CN220628138U - 一种汇流装置和电池模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汇流装置和电池模块，包括：汇流排组件、线路板和至少一个氢气检测元件。汇流排组件包括导电片，导电片包括汇流排和电极片，汇流排用于电连接多个电芯，电极片用于连接单个电芯的正极或负极。线路板上设置有导电层，线路板与汇流排组件连接，以使线路板与汇流排组件连接为一个整体。氢气检测元件设置在线路板上并与导电层电连接，氢气检测元件用于检测电芯是否泄漏氢气。通过将汇流排组件、氢气检测元件和线路板集成设置，一方面简化了电池模块的安装步骤，降低了生产成本，同时线路板取代了多条导线或线束，不仅降低了线路板占用空间，缩小电池模块的整体体积和重量，而且提高了电池模块的安全性、可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种汇流装置和电池模块。
背景技术
随着全球对能源资源的需求不断增加，将太阳能、风能、水能等可再生资源转化为电能被广泛应用，而电池模块作为电能的载体也越来越重要。但是，电池模块在使用的过程中容易发生燃烧、爆炸等严重事故，为了保证电池模块的安全性，对电池模块的状态监控是有效的方法之一。现有技术中，通常采用温度传感器来对电池模块进行检测，然而只对电池模块的温度检测已无法满足目前电池模块的复杂使用环境，因为温度传感器是设置在电池模块的外部，当检测到温度变化时，电池模块的内部可能早已发生了反应，无法及时发现电池模块的异常，会导致电池模块发生燃烧或爆炸的概率大大上升。为了能够及时发现电池模块异常，采用多个氢气检测元件对电池模块是否泄漏氢气进行检测，氢气检测元件可以更及时检测到电池模块发生异常。但是，目前的氢气检测元件需要多个导线或线束连接，一方面多个导线或线束会占用电池模块的空间，另一方面也增加了电池模块的组装复杂程度，使用大量导线或线束也增加了生产成本。
因此，现有的对电芯是否泄漏氢气进行检测的设备需要改进。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种汇流装置和电池模块，汇流排组件、氢气检测元件和线路板集成设置，一方面简化了电池模块的安装步骤，提高了生产效率，降低了生产成本，同时线路板取代了多条导线或线束，不需要额外的布线和安装空间，不仅降低了线路板占用空间，使电池模块的结构简化，缩小电池模块的整体体积和重量，而且降低了导线或线束过多带来的安全风险，提高了电池模块的安全性、可靠性和稳定性。
本实用新型的目的采用以下技术方案实现：
一种汇流装置，包括：
汇流排组件，所述汇流排组件包括导电片，所述导电片包括汇流排和电极片，所述汇流排用于电连接多个电芯，所述电极片用于连接单个所述电芯的正极或负极；
线路板，所述线路板上设置有导电层，所述线路板与所述汇流排组件连接，以使所述线路板与所述汇流排组件连接为一个整体；
至少一个氢气检测元件，所述氢气检测元件设置在所述线路板上并与所述导电层电连接，所述氢气检测元件用于检测所述电芯是否泄漏氢气。
优选地，所述线路板的侧边设置有多个连接部，所述连接部与所述导电片连接，以使所述导电片和所述线路板连接为一个整体；和/或，
所述汇流排组件还包括第一隔离板，所述第一隔离板设置在所述电芯的上方，所述第一隔离板设置在所述导电片和所述线路板的下方，所述第一隔离板用于将所述导电片和所述线路板连接为一个整体。
优选地，所述第一隔离板上设置有多个第一镂空部，所述导电片通过所述第一镂空部与所述电芯电连接；和/或，
所述第一隔离板上设置有第二镂空部，所述氢气检测元件朝向所述电芯的一侧从所述第二镂空部露出。
优选地，所述氢气检测元件的数量与所述电芯的数量相同，每个所述电芯分别对应设置一个所述氢气检测元件。
优选地，多个所述氢气检测元件之间通过串联方式、并联方式或者混联方式中的一种或多种方式连接。
优选地，所述氢气检测元件为热导传感器、导电性传感器、光纤传感器、电化学传感器中的一种或多种。
优选地，所述线路板上设置有连接头，所述线路板通过所述连接头与电池管理系统连接。
优选地，所述汇流排组件还包括第二隔离板，所述第二隔离板设置在所述导电片和所述线路板的上方。
优选地，所述汇流排上设置有散热部，所述第二隔离板上设置有第三镂空部，所述散热部从所述第三镂空部露出；和/或
所述第二隔离板上设置有第四镂空部，所述氢气检测元件从所述第四镂空部露出。
一种电池模块，包括多个电芯和如上述任意一项所述的汇流装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括：
本实用新型的汇流装置和电池模块，通过将汇流排组件、氢气检测元件和线路板集成设置，汇流排组件、氢气检测元件和线路板可以同时安装到电芯上，一方面简化了电池模块的安装步骤，提高了生产效率，降低了生产成本，同时线路板取代了多条导线或线束，不需要额外的布线和安装空间，不仅降低了线路板占用空间，使电池模块的结构简化，缩小电池模块的整体体积和重量，而且降低了导线或线束过多带来的安全风险，提高了电池模块的安全性、可靠性和稳定性。
附图说明
图1是本实用新型实施例的汇流装置的结构示意图。
图2是本实用新型实施例的汇流装置的一个视角的分解示意图。
图3是本实用新型实施例的汇流装置的另一个视角的分解示意图。
图中：100、汇流装置；1、汇流排组件；11、导电片；111、汇流排；1111、散热部；112、电极片；1121、连接孔；12、第一隔离板；121、第一镂空部；122、第二镂空部；13、第二隔离板；131、第三镂空部；132、第四镂空部；133、第五镂空部；2、线路板；21、第一面；22、第二面；23、第一边；24、第二边；25、连接头；26、连接部；3、氢气检测元件；4、锁定孔。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。
参照图1至图3，本实用新型提供一种汇流装置100，包括：汇流排组件1、线路板2和氢气检测元件3，汇流排组件1、线路板2和氢气检测元件3集成设置。
汇流排组件1包括导电片11，导电片11包括汇流排111和电极片112，汇流排111用于电连接多个电芯(未示出)，电极片112用于连接单个电芯的正极或负极。汇流排111用于将至少两个电芯串联或者并联或者混联，混联也就是包括有并联和串联，电极片112可以作为导电接触点使电芯通过导线与其他导电层连接，实现电流的引导和传输，例如是，电极片112设置在电池模块的第一个电芯的未与汇流排111连接的正极或负极，电极片112设置在电池模块的最后一个电芯的未与汇流排111连接的正极或负极。
汇流排111和电极片112的材质均可以为铝，以使得该汇流排111和电极片112具有较好的导电性能而提高过电流的能力。铝是一种轻质金属，可以减小导电片11的重量，铝还具有高的导电性能和良好的导热性能，使得导电片11具有更好的散热效果，同时铝的价格便宜，可以降低导电片11的生产成本。当然，汇流排111和电极片112的材质也可以为铜或者其他具有导电性能的材质。
汇流排111的数量可以是一个或多个，具体的可以根据所要进行电性连接的电芯的数量进行适应性设置。电极片112的数量可以是两个或两个以上，具体的可以根据所要进行连接单个电芯的正极或负极的数量进行适应性设置。在本实施例中，电芯的数量为十三个，十三个电芯通过十二个汇流排111相互串联，第一个电芯的负极通过汇流排111与第二电芯的正极电连接，两个电极片112分别连接第一电芯的正极和最后一个电芯负极。汇流排111和电极片112的形状可以根据实际需要而设计，再此不做特殊规定。
电极片112上可以设置有一个或多个连接孔1121，电极片112通过连接孔1121方便与其他导线或部件电连接。在连接孔1121处的电极片112上可以设置有第一镀层(未示出)，第一镀层例如是镍层，镍层可以在电极片112的表面形成一层保护层，提供优异的耐腐蚀性能，能够防止电极片112与空气、水或其他化学物质发生反应，从而延长电极片112的使用寿命，同时还可以提高电极片112的导电性能，减少电阻，提高电流的传导效率。
线路板2整体大致呈矩形、长条状，当然也可以为其他形状，线路板2可以为FPC板，线路板2也可以为PCB板，线路板2还可以是软硬结合板，线路板2具有沿厚度方向设置的第一面21和第二面22，在线路板2上设置有导电层(未示出)，线路板2与汇流排组件1连接，以使线路板2与汇流排组件1连接为一个整体。导电层可以设置在线路板2的第一面21上、第二面22上或埋设在线路板2内。导电层可以是由铜箔或合金等导电材料制成，导电层用于传输电流和信号。例如，当线路板2是PCB板时，导电层通常由铜箔组成，铜箔被铺设在刚性基材上，通过化学蚀刻或机械去除不需要的部分，形成与电路设计相匹配的导电线路、焊盘和其他连接结构。当线路板2是FPC板时，导电层通常由薄的金属薄膜(如铜)或者导电聚合物薄膜(如聚苯胺)组成，导电层可以直接沉积在柔性基材上，形成柔性的导电线路和连接结构。为了便于对线路板2的加工，线路板2还可以设置一些定位孔等。线路板2的数量可以是一个或多个，可以根据电芯不同排列组合进行适应性调整。
氢气检测元件3设置在线路板2上并与导电层电连接，氢气检测元件3用于检测电芯是否泄漏氢气。氢气检测元件3的数量可以是一个或多个，可以根据实际需要而设定。氢气检测元件3为热导传感器、导电性传感器、光纤传感器、电化学传感器中的一种或多种，当然也可以选择其他种类的氢气传感器。例如，热导传感器通过测量氢气热导率的变化来检测氢气浓度，当氢气存在时，氢气会影响热量在热导传感器中的传导速度，从而产生温度变化，热导传感器根据温度变化来计算氢气浓度，并输出相应的电信号。
在汇流排组件1安装到电芯上之前，氢气检测元件3与线路板2连接，线路板2与汇流排组件1连接，氢气检测元件3、线路板2与汇流排组件1作为一个整体一同被安装到电芯上。通过将汇流排组件1、线路板2和氢气检测元件3集成设置，汇流排组件1、线路板2和氢气检测元件3可以同时安装到电芯上，一方面简化了电池模块的安装步骤，提高了生产效率，降低了生产成本，与传统使用多条导线或线束连接氢气检测元件3相比，线路板2取代了多条导线或线束，不仅降低了线路板2占用空间，使电池模块的结构简化，缩小电池模块的整体体积和重量，而且降低了导线或线束过多带来的安全风险，提高了电池模块的安全性、可靠性和稳定性。
在一具体实施方式中，线路板2与导电片11连接，以使导电片11和线路板2连接为一个整体。例如，线路板2具有沿宽度方向设置的第一边23和第二边24，第一边23和第二边24上分别可以设置多个连接部26，多个连接部26可以分别与汇流排111和电极片112连接，这样导电片11和线路板2连接为一个整体，简化了电池模块的安装步骤，提高了生产效率，降低了生产成本。
汇流排组件1还可以包括第一隔离板12，第一隔离板12设置在电芯的上方，第一隔离板12设置在导电片11和线路板2的下方，第一隔离板12用于将导电片11和线路板2连接为一个整体。第一隔离板12优选为由绝缘材质制成，第一隔离板12可以是由具有一定硬度的材质制成，也可以是由柔性材料制成，可以根据实际需要而选择。在本实施例中，第一隔离板12优选为由具有一定硬度的材质制成。导电片11可以设置在第一隔离板12上，例如通过固定件、黏结材料等使导电片11与第一隔离板12固定连接。线路板2也可以设置在第一隔离板12上，例如通过固定件、黏结材料等使线路板2与第一隔离板12固定连接。第一隔离板12将导电片11和线路板2连接为一个整体，这样可以更加便于将汇流装置100安装到电芯上，提高了生产效率。
第一隔离板12上可以设置有多个第一镂空部121，导电片11通过第一镂空部121与电芯电连接。第一镂空部121设置的位置与电芯的正负极的位置相对应，导电片11从第一镂空部121中露出并与电芯的正负极电连接，确保导电片11可以与电芯的正负极稳定的电连接。
第一隔离板12上还可以设置有第二镂空部122，氢气检测元件3朝向电芯的一侧从第二镂空部122露出。这样氢气检测元件3可以更加靠近电芯或直接与电芯接触，提高了氢气检测元件3检测结果的准确性，及时发现电芯的异常状况，提高了电池模块的安全性能。氢气检测元件3优选设置在电芯容易发生氢气泄漏的位置，例如，当电芯上设置有泄压阀时，氢气检测元件3设置在泄压阀的上方或者靠近泄压阀设置，以便氢气检测元件3可以及时检测到氢气泄漏，也可以确保氢气检测元件3检测的准确性，提高电池模块的整体安全性能。
在一具体实施方式中，氢气检测元件3的数量与电芯的数量相同，每个电芯分别对应设置一个氢气检测元件3。也就是说有多少个电芯对应的设置多少个氢气检测元件3，每个电芯是否泄漏氢气都被实时监测，这样可以确保及时发现电芯异常状况，及时处理泄漏氢气的异常电芯，避免了电芯因氢气泄漏过高而导致安全事故，极大的提高了电池模块的安全性能。
多个氢气检测元件3之间可以通过串联方式、并联方式或者混联方式中的一种或多种方式连接，混联也就是包括有并联和串联，可以根据实际需要设置多个氢气检测元件3之间的连接关系。
线路板2的一端还可以设置有连接头25，连接头25用于与外界连接，例如是，线路板2通过连接头25与电池管理系统连接，氢气检测元件3与电池管理系统之间可以进行电流和信号传输。
线路板2可以与电芯电连接，氢气检测元件3可以通过电芯提供电源，这样线路板2可以不需要与外界电源连接，从而可以取消线路板2与外界电源连接的连接线进一步简化了产品结构。
汇流排组件1还可以包括第二隔离板13，第二隔离板13设置在导电片11和线路板2的上方。第二隔离板13优选为由绝缘材质制成，第二隔离板13可以是由具有一定硬度的材质制成，也可以是由柔性材料制成，可以根据实际需要而选择，在此不做限定。第二隔离板13一方面可以将导电片11与外界隔绝，避免外界金属异物或液体等导致导电片11之间发生短路，提高了电池模块的安全性；另一方面可以避免灰尘、异物落入而影响电池模块的性能。第二隔离板13与第一隔离板12将线路板2夹持，防止线路板2位置发生偏移，使多个部分集成设置。
汇流排111上可以设置有散热部1111，散热部1111的形状例如是拱形等形状，第二隔离板13上设置有第三镂空部131，散热部1111从第三镂空部131露出。散热部1111的形状不做特殊限定，散热部1111的数量可以是一个或多个，散热部1111具有更好的散热效果，可以快速散去将电芯产生的热量，还可以增强汇流排111的结构强度。散热部1111从第三镂空部131露出，防止第二隔离板13降低散热部1111的散热效果。
第二隔离板13上还可以设置有第四镂空部132，氢气检测元件3从第四镂空部132露出。这样可以避免氢气检测元件3长期处于高温环境，延长了氢气检测元件3的使用寿命，也可以使积攒在氢气检测元件3中的氢气散去，可以提高氢气检测元件3检测结果的准确性。
第二隔离板13上还可以设置有第五镂空部133，第五镂空部133可以使导电片11露出。导电片11可以通过导线与电池管理系统连接，电池管理系统可以检测电芯的电压、电流、绝缘性进行检测，进一步提高电池模块的可靠性和安全性。
在一具体实施方式中，汇流排组件1和线路板2上还设置有多个锁定孔4。锁定孔4的形状和尺寸可以有多种，锁定孔4的形状和尺寸大小可以根据实际需要设定，锁定件(未示出)通过锁定孔4可以将导电片11、第一隔离板12、第二隔离板13和线路板2中的至少两个连接在一起，锁定件通过锁定孔4可以将导电片11、第一隔离板12、第二隔离板13和线路板2之间更加稳定的固定在一起，也可以使汇流装置100与电芯更加稳定的固定在一起。汇流排组件1和线路板2还可以通过锁定件与电芯连接在一起，提高汇流装置100与电池模块之间连接的稳定性。
本实用新型还提供一种电池模块，包括多个电芯和如上述任意一项的汇流装置100。本申请的汇流装置100也可用于IBS(Individuai Battery System，单一电芯生命预警系统)上。IBS是指通过对电芯CCS(Cell Contact System，集成母排或汇流装置)集成和数据采集，实时监测电芯单体电压、温度、内阻、SOC(State of Charge，电池荷电状态)、SOH(State of Health，电池健康状态)、漏电流信息，具有高速通讯及预控制应对能力，对电池全生命周期进行大数据管理；对电芯(电池簇)的运行工况趋势进行实时监控和预测，建立基于电池个体安全系统SOS，实时更新储能系统安全运行，电池状态计算技术采用了全新的算法，具有自学习和神经网络模型特点，能自适应各类电池，实时学习电池参数，把电池的安全状态作为电池的一个评价参数，大幅提高电池系统的安全性和循环寿命(延缓衰减)；协同无线PACK研发并规模化电池管理系统前端采集和主动均衡芯片，打造从电芯、BMS芯片、到BMS应用系统，到储能数据聚合、诊断分析、价值挖掘和数据赋能，到电网接入实现储能价值体现的完整储能技术生态。IBS采用电芯/电池全生命周期管理系统，运用大数据自适应算法，实时管制能量比。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下，在实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，所有的这些改变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汇流装置，其特征在于，包括：
汇流排组件，所述汇流排组件包括导电片，所述导电片包括汇流排和电极片，所述汇流排用于电连接多个电芯，所述电极片用于连接单个所述电芯的正极或负极；
线路板，所述线路板上设置有导电层，所述线路板与所述汇流排组件连接，以使所述线路板与所述汇流排组件连接为一个整体；
至少一个氢气检测元件，所述氢气检测元件设置在所述线路板上并与所述导电层电连接，所述氢气检测元件用于检测所述电芯是否泄漏氢气。
2.根据权利要求1所述的汇流装置，其特征在于，所述线路板的侧边设置有多个连接部，所述连接部与所述导电片连接，以使所述导电片和所述线路板连接为一个整体；和/或，
所述汇流排组件还包括第一隔离板，所述第一隔离板设置在所述电芯的上方，所述第一隔离板设置在所述导电片和所述线路板的下方，所述第一隔离板用于将所述导电片和所述线路板连接为一个整体。
3.根据权利要求2所述的汇流装置，其特征在于，所述第一隔离板上设置有多个第一镂空部，所述导电片通过所述第一镂空部与所述电芯电连接；和/或，
所述第一隔离板上设置有第二镂空部，所述氢气检测元件朝向所述电芯的一侧从所述第二镂空部露出。
4.根据权利要求1所述的汇流装置，其特征在于，所述氢气检测元件的数量与所述电芯的数量相同，每个所述电芯分别对应设置一个所述氢气检测元件。
5.根据权利要求1所述的汇流装置，其特征在于，多个所述氢气检测元件之间通过串联方式、并联方式或者混联方式中的一种或多种方式连接。
6.根据权利要求1所述的汇流装置，其特征在于，所述氢气检测元件为热导传感器、导电性传感器、光纤传感器、电化学传感器中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的汇流装置，其特征在于，所述线路板上设置有连接头，所述线路板通过所述连接头与电池管理系统连接。
8.根据权利要求1所述的汇流装置，其特征在于，所述汇流排组件还包括第二隔离板，所述第二隔离板设置在所述导电片和所述线路板的上方。
9.根据权利要求8所述的汇流装置，其特征在于，所述汇流排上设置有散热部，所述第二隔离板上设置有第三镂空部，所述散热部从所述第三镂空部露出；和/或
所述第二隔离板上设置有第四镂空部，所述氢气检测元件从所述第四镂空部露出。
10.一种电池模块，其特征在于，包括多个电芯和如权利要求1至9中任意一项所述的汇流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322303949.6U CN220628138U (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种汇流装置和电池模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322303949.6U CN220628138U (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种汇流装置和电池模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220628138U true CN220628138U (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=90214473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322303949.6U Active CN220628138U (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种汇流装置和电池模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220628138U (zh) |
-
2023
- 2023-08-25 CN CN202322303949.6U patent/CN220628138U/zh active Active
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