连，并将两个端板1111之间的空间分隔成多个空腔1113。隔板1112上设有连通相邻的两个空腔1113的通气槽1114，如图4、图5和图6所示。

两个端板1111可以大小一致，相互平行。多个隔板1112中位于最外侧的两个隔板1112分别与两个端板1111的宽度方向的端部相连，相当于密封腔113的两个侧壁。其他隔板1112将两个端板1111的内部空间隔开，形成多个长条形的空腔1113。

其中，如图4所示，两侧都有空腔1113的隔板1112上设有通气槽1114，通气槽1114可以连通相邻的两个空腔1113，使整个密封腔113的气压保持一致。

示例地，通气槽1114可以呈方形、圆形、三角形等形状。

在一个示例中，如图5和图6所示，通气槽1114呈方形，且通气槽1114设在隔板1112的端部，并贯穿隔板1112的长度方向的一端。这样便于通气槽1114的加工成型。

在一种示例性的实施例中，如图5所示，隔板1112沿第一方向的长度小于端板1111沿第一方向的长度。两个端板1111与隔板1112的端部合围出限位凹槽1115。封堵件112设有限位凸起1121，限位凸起1121嵌入限位凹槽1115，如图6所示，以封堵多个空腔1113的开口端。

这样，限位凹槽1115与限位凸起1121的配合，可以对封堵件112与板主体111的装配起到良好的定位作用，有利于降低检测安装部11的装配难度，有利于提高封堵件112与板主体111的连接可靠性。

在一种示例性的实施例中，封堵件112与端板1111的端部相抵靠，并与端板1111齐平，如图6所示。

这样，整个检测安装部11的结构较为规整，便于箱底1与箱体3的装配。

在一种示例性的实施例中，箱底1包括底板，底板形成检测安装部11，如图1所示。

对于没有底护板的电池包，直接在底板内设密封腔113，则底板即为检测安装部11。对于该方案，可以将检测装置设在底板的上板面上，则检测装置的接线端位于电池包的箱体3内，可以直接与电池管理系统4通过线路连接。

在一种示例性的实施例中，箱底1包括底板以及与底板相连的底护板，底护板形成检测安装部11。

对于额外设有底护板的电池板，底护板可以对底板起到保护作用。当电池包底部受到撞击、磕碰等情况时，底护板最先受到外力而发生破裂。因此，在底护板内设密封腔113来监测电池包底部是否破裂，非常可靠，则底护板即为检测安装部11。对于该方案，可以在电池包的箱体3上设过线孔，以便于检测装置与箱体3内的电池管理系统4通过线路连接。

如图1和图6所示，本申请实施例还提供了一种电池包，包括：箱体3、如上述实施例中任一项的电池包底部破裂监测结构和电池管理系统4。

其中，箱体3设有底部开口。电池包底部破裂监测结构的箱底1与箱体3相连，并封盖箱体3的底部开口。箱底1与箱体3相连构成电池包的外壳。电池管理系统4设于箱体3内，并与电池包底部破裂监测结构的检测装置电连接，设置成接收检测装置发送的信号并做出响应。

本申请实施例提供的电池包，因包括上述实施例中任一项的电池包底部破裂监测结构，因而具有上述一切有益效果，在此不再赘述。

其中，电池管理系统4可以接收检测装置发送的信号，并做出响应。比如：向整车报警系统5发送信号，使整车报警系统5发出报警信号，如图7所示，以提醒驾驶员或者数据监控平台，及时对电池包进行安全检查。

示例地，整车报警系统5可以通过声音、闪光、屏幕显示、手机APP提醒等方式通知车主进行电池包底部安全检查。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括如上述实施例的电池包。

本申请实施例提供的车辆，因包括上述实施例的电池包，因而具有上述一切有益效果，在此不再赘述。

在本实用新型中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种电池包底部破裂监测结构，其特征在于，包括：

箱底，包括内部设有密封腔的检测安装部；和

检测装置，设于所述检测安装部，设置成能够响应所述密封腔内的压力变化而发出信号。

2.根据权利要求1所述的电池包底部破裂监测结构，其特征在于，所述检测装置包括压力传感器；

所述压力传感器包括连接部和检测部；所述连接部与所述检测安装部相连，所述连接部设有与所述密封腔连通的气道；所述检测部与所述气道连通，以检测所述密封腔的压力并响应所述密封腔内的压力变化而发出信号。

3.根据权利要求2所述的电池包底部破裂监测结构，其特征在于，

所述连接部还设有与所述气道连通的通气口，所述通气口设置成对所述密封腔充气或抽气，以使所述密封腔的初始压力不同于大气压；

所述通气口处设有用于打开或密封所述通气口的密封阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池包底部破裂监测结构，其特征在于，所述检测安装部包括：

板主体，所述板主体内设有多个空腔，所述空腔沿所述板主体的第一方向贯穿所述板主体的两端，多个所述空腔沿所述板主体的第二方向排布且相互连通，所述第一方向和所述第二方向中的一者为长度方向，另一者为宽度方向；和

两个封堵件，分别与所述板主体的第一方向的两端相连，并封堵所述多个空腔的两端，使所述多个空腔形成所述密封腔。

5.根据权利要求4所述的电池包底部破裂监测结构，其特征在于，所述板主体包括：

两个相对设置的端板；和

间隔设于两个所述端板之间的多个隔板，与两个所述端板相连，并将两个所述端板之间的空间分隔成多个所述空腔，所述隔板上设有连通相邻的两个所述空腔的通气槽。

6.根据权利要求5所述的电池包底部破裂监测结构，其特征在于，

所述隔板沿所述第一方向的长度小于所述端板沿所述第一方向的长度，两个所述端板与所述隔板的端部合围出限位凹槽；

所述封堵件设有限位凸起，所述限位凸起嵌入所述限位凹槽，以封堵所述多个空腔的开口端。

7.根据权利要求6所述的电池包底部破裂监测结构，其特征在于，

所述封堵件与所述端板的端部相抵靠，并与所述端板齐平。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的电池包底部破裂监测结构，其特征在于，

所述箱底包括底板，所述底板形成所述检测安装部；或者

所述箱底包括底板以及与所述底板相连的底护板，所述底护板形成所述检测安装部。

9.一种电池包，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体设有底部开口；

如权利要求1至8中任一项所述的电池包底部破裂监测结构，所述电池包底部破裂监测结构的箱底与所述箱体相连，并封盖所述箱体的底部开口；和

电池管理系统，设于所述箱体内，并与所述电池包底部破裂监测结构的检测装置电连接，设置成接收所述检测装置发送的信号并做出响应。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。

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