CN220526999U - 用于电池内部的测温装置与电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，具体提供一种用于电池内部的测温装置与电池，旨在解决及时获取锂离子电池内部温度的问题。为此目的，本实用新型的一种用于电池内部的测温装置，该测温装置包括：导管组件，其至少部分设置在电池的内部；热敏电阻，导管组件的内部设置有热敏电阻，以使热敏电阻能够检测电池内部的温度。本实用新型的一种电池，该电池包括：电池本体和上述的测温装置；本实用新型的导管组件设置在电池内部，导管组件内设置有热敏电阻，热敏电阻的电阻值能够随着环境温度的变化而发生明显变化，通过热敏电阻的电阻值大小就能够获取热敏电阻附近的电池内部温度情况。电池本体内设置有测温装置，测温装置用于获取电池本体的内部温度。

Description

用于电池内部的测温装置与电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体提供一种用于电池内部的测温装置与电池。

背景技术

随着新能源技术的迅速发展，锂离子电池的应用越来越广泛。锂离子电池需要在一定的温度范围内进行充放电等工作过程，如果温度过低会导致电池的运行效率降低，长时间处在低温状态下会对电池本身产生不可逆的损伤，影响电池的使用寿命；温度过高，将导致电池的容量衰减，甚至增加热失控风险，带来巨大的安全危害。因此，实时监测锂离子电池的工作温度，对锂离子电池的安全运行具有重要意义。

一般的，多个锂离子电池集成为电池包，电池包为新能源汽车提供能源。为了获取电池包的工作温度，通常在电池包内设置温度感应装置，从锂离子电池外部获取温度。但是，锂离子电池发生热失控时，往往先在电池内部产生局部过热，该测温方法无法及时获取温度，难以降低热失控的风险。

因此，本领域亟需一种用于电池内部的测温装置与电池来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决及时获取锂离子电池内部温度的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种用于电池内部的测温装置，该测温装置包括：

导管组件，其至少部分设置在所述电池的内部；

热敏电阻，所述导管组件的内部设置有所述热敏电阻，以使所述热敏电阻能够检测所述电池内部的温度。

在上述测温装置的具体实施方式中，所述导管组件的内部沿所述导管组件的长度方向设置有多个所述热敏电阻。

在上述测温装置的具体实施方式中，所述热敏电阻可拆卸地设置在所述导管组件的内部。

在上述测温装置的具体实施方式中，所述导管组件包括导管壳体导管和盖帽，所述导管的一端设置有开口，所述盖帽用于封堵所述开口，所述热敏电阻设置在所述导管内。

在上述测温装置的具体实施方式中，所述测温装置还包括连接线，所述热敏电阻连接于所述连接线，所述连接线穿设于所述盖帽设置，所述连接线用于为所述热敏电阻连接电源，且传输所述热敏电阻输出的信号。

在上述测温装置的具体实施方式中，所述测温装置还包括熔断件，所述连接线上串联有所述熔断件，且所述熔断件位于所述热敏电阻处；

当所述熔断件处的温度达到所述熔断件的熔点时，所述熔断件能够熔断。

在第二方面，本实用新型提供一种电池，该电池包括：

电池本体；

上述的测温装置，所述电池本体内设置有所述测温装置，所述测温装置用于获取所述电池本体的内部温度。

在上述电池的具体实施方式中，所述电池本体内设置有多个所述测温装置。

在上述电池的具体实施方式中，所述电池本体的外壁上设置有所述热敏变色层，所述热敏变色层用于示出所述电池本体的外壁温度。

在上述电池的具体实施方式中，所述热敏变色层环绕所述电池本体的外壁设置。

在采用上述技术方案的情况下，本实用新型的导管组件设置在电池内部，导管组件内设置有热敏电阻，热敏电阻的电阻值能够随着环境温度的变化而发生明显变化，通过热敏电阻的电阻值大小就能够获取热敏电阻附近的电池内部温度情况。

进一步地，在导管组件内设置有多个热敏电阻，从而能够获取电池内部多个位置的温度，避免电池的升温位置距离热敏电阻过远时，难以及时准确地获取温度情况的问题。

进一步地，在电池本体的外壁上还设置有热敏变色层，该热敏变色层能够根据电池本体的外壁温度而改变颜色，通过识别热敏变色层的颜色即可获取电池外壁对应区域的温度。结合上述设置在电池本体内部的测温装置，能够及时全面地获取电池内外各个位置的温度，从而有效提升电池的安全性。

进一步地，热敏电阻可拆卸地设置在导管组件内部。这种设置方式便于取出热敏电阻，进行维修或更换。

进一步地，连接线上串联有所述熔断件，且所述熔断件位于所述热敏电阻处。当熔断件处的温度达到熔断件的熔点时，熔断件能够熔断，以使热敏电阻和熔断件的串联电路断开。根据热敏电阻和熔断件的串联电路是否断开，就能够得知熔断件附近的温度是否达到熔断件的熔点。并且在高温时断开电路，能够保护热敏电阻。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型提供的测温装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的实施例一的结构示意图；

图3是本实用新型提供的实施例二的结构示意图；

图4是本实用新型提供的实施例三的结构示意图。

附图标记列表：

1、导管组件；11、导管；12、盖帽；2、热敏电阻；3、连接线；4、电池本体；5、热敏变色层。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。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。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为解决及时获取锂离子电池内部温度的问题，本实施例公开了一种电池，其具体为锂离子电池，其主要用来为新能源车辆提供电能，也可以用来为其他设备提供电能。

该电池包括电池本体4和测温装置。测温装置用于获取电池本体4的内部温度。参照图1，测温装置包括导管组件1、热敏电阻2、连接线3和熔断件。

导管组件1包括导管11和盖帽12。导管11由塑料、不锈钢、合金铝材等耐腐蚀且不影响电池工作的材料制成。导管11的形状包括但不限于圆柱形、椭圆柱、棱柱形等。导管11至少部分设置在电池本体4的内部。导管11设置有内腔和开口，内腔用于容纳热敏电阻2等部件，开口连通内腔和导管11外部，内腔中的热敏电阻2等部件能够通过开口进入或离开内腔。盖帽12用于封闭开口，具体地，盖帽12能够塞入开口中。

热敏电阻2设置在导管组件1内，具体地，设置在导管11的内腔中。热敏电阻2的材料包括但不限于半导体材料、金属材料、合金材料等。当热敏电阻2附近的环境温度变化时，热敏电阻2的电阻值会发生明显改变。因此，通过获取热敏电阻2的电阻值，就能够获取热敏电阻2附近的环境温度。在本实施例中，该环境温度为热敏电阻2附近的电池内部温度。进一步地，在内腔中设置有多个热敏电阻2，多个热敏电阻2沿导管的长度方向间隔布设，以获取电池内部不同位置的温度，避免电池的升温位置距离热敏电阻过远时，难以及时准确地获取温度情况的问题。

连接线3具体为热敏电阻2的导线，热敏电阻2通过连接线3连接电源和外部电路，电源用于为热敏电阻2供电，外部电路包括电阻测量装置，其用于获取热敏电阻2的电阻值。根据该电阻值就能够获取热敏电阻2处的温度。进一步地，外部电路还包括显示模块和报警模块，显示模块用于显示电池上各个区域的温度情况；如果温度达到预设阈值，报警模块能够进行报警。

具体地，热敏电阻2的两端均连接有连接线3，连接线3穿过盖帽12，并连接测温装置外部的电源和电阻测量装置。进一步地，连接线3采用硬质材料或直径较粗的导线。这种连接线3能够支撑热敏电阻2，以使热敏电阻2在导管组件1内部的位置固定。

并且热敏电阻2通过连接线3与盖帽12连为一体。当盖帽12封闭导管11的开口时，先使热敏电阻2通过开口，再使盖帽12封堵开口，以使热敏电阻2被封闭在内腔中；当盖帽12脱离开口时，热敏电阻2能够随盖帽12离开内腔。这种设置方式使热敏电阻2可拆卸地设置在导管组件1内，便于维修更换热敏电阻2。

熔断件为低熔点的导体材料，具体由铅锑合金等导体材料。当熔断件附近的环境温度达到熔断件的熔点时，熔断件将会熔断。至少一个连接线上串联有熔断件，具体地，熔断件串联在连接线3上，且熔断件设置在热敏电阻2附近。优选地，在热敏电阻2的两端均串联熔断件。当热敏电阻2与熔断件附近的温度达到熔断件的熔点时，熔断件将会熔断，以使热敏电阻2和熔断件的串联电路断开。上述的电阻测量装置能够获取电路断开的信号，当接收到电路断开的信号时，就能够得知热敏电阻2和熔断件附近的温度已经达到熔断件的熔点。并且通过在高温时断开电路，能够保护热敏电阻2。

进一步地，在热敏电阻2、连接线3和熔断件上均设置有绝缘层，防止发生短路。具体地，熔断件上设置有预设熔断位置，预设熔断位置的直径较小，熔断件上的绝缘层与熔断件的预设熔断位置之间设置有间隙，以便熔断件能够及时熔断。

热敏变色层5的材料具体为金属混合氧化物、碘化物、配合物、金属络合物、复盐等无机热致变色化合物或者螺吡喃类、六苯基双咪哇类、哗嗓类等有机化合物或者有机/无机的复合材料。

电池本体4的外壁上涂覆有热敏变色层5，热敏变色层5能够随电池本体4外壁的温度而改变颜色。因此，通过热敏变色层5的颜色就能够获取电池本体4外壁的温度。进一步地，可以通过测量热敏变色层5的颜色或吸收峰等特征量，并根据该特征量获取电池本体4外壁上对应区域的温度。

具体地，热敏变色层5环绕电池本体4外壁设置，以使热敏变色层5能够获取电池本体4环周的外壁温度。更具体地，热敏变色层5的形状为条带状，电池本体4的外壁上设置有多个热敏变色层5的条带，以获取电池本体4外壁上更多位置的温度。

下面根据三个实施例详细说明电池的结构。

实施例一：

参照图2，本实施例的电池本体4为圆柱形锂离子电池。在电池本体4的中心轴处设置有一个测温装置，电池本体4的正负极、集流体等电芯部件卷绕在测温装置的导管组件1外壁上。导管组件1内设置有多个间隔设置的热敏电阻2，用于获取电池本体4内不同区域的温度，进一步地，电池本体4内的测温装置的数量和位置、导管组件1的长度以及热敏电阻2的数量可以根据电池本体4的结构和具体的测温需求进行调整。

电池本体4的外壁上设置有热敏变色层5，用于获取电池外壁的温度。具体地，根据电池本体4的结构和测温需求，设计热敏变色层5在电池本体4外壁上的分布结构。在本实施例中，在电池本体4的外壁上间隔设置有三个热敏变色层5的环形条带，且环形条带与测温装置垂直设置，以便扩大测温范围，更全面地获取电池不同区域的温度。

实施例二：

参照图3，本实施例的电池本体4为方壳形锂离子电池。多个测温装置间隔设置在电池本体4内，在本实施例中，测温装置的数量为五个。进一步地，电池本体4内的测温装置的数量和位置、导管组件1的长度以及热敏电阻2的数量可以根据电池本体4的结构和具体的测温需求进行调整。

进一步地，在电池本体4的外壁上设置有通孔，测温装置的导管本体的具有开口的部分设置在电池本体4外，热敏电阻2能够通过开口进出电池本体4内部，以便维修更换测温装置的内部零件。电池本体4的外壁上设置有三个热敏变色层5的环形条带。

电池本体4的外壁上设置有热敏变色层5，用于获取电池外壁的温度。具体地，根据电池本体4的结构和测温需求，设计热敏变色层5在电池本体4外壁上的分布结构。在本实施例中，在电池本体4的外壁上间隔设置有三个热敏变色层5的环形条带，且环形条带与测温装置垂直设置，以便扩大测温范围，更全面地获取电池不同区域的温度。

实施例三：

参照图4，本实施例的电池本体4为软包锂离子电池。在本实施例中，测温装置的数量为一个；在其他实施例中，测温装置的数量也可以为多个。进一步地，电池本体4内的测温装置的数量和位置、导管组件1的长度以及热敏电阻2的数量可以根据电池本体4的结构和具体的测温需求进行调整。

进一步地，在电池本体4的外壁上设置有通孔，测温装置的导管本体的具有开口的部分设置在电池本体4外，热敏电阻2能够通过开口进出电池本体4内部，以便维修更换测温装置的内部零件。电池本体4的外壁上设置有三个热敏变色层5的环形条带。

电池本体4的外壁上设置有热敏变色层5，用于获取电池外壁的温度。具体地，根据电池本体4的结构和测温需求，设计热敏变色层5在电池本体4外壁上的分布结构。在本实施例中，在电池本体4的外壁上间隔设置有三个热敏变色层5的环形条带，且环形条带与测温装置垂直设置，以便扩大测温范围，更全面地获取电池不同区域的温度。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电池内部的测温装置，其特征在于，包括：

导管组件(1)，其至少部分设置在所述电池的内部；

热敏电阻(2)，所述导管组件(1)的内部设置有所述热敏电阻(2)，以使所述热敏电阻(2)能够检测所述电池内部的温度。

2.根据权利要求1所述的测温装置，其特征在于，所述导管组件(1)的内部沿所述导管组件(1)的长度方向设置有多个所述热敏电阻(2)。

3.根据权利要求1所述的测温装置，其特征在于，所述热敏电阻(2)可拆卸地设置在所述导管组件(1)的内部。

4.根据权利要求3所述的测温装置，其特征在于，所述导管组件(1)包括导管(11)和盖帽(12)，所述导管的一端设置有开口，所述盖帽用于封堵所述开口，所述热敏电阻设置在所述导管内。

5.根据权利要求4所述的测温装置，其特征在于，所述测温装置还包括连接线(3)，所述热敏电阻(2)连接于所述连接线(3)，所述连接线穿设于所述盖帽设置，所述连接线(3)用于为所述热敏电阻(2)连接电源，且传输所述热敏电阻(2)输出的信号。

6.根据权利要求5所述的测温装置，其特征在于，所述测温装置还包括熔断件，所述连接线(3)上串联有所述熔断件，且所述熔断件位于所述热敏电阻处；

当所述熔断件处的温度达到所述熔断件的熔点时，所述熔断件能够熔断。

7.一种电池，其特征在于，包括：

电池本体(4)；

如权利要求1-6中任一项所述的测温装置，所述电池本体(4)内设置有所述测温装置，所述测温装置用于获取所述电池本体(4)的内部温度。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电池本体内设置有多个所述测温装置。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电池本体(4)的外壁上设置有热敏变色层(5)，所述热敏变色层(5)用于示出所述电池本体(4)的外壁温度。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述热敏变色层(5)环绕所述电池本体(4)的外壁设置。