CN220627903U - 信号探测组件及电池 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种信号探测组件及电池。信号探测组件用于电池，信号探测组件包括基板和探测器，基板用于安装在电池中壳体背离电芯的一侧，探测器设置在基板上，探测器用于探测电池的信号。本申请中的信号探测组件能够直接安装在电池的壳体外侧，并对电池的信号进行监测，以对电池的健康状态进行探测预警，避免因电池滥用而造成热失控。

Description

信号探测组件及电池

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种信号探测组件及电池。

背景技术

随着电池技术的发展，电池已被广泛应用于电动汽车和各种电子产品等领域。电池容易过热、过度放电、过度充电或短路而失效，并且电池的化学能可以迅速转化为热能，由此容易导致电池内部的热量积聚，从而引起热失控，最终将会导致火灾和爆炸等危险情况发生。

目前，在使用电池的同时，会配备电池管理系统对电池组进行监控和管理。电池管理系统主要以电池组为核心，通过探测电池组的外部温度、电流和电压，来获取电池组的健康状态。但现有的探测技术中当某个电池发生异常时易出现响应不及时的问题，也就无法实现安全预警。

实用新型内容

本申请实施例提供一种信号探测组件及电池，可以解决现有探测技术中电池在发生异常时无法实现安全预警的问题。

本申请实施例提供一种信号探测组件，所述信号探测组件用于电池，所述信号探测组件包括：

基板，用于安装在所述电池中壳体背离电芯的一侧；

探测器，设置在所述基板上，所述探测器用于探测所述电池的信号。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述基板上开设有避让孔，所述避让孔沿所述基板的厚度方向贯穿所述基板，所述避让孔用于避让所述电池中的防爆阀，所述探测器设置在所述基板上靠近所述避让孔的位置。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述基板的侧边面开设有安装口，所述安装口与所述避让孔连通；所述避让孔的侧壁用于与所述电池中防爆阀的侧边面适配性组装。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述探测器包括压力传感器、温度传感器和气体传感器中的一种或多种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述探测器包括至少一个压力传感器、至少一个温度传感器和至少一个气体传感器，所述压力传感器、所述温度传感器和所述气体传感器沿所述避让孔的周向间隔设置。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述信号探测组件还包括连接器，所述连接器设置在所述基板上，所述连接器与所述探测器电连接，所述连接器用于接收所述探测器探测的信号。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述基板上集成有多条导电走线，所述导电走线的一端与所述探测器电连接，所述导电走线的另一端与所述连接器电连接。

相应的，本申请实施例还提供一种电池，所述电池包括：

壳体，形成有容纳腔；

电芯，位于所述容纳腔内；

上述任一项所述的信号探测组件，所述信号探测组件设置在所述壳体背离所述电芯的一侧，所述信号探测组件与所述壳体连接。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述壳体的一端设置有防爆阀，所述信号探测组件与所述防爆阀位于所述壳体的同一端，所述信号探测组件中基板的侧边面与所述防爆阀的侧边面抵接。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述基板上对应所述防爆阀的位置开设有避让孔，所述避让孔沿所述基板的厚度方向贯穿所述基板，所述防爆阀至少部分位于所述避让孔内，所述信号探测组件的探测器设置在所述基板上靠近所述防爆阀的位置。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述电池包括两个所述信号探测组件，两个所述信号探测组件分别与所述壳体连接，并位于所述防爆阀的相对两侧。

本申请实施例中信号探测组件用于电池，信号探测组件包括基板和探测器，基板用于安装在电池中壳体背离电芯的一侧，探测器设置在基板上，探测器用于探测电池的信号。本申请中的信号探测组件能够直接安装在电池的壳体外侧，并对电池的信号进行监测，以对电池的健康状态进行探测预警，避免因电池滥用而造成热失控。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种信号探测组件的主视图；

图2是本申请实施例提供的一种信号探测组件的侧视图；

图3是本申请实施例提供的一种电池的主视图；

图4是本申请实施例提供的一种图3中A-A视角的剖视图。

附图标记说明：

10，电池；

100，信号探测组件；110，基板；111，避让孔；112，安装口；113，导电走线；120，探测器；121，压力传感器；122，温度传感器；123，气体传感器；130，连接器；

200，壳体；210，容纳腔；220，防爆阀；

300，电芯。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本申请实施例提供一种信号探测组件及电池，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。

首先，本申请实施例提供一种信号探测组件，信号探测组件用于电池，以对电池的各种信号进行监测，并对电池的健康状态进行探测预警。如图1和图3所示，信号探测组件100包括基板110，基板110是整个信号探测组件100的支撑板，用于安装在电池10中壳体200背离电芯300的一侧。其中，所用基板110能够是印制电路板或者柔性电路板，即基板110上形成有线路结构，以便于设置在基板110上的其他构件之间的相互电连接。

信号探测组件100包括探测器120，探测器120设置在基板110上，探测器120用于探测电池10的信号。由于基板110直接安装在电池10壳体200的表面，设置在基板110上的探测器120则能够用于监测电池10壳体200表面的相关信号，包括温度、压力等信号，以反应壳体200内部电芯300的健康状态，同时，将信号探测组件100直接整体安装在电池10的壳体200外侧，还能够有效简化信号探测组件100的安装方式以及电池10整体的结构设计。

本申请实施例中信号探测组件100用于电池10，信号探测组件100包括基板110和探测器120，基板110用于安装在电池10中壳体200背离电芯300的一侧，探测器120设置在基板110上，探测器120用于探测电池10的信号。本申请中的信号探测组件100能够直接安装在电池10的壳体200外侧，并对电池10的信号进行监测，以对电池10的健康状态进行探测预警，避免因电池滥用而造成热失控。

可选的，如图1和图2所示，基板110上开设有避让孔111，避让孔111沿基板110的厚度方向贯穿基板110，避让孔111用于避让电池10中的防爆阀220，探测器120则设置在基板110上靠近避让孔111的位置。即在将信号探测组件100安装至电池10的壳体200上时，基板110上的避让孔111与电池10中的防爆阀220对应，以使防爆阀220能够至少部分位于避让孔111内。

其中，防爆阀220为电池10壳体200相对较薄弱的区域，若壳体200内部因压力过大而导致气体溢出，则气体更容易从防爆阀220处溢出。通过将探测器120设置在基板110上靠近避让孔111的位置，也即，将探测器120设置在基板110上靠近防爆阀220的位置，有助于提高探测器120探测结果的精度以及探测时效性，进而有助于快速准确的进行探测预警。

在一些实施例中，基板110的侧边面开设有安装口112，安装口112与避让孔111连通。即避让孔111贯穿基板110一侧的侧边面，并在侧边面上形成安装口112，使得在将信号探测组件100安装至电池10壳体200上时，电池10中的防爆阀220能够通过安装口112进入避让孔111内，从而有助于信号探测组件100在电池10壳体200上的定位安装。

其中，避让孔111的侧壁用于与电池10中防爆阀220的侧边面适配性组装，也就是说，避让孔111的侧壁的形状与对应安装的电池10中防爆阀220侧边面的形状一致，电池10中的防爆阀220能够通过安装口112卡入避让孔111内，进而减小基板110上探测器120与防爆阀220之间的距离，提高探测器120探测结果的精度以及探测时效性。

在另一些实施例中，基板110上的避让孔111为一个完整的环形孔，即在将信号探测组件100安装至电池10壳体200上时，基板110上的避让孔111对电池10中的防爆阀220进行全包围，且避让孔111的侧壁用于与防爆阀220的至少部分侧边面抵接，此种结构设计方式使得基板110上的探测器120能够位于防爆阀220的一侧，或位于防爆阀220的相对两侧，亦或围设在防爆阀220的四周，从而使得探测器120的设置更加灵活方便，以满足信号探测组件100不同的使用需求。

需要说明的是，本申请实施例避让孔111的具体结构能够根据电池10中防爆阀220的具体形状进行设计调整，以使避让孔111的侧壁能够与电池10中防爆阀220的侧边面进行适配性组装，从而提高探测器120探测结果的精度以及探测时效性，对于其具体结构此处并不做特殊限制。

可选的，探测器120包括压力传感器121、温度传感器122和气体传感器123中的一种或多种。压力传感器121用于对电池10壳体200表面的压力进行监测，以反应壳体200内部的气压大小，进而判断壳体200内部电解液是否因高温发生化学反应而导致气化，以便于进行探测预警并切断电池10。温度传感器122用于对电池10壳体200表面的温度进行监测，以反应壳体200内部的温度大小，避免电池10因温度过高而发生热失控。气体传感器123则用于探测电池10内部溢出的电化学危险气体和可燃气体的浓度，以对电池10的使用情况进行探测预警并切断电池10。

其中，压力传感器121的型号可以选择MLX90817、温度传感器122的型号可以选择S8110AMP、气体传感器123的型号可以选择ZE03。压力传感器121的探测压力范围为0.5～4kpa，气体传感器123则能够探测CO、O₂、H₂等多种气体。通过在基板110上设置压力传感器121、温度传感器122和气体传感器123中的一种或多种，能够实现信号探测组件100不同的探测需求。

需要说明的是，压力传感器121、温度传感器122和气体传感器123的具体类型以及探测参数的设置能够根据实际的使用需求进行选择及调整，此处并不做特殊限制。

在一些实施例中，探测器120包括至少一个压力传感器121、至少一个温度传感器122和至少一个气体传感器123，压力传感器121、温度传感器122和气体传感器123沿避让孔111的周向间隔设置，即基板110上同时设置有一个或多个压力传感器121、温度传感器122和气体传感器123。由于避让孔111与防爆阀220相对应，防爆阀220周围应力更为集中且气体更易从防爆阀220所在区域溢出，通过将压力传感器121、温度传感器122和气体传感器123沿避让孔111的周向间隔设置，有助于提高探测器120探测结果的精度以及探测时效性。

可选的，信号探测组件100包括连接器130，连接器130设置在基板110上，且连接器130与探测器120电连接，连接器130用于接收探测器120探测的信号，并能够将接收到的信号输出至外部设备，以便于快速准确的做出探测预警，避免因电池滥用而造成热失控。

其中，当探测器120包括压力传感器121、温度传感器122和气体传感器123中的一种或多种时，压力传感器121、温度传感器122和气体传感器123能够分别与连接器130电连接，以将探测到的信号直接通过连接器130输出至外部设备，从而快速准确的做出探测预警。

可选的，基板110上集成有多条导电走线113，导电走线113的一端与探测器120电连接，导电走线113的另一端与连接器130电连接。也就是说，连接在探测器120与连接器130之间的导电走线113直接印刷或刻写在基板110上，使得在将探测器120与连接器130集成在基板110上时，只需直接将探测器120和连接器130的连接端子分别与对应导电走线113的两端电连接即可，从而有助于简化信号探测组件100的组装方式，同时还有助于提高信号探测组件100的集成度，以便于信号探测组件100的安装使用。

其中，导电走线113的数量以及导电走线113在基板110上的布局方式能够根据探测器120中压力传感器121、温度传感器122和气体传感器123的数量以及分布方式进行设计调整，此处并不做特殊限制。

其次，本申请实施例还提供一种电池，该电池包括信号探测组件，该信号探测组件的具体结构参照上述实施例，由于本电池采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

如图3和图4所示，电池10包括壳体200、电芯300和信号探测组件100，壳体200形成有容纳腔210，电芯300位于容纳腔210内，信号探测组件100则设置在壳体200背离电芯300的一侧，信号探测组件100与壳体200连接。也就是说，信号探测组件100直接安装在电池10的壳体200外侧，并对电池10的信号进行监测，以对电池10的健康状态进行探测预警。

其中，本申请实施例中的电池10类型可以为锂离子电池或钠离子电池等，电池10形状可以为方形电池或圆柱电池等，其具体类型能够根据实际使用需求进行选择，此处并不做特殊限制。

具体的，信号探测组件100包括基板110、探测器120和连接器130，基板110安装在壳体200背离电芯300的一侧，探测器120设置在基板110上，探测器120用于探测电池10的信号，连接器130设置在基板110上，连接器130与探测器120电连接，连接器130用于接收探测器120探测的信号。本申请中的信号探测组件100能够直接安装在电池10的壳体200外侧，并对电池10的信号进行监测，将采集到的信号通过连接器130传输至BMS，以对电池10的健康状态进行探测预警，避免因电池滥用而造成热失控。

其中，壳体200的一端设置有防爆阀220，信号探测组件100与防爆阀220位于壳体200的同一端，信号探测组件100中基板110的侧边面与防爆阀220的侧边面抵接。由于防爆阀220为电池10壳体200相对较薄弱的区域，若壳体200内部因压力过大而导致气体溢出，则气体更容易从防爆阀220处溢出。通过将信号探测组件100中基板110的侧边面与防爆阀220的侧边面抵接，能够减小基板110上探测器120与防爆阀220之间的距离，从而提高探测器120探测结果的精度以及探测时效性。

需要说明的是，壳体200的一端还设置有正极柱和负极柱，防爆阀220位于正极柱和负极柱之间，正极柱和负极柱则分别与电芯300的正极和负极电连接，以实现电池10内部电路的导通。

在一些实施例中，基板110上对应防爆阀220的位置开设有避让孔111，避让孔111沿基板110的厚度方向贯穿基板110，防爆阀220至少部分位于避让孔111内，信号探测组件100的探测器120设置在基板110上靠近防爆阀220的位置。即在将基板110安装至壳体200上时，基板110上的避让孔111对防爆阀220形成部分包围或全包围，使得避让孔111的侧壁能够与防爆阀220的侧边面进行适配性组装。也就是说，避让孔111的侧壁的形状能够与对应防爆阀220侧边面的形状一致，防爆阀220能够直接卡入避让孔111内，以进一步减小基板110上探测器120与防爆阀220之间的距离，提高探测器120探测结果的精度以及探测时效性。

在另一些实施例中，电池10包括两个信号探测组件100，两个信号探测组件100分别与壳体200连接，并位于防爆阀220的相对两侧，即每个信号探测组件100中基板110的避让孔111对防爆阀220进行部分包围并适配性组装，两个信号探测组件100中基板110的避让孔111能够整体对防爆阀220进行部分包围或者全包围。此种设计方式相对于直接利用一个基板110的避让孔111对防爆阀220进行全包围而言，其设置方式更加灵活，能够根据电池10具体结构选择设置一个或两个信号探测组件100，从而提高信号探测组件100的适用性。

需要说明的是，一个电池10的壳体200上设置的信号探测组件100的数量，以及具体的设置位置能够根据实际的探测需求进行设计调整，只需保证信号探测组件100的设置能够对电池10的健康状态进行探测预警，避免因电池10滥用而造成热失控即可，此处并不做特殊限制。

以上对本申请实施例所提供的一种信号探测组件及电池进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种信号探测组件，其特征在于，所述信号探测组件用于电池，所述信号探测组件包括：

基板，用于安装在所述电池中壳体背离电芯的一侧；

探测器，设置在所述基板上，所述探测器用于探测所述电池的信号。

2.根据权利要求1所述的信号探测组件，其特征在于，所述基板上开设有避让孔，所述避让孔沿所述基板的厚度方向贯穿所述基板，所述避让孔用于避让所述电池中的防爆阀，所述探测器设置在所述基板上靠近所述避让孔的位置。

3.根据权利要求2所述的信号探测组件，其特征在于，所述基板的侧边面开设有安装口，所述安装口与所述避让孔连通；所述避让孔的侧壁用于与所述电池中防爆阀的侧边面适配性组装。

4.根据权利要求1所述的信号探测组件，其特征在于，所述探测器包括压力传感器、温度传感器和气体传感器中的一种或多种。

5.根据权利要求2或3所述的信号探测组件，其特征在于，所述探测器包括至少一个压力传感器、至少一个温度传感器和至少一个气体传感器，所述压力传感器、所述温度传感器和所述气体传感器沿所述避让孔的周向间隔设置。

6.根据权利要求1至4任一项所述的信号探测组件，其特征在于，所述信号探测组件还包括连接器，所述连接器设置在所述基板上，所述连接器与所述探测器电连接，所述连接器用于接收所述探测器探测的信号。

7.根据权利要求6所述的信号探测组件，其特征在于，所述基板上集成有多条导电走线，所述导电走线的一端与所述探测器电连接，所述导电走线的另一端与所述连接器电连接。

8.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

壳体，形成有容纳腔；

电芯，位于所述容纳腔内；

权利要求1至7任一项所述的信号探测组件，所述信号探测组件设置在所述壳体背离所述电芯的一侧，所述信号探测组件与所述壳体连接。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述壳体的一端设置有防爆阀，所述信号探测组件与所述防爆阀位于所述壳体的同一端，所述信号探测组件中基板的侧边面与所述防爆阀的侧边面抵接。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述基板上对应所述防爆阀的位置开设有避让孔，所述避让孔沿所述基板的厚度方向贯穿所述基板，所述防爆阀至少部分位于所述避让孔内，所述信号探测组件的探测器设置在所述基板上靠近所述防爆阀的位置。

11.根据权利要求9或10所述的电池，其特征在于，所述电池包括两个所述信号探测组件，两个所述信号探测组件分别与所述壳体连接，并位于所述防爆阀的相对两侧。