一种具有探测热失控信号功能的电池包的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种具有探测热失控信号功能的电池包。

背景技术：

目前，在电池系统中主要通过bms采集模组的每串电压及模组上布置的2-4个温度采集点对电池系统的状态进行检测。当电池系统中某一个电芯发生热失控时，某串电压会发生跳变，但由于温度传感器点位有限且在热失控初期热传递较慢，不能及时采集到温度信号，而且至少需要电压和温度信号同时达到某一阈值才能判断为热失控，因此，会发生热失控信号无法快速采集或者误报的情况，从而给乘员带来一些麻烦；然而，在现有的技术中及时有效的传达热失控信号还无法实现。

申请号为201921985375.2的专利文献公开了一种可延缓热失控的新能源汽车用电池包，其公开了一种可延缓热失控的新能源汽车用电池包，属于新能源汽车电池包技术领域，包括壳体和多个设于壳体内的电池模组，电池模组中内置有电压采集模块和温度传感器，由于温度传感器点位有限且在热失控初期热传递较慢，不能快速有效的探测到热失控信号，本申请中的导流结构与现有技术的结合也不存在技术启示。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供一种具有探测热失控信号功能的电池包，旨在解决现有的电池包不能及时有效的传达热失控信号的问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：电池包本体、导流组件和多个传感器；

所述导流组件包括隔热片和导流件，所述隔热片和所述导流件为一体式结构，所述导流件设于所述隔热片的底部；所述隔热片设于所述电池包本体上；

多个所述传感器设于所述隔热片的周边，其中至少两个所述传感器设于所述导流件的端部。

优选地，所述导流件包括第一导流片、第二导流片和第三导流片，所述第一导流片、所述第二导流片和所述第三导流片均为两端对称的弧形结构且相互之间能够形成气流通道，所述第一导流片、所述第二导流片和所述第三导流片关于所述隔热片的对角线对称间隔设置。

优选地，所述第一导流片、所述第二导流片、所述第三导流片的拐点均为圆弧状，所述第一导流片、所述第二导流片、所述第三导流片的深度为2mm～20mm。

优选地，所述导流件包括第四导流片和第五导流片和导流直片；所述导流直片设于所述隔热片的对角线上，所述第四导流片和所述第五导流片中部凹陷，所述第四导流片和所述第五导流片并列设置且设于相邻的两个所述导流直片之间。

优选地，所述第四导流片、所述第五导流片和所述导流直片的拐点均为圆弧状，所述第四导流片、所述第五导流片和所述导流直片的深度为2mm～20mm。

优选地，所述电池包还包括隔热组件；所述隔热组件粘接于所述电池包本体上，所述隔热组件与所述隔热片连接。

优选地，所述隔热组件的材料为气凝胶。

优选地，所述隔热片为平板式隔热片或斜坡式隔热片。

优选地，所述导流组件的材料为云母板。

优选地，多个所述传感器为温度传感器、气体压力传感器、烟雾传感器、气体成分探测传感器、气体流速传感器中的任意组合。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型提供的具有探测热失控信号功能的电池包，当电池包内任何地方发生热失控时，通过本实用新型设置的导流组件和多个传感器，能够让具有一定气流速度且高温、中压、含烟雾及某种成分的气体顺着导流件之间的气流通道快速引流至传感器位置，从而快速探测热失控信号并将热失控信号上报报警信息给整车，以提醒乘员疏散，从而保证乘员的安全；通过设置隔热组件以及隔热片能够保证电池系统的隔热耐火性能，从而延迟热蔓延事件，有效为乘员的安全提供保证。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的具有探测热失控信号功能的电池包的结构示意图；

图2为导流组件的一种实施方式的仰视图；

图3为导流组件的另一种实施方式的仰视图；

图4为斜坡式隔热片的截面示意图；

图5为平板式隔热片的截面示意图。

【附图标记说明】

1：电池包本体；2：导流组件；21：隔热片；22：导流件；221：第一导流片；222：第二导流片；223：第三导流片；224：导流直片；225：第四导流片；226：第五导流片；3：隔热组件；4：传感器；41：温度传感器；42：烟雾传感器；43：气体压力传感器。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施例，对本实用新型作详细描述，显然，所描述的实施实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种具有探测热失控信号功能的电池包，如图1所示，其包括：具有探测热失控信号功能的电池包包括：电池包本体1、导流组件2和多个传感器4；导流组件2包括隔热片21和导流件22，隔热片21和导流件22为一体式结构，导流件22设于隔热片21的底部；隔热片21设于电池包本体1上；多个传感器4设于隔热片21的周边，其中至少两个所述传感器4设于所述导流件22的端部。通过设置导流组件2和多个传感器4，能够让具有一定气流速度且高温、中压、含烟雾及某种成分的气体顺着导流件22快速引流至传感器4位置，从而快速探测热失控信号并将热失控信号上报报警信息给整车，以提醒乘员疏散，从而保证乘员的安全。其中，电池包的箱体5可采用铁质材料成型，也可以采用铝质材料成型，本实用新型主要适用于新能源电动汽车领域。

另外，本实用新型中提供的电池包采用软包、方壳、圆柱电芯，由模组串联组成，电池包内设有bms模组(电池管理系统)、电池热管理系统，可有效保护电池包安全。其中，bms模组的主要功能就是对电池包内的各项参数进行监控管理，包括短路保护、故障诊断等功能。

在一种优选的实施方式中，如图2所示，导流件22包括第一导流片221、第二导流片222和第三导流片223，第一导流片221、第二导流片222和第三导流片223均为两端对称的弧形结构且相互之间能够形成气流通道，第一导流片221、第二导流片222和第三导流片223关于隔热片21的对角线对称间隔设置。如图2所示，第一导流片221、第二导流片222和第三导流片223能够将气流导向于隔热片21的两个对角，使气流能够顺着第一导流片221、第二导流片222和第三导流片223导向到传感器4位置处。通过设置第一导流片221、第二导流片222和所述第三导流片223，当热失控发生时，具有一定气流速度且高温、中压、含烟雾及某种成分的气体喷出，喷出的气体顺着第一导流片221、第二导流片222和第三流导片之间形成的气流通道快速引流至传感器4位置，传感器4将数据传给控制模组，从而快速探测热失控信号并将热失控信号上报报警信息给整车，为疏散乘员争取了时间，从而能够保证乘员的安全。

如图2所示，第一导流片221、第二导流片222、第三导流片223的拐点均为圆弧状，使得气流不在拐点处停留，顺着圆弧流向两边的气流通道；第一导流片221、第二导流片222和第三导流片223的深度为2mm～20mm，优选为6mm，也可根据电池包内部高度空间进行自由设计。通过设置导流组件2，能够将具有一定气流速度且高温、中压、含烟雾及某种成分的气体顺着第一导流片221、第二导流片222和第三导流片223之间的气流通道快速引流至传感器4位置，从而快速探测热失控信号。如图2所示，导流件22关于隔热片21的对角线对称分布，第一导流片221、第二导流片222和第三导流片223和隔热片21为一体式结构，可以采用注塑工艺或者液压工艺成型，可根据需要设置第一导流片221、第二导流片222和第三导流片223的形状和深度，只要能够起到将气流快速引流至传感器4位置即可。

在另一种优选的实施方式中，如图3所示，导流件22包括第四导流片225和第五导流片226和导流直片224；导流直片224设于隔热片21的对角线上，每条对角线上可间隔设置两片导流直片224，第四导流片225和第五导流片226中部凹陷，第四导流片225和第五导流片226并列设置且设于相邻的两个导流直片224之间，第四导流片225、第五导流片226和导流直片224之间能够形成气流通道以通过喷出的气体，从而将喷出的气体快速引流至传感器4位置。其中，第四导流片225、第五导流片226和导流直片224的拐点均为圆弧状，第四导流片225、第五导流片226和导流直片224的深度为2mm～20mm，优选为6mm。

其中，如图1所示，电池包还包括隔热组件3；隔热组件3粘接于电池包本体1上，隔热组件3与隔热片21连接。隔热组件3的材料也可以采用气凝胶、聚氨酯泡沫、或者硅胶阻燃泡棉等隔热材料，优选为气凝胶，隔热组件3采用能够起到较好隔热效果的材料均可，可以将隔热组件3制成片材以便于使用。其中，隔热组件3的材料为气凝胶。气凝胶，又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。气凝胶的导热性和折射率也很低，非常坚固耐用。其中，硅气凝胶固态热导率比相应的玻璃态材料低2～3个数量级。纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献。硅气凝胶的折射率接近l，而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上，能有效地透过太阳光，并阻止环境温度的红外热辐射，是一种理想的透明隔热材料。

进一步的，隔热片21为平板式隔热片或斜坡式隔热片。隔热片21优选为斜坡式隔热片，如图5所示，平板式隔热片是指隔热片21的上表面和下表面均为平面，是完整的板状结构；如图4所示，斜坡式隔热片是指隔热片21的上表面由隔热片21的其中一条对角线向该对角线的两边厚度依次增大以构成斜坡，结合图2和图4，与第一导流片221的导流方向垂直的对角线上的隔热片21的厚度最小，该对角线两边的隔热片21厚度依次增大。结合图3和图4，由于图3的实施方式中，隔热片21和导流件22为对称结构，所以可选择隔热片21的其中一条对角线上的厚度最小，该对角线两边的隔热片21厚度依次增大。由于隔热片21和导流件22为一体式结构，将隔热片21设置为斜坡式结构，则导流件22也相应倾斜，通过将隔热片21设置为斜坡式结构，在电池包发生热失控时，使得喷出的气体能够顺着倾斜的气流通道快速引流到导流件22端部的传感器4位置处，以快速获得热失控信号，及时提供报警信息。

其中，导流组件2的材料优选为云母板。云母板由云母纸与有机硅胶水粘合、加温、压制而成，其中云母含量约为90％，有机硅胶水含量为10％，云母板具有优良的耐高温绝缘性能，最高耐温高达1000℃，是很好的隔热材料，在耐高温绝缘材料中，具有良好的性价比，云母板还具有优良的电气绝缘性能。

如图2和图3所示，电池包包括多个传感器4，其中至少两个所述传感器4设于所述导流件22的端部，以便于直接探测到导流件22端部的信号，多个传感器4为温度传感器41、气体压力传感器43、烟雾传感器42、气体成分探测传感器、气体流速传感器中的任意组合，其中，传感器4的类型并不仅限于上述列举的几种，凡是能探测出热失控信号的传感器4均在本专利的保护范围内，传感器4的类型及传感器4位置和数量均可任意组合，组合出来的任何方案均在该专利保护范围。根据成本或设计要求的不同，传感器4可任意组合，优选组合为烟雾传感器42和温度传感器41组合，本实用新型中的传感器4为市面上常见的传感器4。优选的，如图2所示，在导流件22的两个端部都设置烟雾传感器42，在隔热片21的中心设置温度传感器41，在隔热片21剩余的两个对角位置上分别设置气体压力传感器43，通过在不同位置上设置多个不同的传感器4，能够在多个位置上同时采集到气体的温度、压力、气体成分等信息，以便快速探测到热失控信号。

需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。