CN216085202U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池模组及电池包，包括：电池组，包括多个排列分布的电芯单体，各电芯单体上均设有防爆阀；电路板，用于与外部的电池管理***电连接；多个微动开关，一一对应设于多个防爆阀的旁侧；各微动开关均包括电连接于电路板的开关本体和设于开关本体上的开关触点，多个开关触点与多个防爆阀一一对应间隔设置，且各开关触点能够分别在对应的电芯单体热失控冲开防爆阀时被防爆阀触动。通过采用上述技术方案，使得电池管理***能够在热失控发生的初期及时发出报警信号，避免热失控的进一步加剧和扩散；并且，还能够实现对发生热失控的电芯单体的准确定位，从而减缓热失控的加剧和扩散，提高了电池包的安全性能。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本实用新型属于电池热失控防护技术领域，更具体地说，是涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

新能源汽车对续航能力要求的提高，加快了高能量密度的电池模组的开发；但是高能量密度的电池模组也有明显的缺陷：其稳定性相对较差，在发生碰撞、过充或大电流充电时，容易发生起火、***等事件。如此，为保证使用安全，对电池模组的热失控进行有效防护，显得十分重要。

为实现对电池模组的热失控防护，目前通常采用温度采集、电压采集或气体采集的方式来进行热失控探测，当电池模组的温度达到报警阈值，或者电池模组的电压下降到报警阈值，或者电池模组发出的气体浓度达到报警阈值时，电池管理***才发出报警信号，即，热失控在发生到一定程度后才能被探测到。如此，热失控的探测及时性较差，而电池模组发生热失控到电池模组发生***这个过程历时非常短，可能导致用于进行探测工作的温度传感器、电压传感器或气体浓度传感器在还没完成探测工作时就已经失效，从而无法保证热失控的探测效果。此外，温度传感器、电压传感器或气体浓度传感器完成探测工作时，只能够获取电池模组发生了热失控的信息，而无法定位电池模组内具有发生热失控的电芯单体的位置，从而无法准确地采取有效的解决措施。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的之一在于：提供一种电池模组，旨在解决现有技术中，电池模组的热失控探测及时性差与无法定位发生热失控的电芯单体的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的技术方案是：

提供了一种电池模组，包括：

电池组，包括多个排列分布的电芯单体，各电芯单体上设有防爆阀；

电路板，用于与外部的电池管理***电连接；

多个微动开关，一一对应设于多个防爆阀的旁侧；各微动开关均包括电连接于电路板的开关本体和设于开关本体上的开关触点，多个开关触点与多个防爆阀一一对应间隔设置，且各开关触点能够分别在对应的电芯单体热失控冲开防爆阀时被所述防爆阀触动。

通过采用上述技术方案，各微动开关的开关触点位于各防爆阀的旁侧，且与各防爆阀间隔设置，当电芯单体发生热失控时，电芯单体上的防爆阀打开并触动对应的开关触点，从而实现对应的开关本体的触发，这样，电池管理***通过电路板获取开关本体的触发情况，以获取电芯单体的热失控现象，从而在防爆阀被冲开的瞬间发出报警，大大减小了延迟的情况，即，使用者能够在热失控发生的初期及时获取报警信号并采取相应的处理措施，避免热失控的进一步加剧和扩散；并且，每个电芯单体上均设有防爆阀，多个微动开关的开关触点与多个防爆阀一一对应间隔设置，即，每一个电芯单体的防爆阀旁侧均设置一个微动开关，当电芯单体发生热失控时，该电芯单体对应的防爆阀触动对应的开关触点，从而触发对应的开关本体，如此，实现对发生热失控的电芯单体的准确定位，有助于及时对发生热失控的电芯单体进行定位，并有针对性地对出现热失控的电芯单体进行处理，从而减缓热失控的加剧和扩散。

在一个实施例中，各微动开关均为常闭开关，且多个开关本体形成电性串联；或者，微动开关均为常开开关，且多个开关本体形成电性并联。

通过采用上述技术方案，各微动开关均能够设置为常闭开关或常开开关，通过设置多个开关本体为电性串联或电性并联关系，从而使得当开关本体被触发时，外部的电池管理***都能够通过电路板获取开关本体的触发状态，从而发出报警信息，避免热失控的进一步加剧和扩散；如此，常闭开关或常开开关的可选设计，扩大了微动开关的可选范围，有助于电芯单体热失控探测的实现。

在一个实施例中，电路板上还设有插接件，插接件通过电路板电连接于开关本体，并用于与电池管理***的电连接器形成插接。

通过采用上述技术方案，插接件和电池管理***的电连接器形成插接配合，简化了电路板与电池管理***的电连接操作，且使得电路板能够通过插接件与不同的电池管理***形成电连接，提高了电路板的通用性；并且，当不需要探测电芯单体的热失控时，插接件还可以实现电路板和电池管理***的拆解，使用十分方便，同时，也有助于电池管理***和电池模组的分开管理和维修等工作。

在一个实施例中，电路板设于多个防爆阀的相同侧，电路板上间隔设置有多个贯通电路板的泄压孔，多个开关本体与多个泄压孔一一正对设置，且多个泄压孔与多个防爆阀一一正对设置。

通过采用上述技术方案，从而有助于实现电芯单体的泄压，进一步减缓了热失控的加剧和扩散。

在一个实施例中，开关本体上设有导电引脚，开关本体通过导电引脚与电路板形成电连接。

通过采用上述技术方案，一方面，实现开关本体和电路板的电连接，从而使得外部的电池管理***能够通过电路板获取开关本体的触发情况，从而获取热失控的信息；另一方面，开关本体通过导电引脚实现与电路板的连接，保证开关本体正对于防爆阀。

在一个实施例中，电池模组还包括绝缘支架，多个电芯单体设于绝缘支架内，开关本体设于绝缘支架上。

通过采用上述技术方案，一方面，绝缘支架的设置，实现了电池模组与外界的绝缘，提高了电池模组的安全性能；另一方面，开关本体设于绝缘支架上，保证了开关本体的位置固定，避免开关本体在使用过程中发生移动，从而导致开关本体上的开关触点被误触发，或者导致电芯单体发生热失控时防爆阀无法准确触发开关触点，如此，提高了防爆阀打开时对开关触点的准确触发操作，从而保证热失控探测的及时性和准确性。

在一个实施例中，绝缘支架上设有第一卡扣，开关本体上设有与第一卡扣形成扣接的第二卡扣。

通过采用上述技术方案，实现了开关本体和绝缘支架的可拆卸式的连接，有助于微动开关的更换和维修操作，并且，第一卡扣和第二卡扣形成扣接，同时也提高了开关本体和绝缘支架的连接强度，保证开关本体的位置固定。

在一个实施例中，电池模组还包括汇流排，多个电芯单体的电芯极耳与汇流排连接；电路板上还电连接有电压采集片，电压采集片的电压采集端连接于汇流排。

通过采用上述技术方案，电压采集片连接于汇流排，从而实现对电芯单体的电压检测工作，使得电池模组不仅具备热失控探测的功能，还具有电压检测的功能，从而，电池管理***能够从多方面获取电芯单体的使用情况，有助于电池模组的长久使用。

在一个实施例中，电压采集片上设有温度传感器。

通过采用上述技术方案，使得电池模组不仅具备热失控探测和电压检测的功能，还具有温度检测的功能，通过温度传感器对汇流排进行温度检测，从而实现对汇流排处的电芯单体的温度检测，能够在电芯发生热失控前获取电芯单体的使用情况，从而有效地预防电芯热失控的现象方式。

本实用新型实施例还提供了一种电池包，包括所述电池模组。

通过采用上述技术方案，使得电池管理***能够在防爆阀被冲开的瞬间发出报警，大大减小了延迟的情况，即，使用者能够在热失控发生的初期及时获取报警信号并采取相应的处理措施，避免热失控的进一步加剧和扩散；并且，当电芯单体发生热失控时，该电芯单体对应的防爆阀触动对应的开关触点，从而触发对应的开关本体，如此，实现对发生热失控的电芯单体的准确定位，有助于及时对发生热失控的电芯单体进行定位，并有针对地对出现热失控的电芯单体进行处理，从而减缓热失控的加剧和扩散，提高了电池包的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池模组的俯视图；

图2为图1的电池模组的剖视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图1的电池模组的电路板的俯视图；

图5为图4中B处的局部放大图。

其中，图中各附图标记：

10-电池组；11-电芯单体；12-防爆阀；20-电路板；201-泄压孔；30-微动开关；31-开关本体；32-开关触点；33-导电引脚；40-插接件；50-绝缘支架；60-汇流排；70-电压采集片；80-温度传感器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请一并参阅图1至图3，本实用新型实施例提供的电池模组包括电池组10和电路板20。

电池组10包括多个电芯单体11，多个电芯单体11排列分布并形成电性的串并联，且每个电芯单体11上都设有防爆阀12，即，防爆阀12也设置为多个，多个防爆阀12一一对应设于多个电芯单体11上；其中，当电芯单体11发生热失控时，电芯单体11内部的气压增大并冲开防爆阀12，从而使得防爆阀12破裂，并供电芯单体11进行泄压。

电路板20设于多个防爆阀12的一侧，且与电芯单体11间隔分布，电路板20用于与外部的电池管理***形成电连接。本实施例中，为便于电路板20的固定，电路板20设置为柔性电路板，当然，电路板20也可以设置为其他的电路板。

多个微动开关30间隔设于电路板20上，且多个微动开关30一一对应设于多个防爆阀12的旁侧。每个微动开关30都包括开关本体31和设于开关本体31上的开关触点32，如此，开关本体31和开关触点32均设置为多个，多个开关本体31间隔设于电路板20上，并电连接于电路板20，这样，开关本体31通过电路板20与外部的电池管理***形成电连接，开关触点32用于触发开关本体31。此处需要说明的是，多个开关触点32一一对应设于多个防爆阀12的旁侧，且多个开关触点32与多个防爆阀12一一对应间隔设置，在电芯单体11发生热失控时，该电芯单体11上的防爆阀12打开，此时与该防爆阀12间隔设置的开关触点32被防爆阀12触动，从而实现与该防爆阀12间隔设置的开关本体31的触发。其中，本实施例中，多个指的是两个以上。

如图2及图3所示，电路板20设于电芯单体11的上方，且微动开关30设于防爆阀12的上方，即，多个开关触点32一一对应设于多个防爆阀12的正上方，且多个开关触点32一一对应与多个防爆阀12间隔设置。此处需要说明的是，当电芯单体11发生热失控时，电芯单体11内部的温度、气压增大，并使得该电芯单体11上的防爆阀12被冲开，防爆阀12被冲开时触动位于该防爆阀12上方的开关触点32，从而实现位于该防爆阀12上方的开关本体31的触发动作；由于开关本体31通过电路板20与外部的电池管理***形成电连接，则外部的电池管理***能够通过电路板20获取被触发的开关本体31的位置，从而获取发生热失控的电芯单体11的位置，即，实现对发生热失控的电芯单体11的定位作用，此时，电池管理***能够及时地发出报警信号。其中，为保证防爆阀12被打开时能够触动微动开关30的开关触点32，可以将开关触点32与防爆阀12的距离设置得非常近，开关触点32与防爆阀12的具体距离需要根据防爆阀12被打开时的行程、微动开关30的型号以及开关触点32被触动时的动作行程等对应设置，使得防爆阀12既能够在打开时准确触发开关触点32，又不会在未打开时误触发开关触点32，保证对电芯单体11热失控探测的准确性。

本实用新型实施例中，通过采用上述技术方案，各微动开关30的开关触点32位于各防爆阀12的旁侧，且与各防爆阀12间隔设置，当电芯单体11发生热失控时，电芯单体11上的防爆阀12打开并触动对应的开关触点32，从而实现对应的开关本体31的触发，这样，电池管理***通过电路板20获取开关本体31的触发情况，以获取电芯单体11的热失控现象，从而在防爆阀12被冲开的瞬间发出报警，大大减小了延迟的情况，即，使用者能够在热失控发生的初期及时获取报警信号并采取相应的处理措施，避免热失控的进一步加剧和扩散；并且，每个电芯单体11上均设有防爆阀12，多个微动开关30的开关触点32与多个防爆阀12一一对应间隔设置，即，每一个电芯单体11的防爆阀12旁侧均设置一个微动开关30，当电芯单体11发生热失控时，该电芯单体11对应的防爆阀12触动对应的开关触点32，从而触发对应的开关本体31，如此，实现对发生热失控的电芯单体11的准确定位，有助于及时对发生热失控的电芯单体11进行定位，并有针对性地对出现热失控的电芯单体11进行处理，从而减缓热失控的加剧和扩散。

请一并参阅图2及图3，在本实施例中，各微动开关30均可以设置为常闭开关或常开开关。当各微动开关30均设置为常闭开关时，多个开关本体31均电连接于电路板20，且多个开关本体31都处于闭合状态，并通过电路板20形成电性串联；当电芯单体11发生热失控时，防爆阀12冲开并触动开关触点32，使得与该电芯单体11间隔设置的开关本体31被开关触点32触发，并由闭合状态切换为断开状态，这样，多个开关本体31形成的串联电路切断，外部的电池管理***通过电路板20获取串联电路的切换信号，从而发出报警信号。当然，在本实施例中，各微动开关30也都可以设置为常开开关，多个开关本体31通过电路板20形成电性并联，且每个开关本体31均处于断开状态；当电芯单体11发生热失控时，防爆阀12冲开并触动开关触点32，使得与该电芯单体11间隔设置的开关本体31被开关触点32触发，并由断开状态切换为闭合状态，如此，外部的电池管理***通过电路板20获取该开关本体31的切换信号，从而获取发生热失控的电芯单体11的位置信息，且发出报警信号。

通过采用上述技术方案，各微动开关30均能够设置为常闭开关或常开开关，通过设置多个开关本体31为电性串联或电性并联关系，从而使得当开关本体31被触发时，外部的电池管理***都能够通过电路板20获取开关本体31的触发状态，从而发出报警信息，避免热失控的进一步加剧和扩散；如此，常闭开关或常开开关的可选设计，扩大了微动开关30的可选范围，有助于电芯单体11热失控探测的实现。

请一并参阅图1及图4，在本实施例中，电路板20上还设有插接件40，插接件40与电路板20形成导通，则开关本体31通过电路板20与插接件40形成导通，并且，插接件40用于与电池管理***的电连接器形成插接连接，从而实现电路板20与电池管理***的电连接，如此，当电芯单体11发生热失控，且该电芯单体11对应的防爆阀12触发开关本体31时，电池管理***能够通过电路板20获取开关本体31的触发情况。通过采用上述技术方案，插接件40和电池管理***的电连接器形成插接配合，简化了电路板20与电池管理***的电连接操作，且使得电路板20能够通过插接件40与不同的电池管理***形成电连接，提高了电路板20的通用性；并且，当不需要探测电芯单体11的热失控时，插接件40还可以实现电路板20和电池管理***的拆解，使用十分方便，同时，也有助于电池管理***和电池模组的分开管理和维修等工作。

本实施例中，电路板20还可以通过焊接导线的方式与电池管理***形成电连接，从而使得电池管理***通过电路板20获取开关本体31的触发情况。

请一并参阅图3至图5，在本实施例中，电路板20上间隔设有多个贯通电路板20的泄压孔201，泄压孔201的数量分别和开关本体31、防爆阀12的数量相同，多个开关本体31与多个泄压孔201一一正对设置，且泄压孔201连通于电池模组的外部；其中，多个开关本体201能够一一对应设于多个泄压孔201外，当然，多个开关本体201也能够一一对应位于多个泄压孔201内。电路板20设于多个防爆阀12的相同侧，且多个泄压孔201与多个防爆阀12一一正对设置，如此，当电芯单体11发生热失控时，电芯单体11产生的高温气体冲开对应的防爆阀12，并使得从防爆阀12冲出的高温气体通过对应的泄压孔201排出电池模组的外部，通过采用上述技术方案，有助于实现电芯单体11的泄压，进一步减缓了热失控的加剧和扩散。

请一并参阅图3及图5，在本实施例中，开关本体31上设有导电引脚33，导电引脚33位于泄压孔201内，且电连接于电路板20，则开关本体31通过导电引脚33与电路板20形成电连接。通过采用上述技术方案，一方面，实现开关本体31和电路板20的电连接，使得外部的电池管理***能够通过电路板20获取开关本体31的触发情况，从而获取热失控的信息；另一方面，开关本体31通过导电引脚33实现与电路板20的连接，还实现了开关本体31和电路板20的连接，保证开关本体31正对泄压孔201且正对于防爆阀12。

请一并参阅图1及图3，在本实施例中，电池模组还包括绝缘支架50，多个电芯单体11排列分布于绝缘支架50内，且开关本体31和电路板20均设于绝缘支架50上。通过采用上述技术方案，一方面，绝缘支架50的设置，实现了电池模组与外界的绝缘，提高了电池模组的安全性能；另一方面，开关本体31设于绝缘支架50上，保证了开关本体31的位置固定，避免开关本体31在使用过程中带动开关触点32发生移动，从而导致开关本体31上的开关触点32被误触发，或者导致电芯单体11发生热失控时防爆阀12无法准确触发开关触点32，如此，提高了防爆阀12打开时对开关触点32的准确触发操作，从而保证热失控探测的及时性和准确性。此外，电路板20设于绝缘支架50上，保证了电路板20的位置固定，从而也保证了泄压孔201和微动开关30的位置固定，提高防爆阀12触发开关触点32的准确性。

在本实施例中，绝缘支架50上设有第一卡扣(图未示)，开关本体31上设有第二卡扣，第一卡扣与第二卡扣形成扣接，通过采用上述技术方案，实现了开关本体31和绝缘支架50的可拆卸式的连接，有助于微动开关30的更换和维修操作，并且，第一卡扣和第二卡扣形成扣接，同时也提高了开关本体31和绝缘支架50的连接强度，保证开关本体31的位置固定。

请一并参阅图1、图4以及图5，在本实施例中，电池模组还包括汇流排60，多个电芯单体11的电芯极耳与汇流排60形成连接，从而实现多个电芯单体11的串并联。电路板20上还电连接有电压采集片70，电压采集片70的电压采集端连接于汇流排60，从而实现对汇流排60处的电芯单体11的电压检测工作。此处需要说明的是，汇流排60设置为多个，多个汇流排60间隔分布于绝缘支架50上，至少一个电芯单体11与一个汇流排60形成电性连接；电压采集片70设置为多个，电压采集片70的数量和汇流排60的数量相同，且多个电压采集片70一一对应连接于多个汇流排60，则电路板20能够通过各电压采集片70获取各汇流排60处的电芯单体11的电压情况。通过采用上述技术方案，电压采集片70连接于汇流排60，从而实现对电芯单体11的电压检测工作，使得电池模组不仅具备热失控探测的功能，还具有电压检测的功能，从而，电池管理***能够从多方面获取电芯单体11的使用情况，有助于电池模组的长久使用。

在具体的实施例中，电压采集片70设置为镍片，镍片的导电、导热性能非常优越，使得电压采集片70不仅能够实现电芯单体11的电压检测，还能够实现对电芯单体11的温度检测。本实施例中，电压采集片70还可以设置为铝片、铜片等金属片。

请参阅图5，在本实施例中，电压采集片70上设有温度传感器80，此处需要说明的是，各电压采集片70上均设有温度传感器80，各电压采集片70上的温度传感器80能够对对应的汇流排60进行温度检测，从而实现对汇流排处对应的电芯单体11的温度检测，如此，温度传感器80能够实现对汇流排60处的电芯单体11的温度的检测工作。通过采用上述技术方案，使得电池模组不仅具备热失控探测和电压检测的功能，还具有温度检测的功能，通过温度传感器80对汇流排60进行温度检测，从而获取汇流排60处的电芯单体11的温度检测，能够在电芯发生热失控前获取电芯单体11的使用情况，从而有效地预防电芯热失控的现象方式。

本实用新型实施例还提供了一种电池包，包括上述的电池模组；其中，本实施例中的电池模组与上一实施例中的电池模组相同，具体请参阅上一实施例中电池模组的相关描述，此处不赘述。

通过采用上述技术方案，使得电池管理***能够在防爆阀12被冲开的瞬间发出报警，大大减小了延迟的情况，即，使用者能够在热失控发生的初期及时获取报警信号并采取相应的处理措施，避免热失控的进一步加剧和扩散；并且，当电芯单体11发生热失控时，该电芯单体11对应的防爆阀12触动对应的开关触点32，从而触发对应的开关本体31，如此，实现对发生热失控的电芯单体11的准确定位，有助于及时对发生热失控的电芯单体11进行定位，并有针对性地对出现热失控的电芯单体11进行处理，从而减缓热失控的加剧和扩散，提高了电池包的安全性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电池组，包括多个排列分布的电芯单体，各所述电芯单体上均设有防爆阀；

电路板，用于与外部的电池管理***电连接；

多个微动开关，一一对应设于多个所述防爆阀的旁侧；各所述微动开关均包括电连接于所述电路板的开关本体和设于所述开关本体上的开关触点，多个所述开关触点与多个所述防爆阀一一对应间隔设置，且各所述开关触点能够分别在对应的所述电芯单体热失控冲开所述防爆阀时被所述防爆阀触动。

2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，各所述微动开关均为常闭开关，且多个所述开关本体形成电性串联；或者，各所述微动开关均为常开开关，且多个所述开关本体形成电性并联。

3.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电路板上还设有插接件，所述插接件通过所述电路板电连接于所述开关本体，并用于与电池管理***的电连接器形成插接。

4.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电路板设于多个所述防爆阀的相同侧，所述电路板上间隔设置有多个贯通所述电路板的泄压孔，多个所述开关本体与多个所述泄压孔一一正对设置，且多个所述泄压孔与多个所述防爆阀一一正对设置。

5.如权利要求1-4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述开关本体上设有导电引脚，所述开关本体通过所述导电引脚与所述电路板形成电连接。

6.如权利要求1-4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括绝缘支架，多个所述电芯单体设于所述绝缘支架内，所述开关本体设于所述绝缘支架上。

7.如权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘支架上设有第一卡扣，所述开关本体上设有与所述第一卡扣形成扣接的第二卡扣。

8.如权利要求1-4任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括汇流排，多个所述电芯单体的电芯极耳与所述汇流排连接；所述电路板上还电连接有电压采集片，所述电压采集片的电压采集端连接于所述汇流排。

9.如权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述电压采集片上设有温度传感器。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池模组。

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