CN220544000U - 电池单体、电池包和储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体、电池包和储能系统，属于电池制造技术领域。所述电池单体包括：电芯和电芯检测装置，所述电芯检测装置包括：基板，所述基板设于所述电芯内，且具有多个间隔开设置的安装槽；多个电芯参数传感器，多个所述电芯参数传感器分别布置在多个所述安装槽。通过设置所述基板，对所述电芯的结构起支撑作用，且所述基板上设有多个所述安装槽，使多个所述电芯参数传感器在电芯内部的位置固定，对电芯各个位置的参数检测更加准确，对电池状态监测提供更可靠的数据，有助于提高电池状态的计算精度，也有助于预警电芯安全问题。

Description

电池单体、电池包和储能系统

技术领域

本申请属于电池制造技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池包和储能系统。

背景技术

随着新能源技术的发展，电池作为主要储能单元的应用越发广泛。目前的电池管理系统虽然会对电池的情况例如温度、压力等进行监控，但是这些传感器通常是间隔地布置在电池的外侧，用于检测电池模组整体的情况。但是，在电芯工作时，对于每个电芯内部的情况，并不能有效地监控，对电池的工作状态无法做到有效判断，甚至有可能导致不能监控到电芯的故障。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电池单体、电池包和储能系统，对电芯内部各个位置的参数检测更加准确，对电池状态监测提供更可靠的数据，有助于提高电池状态的计算精度，也有助于预警电芯安全问题。

第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括电芯和电芯检测装置，所述电芯检测装置包括：

基板，所述基板设于所述电芯内，且具有多个间隔开设置的安装槽；

多个电芯参数传感器，多个所述电芯参数传感器分别布置在多个所述安装槽。

根据本申请实施例提供的电池单体，通过设置所述基板，可对所述电芯的结构起支撑作用，且所述基板上设有多个所述安装槽，使多个所述电芯参数传感器在电芯内部的位置固定，对电芯各个位置的参数检测更加准确，对电池状态监测提供更可靠的数据，有助于提高电池状态的计算精度，也有助于预警电芯安全问题。

根据本申请的一个实施例，所述电芯参数传感器包括温度传感器，且所述温度传感器为多个，所述安装槽包括第一安装槽，所述第一安装槽为与所述温度传感器一一对应的多个，所述温度传感器设于所述第一安装槽内。

根据本申请的一个实施例，所述第一安装槽贯穿所述基板，所述温度传感器的厚度大于所述基板的厚度。

根据本申请的一个实施例，所述安装槽包括第二安装槽，所述电芯检测装置还包括：

无线发射器，所述无线发射器与多个所述电芯参数传感器电连接，所述无线发射器设于所述第二安装槽内。

根据本申请的一个实施例，所述安装槽包括第三安装槽，所述电芯检测装置还包括：

电源，所述电源用于为所述无线发射器及所述电芯参数传感器供电，所述电源设于所述第三安装槽内。

根据本申请的一个实施例，所述第二安装槽和所述第三安装槽连通为整体。

根据本申请的一个实施例，所述无线发射器的厚度不大于所述第二安装槽的深度，所述电源的厚度不大于所述第三安装槽的厚度。

根据本申请的一个实施例，所述安装槽包括第四安装槽，所述电芯参数传感器还包括：

压力传感器，所述压力传感器设于所述第四安装槽。

根据本申请的一个实施例，所述基板设有与所述第四安装槽连通的通道，所述通道连通至所述基板的端面。

根据本申请的一个实施例，所述第四安装槽贯穿所述基板，所述压力传感器的厚度大于所述基板的厚度。

根据本申请的一个实施例，所述基板外覆盖有绝缘层。

第二方面，本申请提供一种电池包，包括：

壳体；

多个如上述实施例所述的电池单体，多个所述电池单体设于所述壳体内。

根据本申请的电池包，电芯检测装置可以实时检测各个电池单体的工作状态，提高对电池单体的监测精度，提升电池包的工作稳定性和安全性。

第三方面，本申请提供一种储能系统，包括：

如上述实施例所述的电池包；

电源管理单元，所述电源管理单元与所述电池包电连接，用于对所述电池包进行监控。

根据本申请的储能系统，通过设置如上所述的电池包和所述电源管理单元，电源管理单元可以通过电芯检测装置可以实时检测各个电池单体的工作状态，提高对电池单体的监测精度，便于电源管理单元对电池包的工作状态进行监测和管理，提升电池包以及整个储能系统的工作效率、工作稳定性和安全性。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例提供的电芯检测装置的结构示意图之一；

图2是本申请实施例提供的电的结构示意图之一；

图3是本申请实施例提供的电的结构示意图之二；

图4是本申请实施例提供的电的结构示意图之三。

附图标记：

电芯100、极耳110；

电芯检测装置200、基板210、第一安装槽211、第二安装槽212、第三安装槽213、第四安装槽214、通道216、温度传感器220、无线发射器230、电源240、压力传感器250、线束260。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图4描述根据本申请实施例的电池单体。

本申请提供了一种电池单体，电池单体包括电芯100和电芯检测装置200，电芯检测装置200包括基板210和多个电芯参数传感器。

电芯100具有极耳110，极耳110可用于与外界用电装置或者充电装置电连接，电芯检测装置200设于电芯100内，用于检测电芯100在工作状态下各个位置的各项参数信息。

如图1至图4所示，基板210设于电芯100内，且具有多个间隔开设置的安装槽。

基板210设置在电芯100内，可对电芯100起一定支撑作用，且便于准确检测电芯100内部的各种状态参数，基板210上具有多个间隔开设置的安装槽，安装槽用于布置电芯参数传感器等，可将安装槽均匀布置在基板210上，或者针对电芯100中需要特殊检测的位置来布置，以便于检测电芯100上不同位置的参数。

多个电芯参数传感器分别布置在多个安装槽内。通过将电芯参数传感器设置在安装槽内，以将电芯参数传感器的位置相对于基板210固定设置，使电芯参数传感器可以稳定检测对应位置的温度，同时，还可以节省电芯参数传感器占用的空间，减小电芯检测装置200的体积。

根据本申请的电池单体，通过在电芯100内设置电芯检测装置200，通过基板210对电芯100的结构起支撑作用，并通过电芯参数传感器检测电芯100内部多个不同位置的各项参数，且通过基板210和第一安装槽211的设置，使多个电芯参数传感器在电芯100内部的位置固定，使其对电芯100各个位置的参数检测更加准确，对电池状态监测提供更可靠的数据，有助于提高电池状态的计算精度，也有助于预警电芯100安全问题。

如图1所示，根据本申请的一些实施例，电芯参数传感器包括温度传感器220，且温度传感器220为多个，安装槽包括第一安装槽211，第一安装槽211为与温度传感器220一一对应的多个，温度传感器220设于第一安装槽211内。

在本实施方式中，通过设置温度传感器220以便于检测电芯100内部的温度参数，通过设置多个温度传感器220以便于针对电芯100内部不同位置进行检测。其中，多个第一安装槽211可以在电芯100内均匀布置，或者针对电芯100内需要特殊检测的位置来布置，以便于多个温度传感器220检测电芯100上不同位置的温度。

多个温度传感器220分别布置在多个第一安装槽211。通过将温度传感器220设置在第一安装槽211内，以将温度传感器220的位置相对于基板210固定设置，使温度传感器220可以稳定检测对应位置的温度，检测更加准确。

根据本申请的一些实施例，第一安装槽211可以贯穿基板210，温度传感器220的厚度可以大于基板210的厚度。

在本实施方式中，以电芯100为卷芯结构为例，基板210设置在卷芯内，为了便于同时检测卷芯两侧的温度，以及检测的准确性，第一安装槽211可以贯穿基板210设置，使温度传感器220可以检测基板210两侧的卷芯的温度。并且，温度传感器220的厚度可以大于基板210的厚度，使温度传感器220的两个侧面分别凸出基板210设置，使温度传感器220的两个侧面均可以与卷芯的内壁抵紧，检测更加准确。

如图1和图2所示，根据本申请的一些实施例，安装槽可以包括第二安装槽212，电芯检测装置200还可以包括无线发射器230，无线发射器230可以发送无线信号。

无线发射器230可以与多个电芯参数传感器电连接。电芯参数传感器与无线发射器230电连接，电芯参数传感器所检测到的参数信号可以通过无线发射器230发送到电芯100外的接收装置，通过设置无线发射器230，使电芯检测装置200安装在电芯100内部时，在不破坏电池外部结构的情况下，可以将检测到的参数信号发送到外界，提高电芯100的密封性和可靠性。可以理解的是，接收装置可以是能对电池以及电池包的工作状态进行监测和控制的装置，具体形式在此不做限制。

安装槽可以包括第二安装槽212，无线发射器230设于第二安装槽212内。通过设置第二安装槽212，以起到对无线发射器230位置的固定，保证无线发射器230工作的稳定性同时减少整个电芯检测装置200占用的空间，缩小体积，节省成本，便于安装。

如图1和图2所示，根据本申请的一些实施例，安装槽可以包括第三安装槽213，电芯检测装置200可以包括电源240，电源240可以给电芯检测装置200内的电子元器件供电。

电源240可以用于为无线发射器230及电芯参数传感器供电。

在一示例中，电源240可以与无线发射器230电连接，用于给无线发射器230供电，无线发射器230可以通过线束260与多个电芯参数传感器电连接，线束260可以起到传输信号和供电的作用，通过无线发射器230给多个电芯参数传感器供电。

在另一示例中，电源240可以与无线发射器230电连接，用于给无线发射器230供电，电源240也可以直接与多个电芯参数传感器电连接，直接给多个电芯参数传感器供电，无线发射器230通过线束260与多个电芯参数传感器电连接，线束260仅用于传输信号。

安装槽可以包括第三安装槽213，电源240可以设于第三安装槽213内，以起到对电源240位置的固定，保证电源240安装稳定的同时减少整个电芯检测装置200占用的空间，缩小体积，节省成本，便于安装。

在一些实施例中，无线发射器230和多个电芯参数传感器可以直接与电芯100电连接，通过电芯100直接给无线发射器230和多个电芯参数传感器供电。如图1所示，根据本申请的一些实施例，第二安装槽212和第三安装槽213可以连通为整体。在本实施方式中，电源240与无线发射器230电连接以给无线发射器230供电，通过无线发射器230给多个温度传感器220供电，为节省空间且便于电源240与无线发射器230连接，电源240靠近无线发射器230设置，通过将第二安装槽212和第三安装槽213可以为整体，降低加工难度。

根据本申请的一些实施例，无线发射器230的厚度可以不大于第二安装槽212的深度，电源240的厚度可以不大于第三安装槽213的厚度。

在本实施方式中，无线发射器230的厚度不大于第二安装槽212的深度，使无线发射器230可以完全容纳在第二安装槽212内，不会向外凸出，避免基板210安装在电芯100内时，对无线发射器230产生挤压。电源240的厚度不大于第三安装槽213的厚度，使电源240可以完全容纳在第三安装槽213内，不会向外凸出，避免基板210安装在电芯100内时，对电源240产生挤压。

其中，第二安装槽212和第三安装槽213可以贯穿基板210设置，也可以呈在基板210一侧向内凹陷的凹槽设置。

如图1和图2所示，根据本申请的一些实施例，安装槽可以包括第四安装槽214，电芯参数传感器还可以包括压力传感器250，压力传感器250可以设于第四安装槽214。

通过设置压力传感器250可以监测电芯100内部的压力信息，通过同时检测电芯100内的温度和压力，对电芯100的工作状态判断更加准确。基板210上设有第四安装槽214，压力传感器250设于第四安装槽214内，以起到对压力传感器250位置的固定，同时可以节省压力传感器250占用的空间，减小电芯检测装置200的体积，节省成本，方便电芯检测装置200的安装。

其中，压力传感器250可以与无线发射器230电连接，压力传感器250的压力信号可以通过无线发射器230发送到接收装置。压力传感器250可以通过无线发射器230供电，也可以使电源240直接与压力传感器250电连接，通过电源240给压力传感器250供电。

如图1和图2所示，根据本申请的一些实施例，基板210可以设有与第四安装槽214连通的通道216，通道216可以连通至基板210的端面。

基板210的端面可以与电芯100的端面齐平，或者靠近电芯100的端面设置，通道216可以联通第四安装槽214和基板210的端面，使第四安装槽214与电池内部空间联通，使电池内部的气体可以更容易地流通到第四安装槽214内，便于压力传感器250检测电池内的压力。

在本实施方式中，如图1所示，压力传感器250靠近基板210的边缘设置，通道216设置在基板210靠近压力传感器250的一侧边缘。在其他的实施方式中，通道216还可以设置在基板210靠近中部的位置，具体根据压力传感器250的位置确定。

根据本申请的一些实施例，第四安装槽214可以贯穿基板210，压力传感器250的厚度可以大于基板210的厚度。

在本实施方式中，第四安装槽214可以贯穿基板210设置，使压力传感器250便于检测基板210两侧的压力，检测精度更高。压力传感器250的厚度可以大于基板210的厚度，使压力传感器250的两侧面可以伸出到第四安装槽214外，并于电芯100的内壁抵紧，便于检测电芯100内侧的压力。

在一些实施例中，基板210上还设有线槽，线束260至少部分设置在线槽内，可以理解的是，线槽的深度不小于线束260的直径，以使线束260可以埋设在线槽内，不会凸出基板210的表面，避免安装基板210时损坏线束260。其中，如图1所示，根据各传感器位置的设置，线束260可以部分设置在基板210的端部外并位于电池内部，不会与电芯100产生接触，且可以减少线槽的设置，降低生产成本。

根据本申请的一些实施例，基板210外可以覆盖有绝缘层。绝缘层至少部分覆盖在基板210外，且可以覆盖在基板210上的各电子元器件和线束260外。在将多个温度传感器220、无线发射器230、电源240、压力传感器250和线束260安装到基板210上，并接线完毕后，可以使用绝缘材质的胶类对易腐蚀部位作密封绝缘处理，起到保护基板210和电子元器件的作用。

其中，绝缘层的材质可以是UV(Ultraviolet Rays)胶(又称无影胶)，使用UV胶配合紫外线灯照射实现固化，保护基板210和电子元器件的同时，还可以起到固定各部件的作用，避免各电子元器件在安装槽内活动，或者在安装和运输时脱出。绝缘层的材质还可以是RTV(room temperature vulcanized silicone rubber)硅橡胶等其他绝缘耐腐蚀胶水，在此不做具体限制。

本申请实施例还提供一种电池包，电池包包括壳体和多个如上述任一实施例的电池单体，多个电池单体设于壳体内。

根据本申请的电池包，电芯检测装置200可以实时检测各个电池单体的工作状态，提高对电池单体的监测精度，提升电池包的工作稳定性和安全性。

本申请实施例还提供一种储能系统，储能系统包括如上述实施例的电池包和电源管理单元，电源管理单元与电池包电连接，用于对电池包进行监控。

电源管理单元可以与电池单体中的电芯检测装置200电连接，用于接收电芯检测装置200发送的温度和压力信号，以便于对电池的工作进行监控和管理。

根据本申请的储能系统，通过设置如上的电池包和电源管理单元，电源管理单元可以通过电芯检测装置200可以实时检测各个电池单体的工作状态，提高对电池单体的监测精度，便于电源管理单元对电池包的工作状态进行监测和管理，提升电池包以及整个储能系统的工作效率、工作稳定性和安全性。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以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。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一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。

在本申请的描述中，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种电池单体，其特征在于，包括电芯和电芯检测装置，所述电芯检测装置包括：

基板，所述基板设于所述电芯内，且具有多个间隔开设置的安装槽；

多个电芯参数传感器，多个所述电芯参数传感器分别布置在多个所述安装槽。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电芯参数传感器包括温度传感器，且所述温度传感器为多个，所述安装槽包括第一安装槽，所述第一安装槽为与所述温度传感器一一对应的多个，所述温度传感器设于所述第一安装槽内。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第一安装槽贯穿所述基板，所述温度传感器的厚度大于所述基板的厚度。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述安装槽包括第二安装槽，所述电芯检测装置还包括：

无线发射器，所述无线发射器与多个所述电芯参数传感器电连接，所述无线发射器设于所述第二安装槽内。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述安装槽包括第三安装槽，所述电芯检测装置还包括：

电源，所述电源用于为所述无线发射器及所述电芯参数传感器供电，所述电源设于所述第三安装槽内。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第二安装槽和所述第三安装槽连通为整体。

7.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述无线发射器的厚度不大于所述第二安装槽的深度，所述电源的厚度不大于所述第三安装槽的厚度。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述安装槽包括第四安装槽，所述电芯参数传感器还包括：

压力传感器，所述压力传感器设于所述第四安装槽。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述基板设有与所述第四安装槽连通的通道，所述通道连通至所述基板的端面。

10.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述第四安装槽贯穿所述基板，所述压力传感器的厚度大于所述基板的厚度。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述基板外覆盖有绝缘层。

12.一种电池包，其特征在于，包括：

壳体；

多个如权利要求1-11中任一项所述的电池单体，多个所述电池单体设于所述壳体内。

13.一种储能系统，其特征在于，包括：

如权利要求12所述的电池包；

电源管理单元，所述电源管理单元与所述电池包电连接，用于对所述电池包进行监控。