CN220691075U - 漏液检测装置及电池 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及电池领域，提供了一种漏液检测装置及电池。所述漏液检测装置包括多个采样点，所述多个采样点间隔设置在电芯下方的绝缘底座上；电池管理***，与所述多个采样点电连接，用于检测所述多个采样点之间的阻值变化，通过电池的绝缘底座上设置多个间隔设置的采样点，利用电池内部的电池管理***连接采样点，在电池出现漏液的情况下，采样点之间的电阻会发生变化，电池管理***就可以检测到该阻值变化，从而确定出电池存在漏液的情况，仅需在电池的绝缘底座设置采样点，并利用电池内部的电池管理***检测采样点之间的阻值变化，既能够准确检测出电芯的漏液状态，又能够有效地降低实现成本。

Description

漏液检测装置及电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种漏液检测装置及电池。

背景技术

电池通常包括电解液，因此会存在漏液的风险，而电池漏液会对电池的运行安全性造成影响。因此，检测电池是否漏液十分必要。

目前的漏液检测方式通常采用在电池的电芯外增加传感器来实现检测，然而这种检测方式的实现成本较高；而不设置传感器而只利用电芯的温度和电压等运行参数进行检测的方式，则存在检测准确性不足的问题。

综上，目前亟需提供一种既能够节省成本，又能够准确检测出电池漏液的情况的漏液检测方案。

实用新型内容

本申请提供一种漏液检测装置及电池，能够提供一种低成本、高可靠性的电池漏液检测方案，能够有效降低电池漏液检测的实现成本的同时，提高电池漏液检测的准确度。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，提供一种漏液检测装置，包括：多个采样点，所述多个采样点间隔设置在电芯下方的绝缘底座上；

电池管理***，与所述多个采样点电连接，用于检测所述多个采样点之间的阻值变化。

本申请实施例中，当电池中的电芯的电解液泄漏时，泄漏的电解液由于重力的作用，会流向电芯下方的绝缘底座。通过在绝缘底座中间隔设置有多个采样点，当泄漏的电解液流到绝缘底座上时，电解液会使两个采样点之间的电阻值发生变化，由开路的电阻值变为与电解液的阻值相对应的阻值，通过电池内部的电池管理***对任意两个采样点之间的电阻值是否发生变化就能够准确地确定出电池中的电芯是否发生电解液的泄漏，从而实现在有效检测出电池是否发生漏液的同时，降低实现成本。

在第一方面的一种实现方式中，所述绝缘底座设置凹槽，所述多个采样点直接固定在凹槽中。

本申请实施例中，由于凹槽的位置处于最下方，因此在电池发生电解液泄漏的情况下，泄漏的电解液会流到凹槽内，从而使得设置在凹槽中的采样点能够接触到泄漏的电解液而使得至少两个采样点之间被连通甚至发生短路，使得电池管理***能够检测到采样点之间的阻值变化情况，有效提高对漏液情况的检测灵敏度。

在第一方面的一种实现方式中，所述多个采样点通过粘接的方式固定在所述凹槽中。在第一方面的一种实现方式中，所述多个采样点等间隔设置在所述绝缘底座上。

本申请实施例中，等间隔设置采样点，使得电池中的任一电芯发生漏液的情况下，采样点能够被泄漏的电解液连通而短路，从而可以检测到阻值变化，提高漏液检测的灵敏度。

在第一方面的一种实现方式中，所述多个采样点的位置根据所述电芯的位置设置。

本申请实施例中，根据电芯的位置设置采样点的位置，使得电池中的任一电芯发生漏液的情况下，发生漏液的电芯的下方对应位置的采样点之间能够被泄漏的电解液连通而短路，从而可以检测到阻值变化，提高漏液检测的灵敏度。

在第一方面的一种实现方式中，所述多个采样点通过导线与所述电池管理***电连接。

本申请实施例中，通过导线连接电池管理***和采样点，能够提供可靠的信号传递，并优化实现成本。

在第一方面的一种实现方式中，所述电池管理***包括：

电压采样单元，用于采集相应于任意两个采样点之间连通状况的电压值；

电源单元，与所述多个采样点连接，用于提供预设电压。

在第一方面的一种实现方式中，所述电池管理***还包括：

阻值计算单元，用于根据采集得到的电压值计算所述采样点之间的等效电阻值；

检测单元，用于根据所述等效电阻值的大小，判断是否发生电解液漏液。

本申请实施例中，通过检测等效电阻值的大小进一步判断是发生了电解液漏液还是其他溶液漏液，能够减少将电池中存在的冷却液泄漏的情况误识别为电池漏液的情况，提高识别准确度。

在第一方面的一种实现方式中，所述分压器件包括采样电阻。

第二方面，提供一种电池，包括如第一方面任一项所述的漏液检测装置和电芯。

漏液检测装置中的采样点设置于所述电芯的下方。

可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1是本申请一些实施例提供的电池的结构示意图；

图2是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的漏液检测装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的漏液检测装置中电池管理***的结构示意图；

图5是本申请另一些实施例提供的漏液检测装置的结构示意；

图6是本申请另一些实施例提供的漏液检测装置的结构示意图；

图7是本申请另一些实施例提供的漏液检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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。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申请实施例中的具体含义。

为了更清楚地阐述本申请技术方案，对本申请涉及的概念进行说明如下：

电芯，是直接将化学能转换为电能的基本单元装置，通常包括：电极、隔膜、电解液、外壳和端子。在本申请实施例中，上述电芯的电解液可以包括电解液。

电池模组，是由一个以上电芯按照串联、并联或者串并联方式组合，且只有一对正负极输出端子的装置。

电池，可以包括箱体、容置于箱体内部的电池模组以及电池管理***模块，实现电池电气连接的电气元件以及与外部连接的接口。

示例性的，请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的电池的结构示意。如图1所示，上述电池100可以包括电池模组110，电池模组110包括一个以上的电芯111；用于固定电芯111的紧固壳体120，紧固壳体120可以包括紧固上壳体121和紧固下壳体122；底座130以及电池管理***(Battery Management System，BMS)140。

由于电池存在电解液漏液的风险，为了提高电池运行的安全性，需要对电池的电解液是否泄漏进行检测。目前的电池的漏液检测通常采用以下两种方式：

方式1、在电芯外部设置各类传感器(例如漏液传感器、绝缘阻抗传感器、电流传感器)对电池是否漏液进行检测。

方式2、根据电芯的温度和电压参数测算电池是否漏液。

其中，方式1需要设置各类传感器，存在实现成本较高的问题，而方式2虽然实现成本较低，但是由于电芯的温度和电压变化可能是其他原因导致的，仅通过电芯的温度和电压参数来测算电池是否漏液的检测方式，存在误检率较高、检测准确性不足的问题。

基于上述问题，本申请实施例提供了一种漏液检测装置，通过电池的绝缘底座上设置多个间隔设置的采样点，利用电池内部的电池管理***连接采样点，在电池出现漏液的情况下，采样点之间的电阻会发生变化，电池管理***就可以检测到该阻值变化，从而确定出电池存在漏液的情况，仅需在电池的绝缘底座设置采样点，并利用电池内部的电池管理***检测采样点之间的阻值变化，既能够准确检测出电芯的漏液状态，又能够有效地降低实现成本。

本申请实施例公开的电池可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能***。用电装置可以为但不限于电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一个实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图2，图2示出了本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意。车辆1000可以为新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

在本申请一些实施例中，上述电池100可以包括电芯或电池模组。其中，电芯可以是多个，多个电芯之间可串联或并联或混联，混联是指多个电芯中既有串联又有并联。多个电芯之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电芯构成的整体容纳于箱体内；多个电池模组再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。电池100还可以包括其他结构，例如，电芯的紧固壳体和绝缘底座。

其中，每个电芯可以包括二次电池或一次电池；还可以包括锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池。电芯可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

当然，上述车辆1000还可以包括电池管理***140和马达300。电池管理***(Battery Management System，BMS)200的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。

本申请实施例中，上述电池管理***140集成在电池100中，其与电池100的绝缘底座中设置的采样点进行连接，从而实现对采样点之间的电阻变化的检测，进而实现本申请实施例提供的漏液检测装置的检测功能。

以下结合附图对本申请实施例提供的漏液检测装置进行说明：

请参阅图3，图3示出本申请实施例提供的漏液检测装置的结构示意。如图3所示，上述漏液检测装置可以包括多个采样点21，例如2个、3个、4个、6个、8个等，上述多个采样点21间隔设置在电芯111下方的绝缘底座130上；尤其，采样点21直接固定连接在绝缘底座130上，例如通过粘接的方式直接固定连接，由此能够以简单、有效地方式设置采样点。上述多个采样点12与电池100的电池管理***140电连接。

电池管理***140可以检测不同的采样点21之间的阻值变化。

在本申请实施例中，上述电池管理***140检测不同采样点21之间的阻值变化可以是检测任意两个采样点21的阻值变化。

在具体应用中，上述多个采样点21可以通过导线与电池管理***140电连接，从而实现可靠的电性连接，以使电池管理***140可以实时检测到电池是否存在电解液泄漏的情况。

在具体应用中，电池管理***140可以检测任意两个采样点21之间的阻值变化情况，若其中一组采样点(即某两个采样点21)之间的阻值变化情况符合要求，即可以确定电池存在电解液泄漏的情况。

在具体应用中，上述两个采样点21之间的阻值变化情况符合要求是指两个采样点之间的电阻由开路对应的无限大变化为与电解液连通该两个采样点21时的阻值相对应的电阻值。

可以理解的是，不同电解液的材料不同，则连通两个采样点21时对应的电阻值也不同。

在具体应用中，上述绝缘底座包括但不限于塑料底座、橡胶底座等。

以上可以看出，当电池100中的电芯111的电解液泄漏时，泄漏的电解液由于重力的作用，会流向电芯111下方的绝缘底座130。在绝缘底座130中间隔设置有多个采样点21，当泄漏的电解液流到绝缘底座130上时，电解液会电连通两个采样点21，使两个采样点21之间的电阻值发生变化，由开路的电阻值变为与电解液的阻值相对应的阻值。通过电池管理***140对任意两个采样点21之间的电阻值是否发生变化就能够准确地确定出电池100中的电芯111是否发生电解液的泄漏，从而实现在有效检测出电池是否发生漏液的同时，降低实现成本。

在一实施例中，请参阅图4，图4是本申请实施例提供的漏液检测装置中电池管理***的结构示意图。如图4所示，上述电池管理***140可以包括电压采样单元141和电源单元142。

上述电压采样单元用于采集相应于任意两个采样点之间的连通状况的电压值。

上述电源单元142与上述多个采样点21连接，用于提供预设电压。

通过上述电源单元142施加一个电压(即上述预设电压)至任意两个采样点21之间，并通过电压采样单元141采集相应于任意两个采样点21之间的连通状况的电压值，从而计算该两个采样点21之间的阻值。在电池100的电芯111发生电解液泄漏的情况下，泄漏的电解液由于重力的作用，会流向电芯111下方的绝缘底座130，使得绝缘底座130中的原本不相连的两个采样点21连通，从而产生与电解液连通该两个采样点21时的阻值相对应的电阻，该电压采样单元141就可以检测到由于两个采样点21之间的连接状况的变化而产生的电压变化情况，从而可以确定该两个采样点21之间的电阻阻值。基于此，上述电池管理***140就可以通过电压采样单元141采集到的电压变化情况来确定两个采样点21之间的阻值变化。

在具体应用中，上述电压采样单元141可以包括采样电阻，上述采样电阻可以以上拉电阻的方式连接在电池管理***140与采样点21之间，也即采样电阻与两个采样点之间的电阻以串联的方式连接在预设电压与接地点之间，构成一个采样电路；通过采集采样电阻两端的电压就可以确定出电压变化情况，从而确定出采样点21之间的阻值变化。具体地，当两个采样点21之间开路时，该采样电路处于开路状态，电流为0，那么采样电阻上的电压即为预设电压；而当两个采样点21之间经由电解液连通时，采样电阻与两个采样点21之间的电阻构成串联分压，那么在采样电阻上的电压要小于预设电压，由此能够判断两个采样点21之间是否有电解液，进而判断出电解液是否泄漏。

当然，替代地，采样电阻也可以被布置在采样点与接地点之间，构成下拉电阻，通过检测采样电阻上的电压变化，也能够确定采样点之间的连通状况，从而判断是否存在泄漏，乃至判断是冷却液泄漏或者电解液泄漏。

需要说明的是，上述电池管理***140还可以通过其他方式来确定两个采样点21之间的阻值变化情况，例如还可以是通过电流变化的情况来反映两个采样点21之间的阻值变化情况等。

由于电池100中还可能存在冷却液泄漏的情况，为了减少电池漏液的误识别，上述电池管理***140在检测到采样点21之间的电阻发生变化后，还可以根据采样点21之间的等效电阻值判断是否是电解液泄漏。

在具体应用中，上述根据采样点21之间的等效电阻值确定是否为电解液泄漏可以是：根据由采样电阻上检测得到的电压值与采样电阻阻值得到电流值计算得到等效电阻值，若上述等效电阻值在预设阻值范围内，则确定发生漏液。

在具体应用中，上述预设阻值范围可以根据电解液的电阻和导线的等效电阻等参数来设置。

在本申请一实施例中，上述电池管理***140还用于根据电压变化情况识别是否发生电解液泄漏。由于不同的电解液或其他溶液对应的阻值不同，因此产生的分压电压值也不同，故可以根据电压采集单元141采集到的电压值进一步确定两个采样点间的电阻阻值，来确定是否发生电解液泄漏，或者是其他溶液泄漏。

具体地，如果两个采样点间的电阻阻值与电解液对应的阻值相对应，则确定发生电解液泄漏，如果两个采样点间的电阻阻值与其他溶液对应的阻值相对应，则确定发生其他溶液泄漏。

示例性的，请参阅图5，图5示出了本申请另一些实施例提供的漏液检测装置的结构示意。如图5所示，上述采样点21可以只包括第一采样点211和第二采样点212。

上述第一采样点211和第二采样点212与电池管理***140电连接。

本申请实施例中，仅通过设置两个采样点就能够实现电池漏液的检测，实现成本低且易于实现。

在具体应用中，上述第一采样点211和第二采样点212可以通过导线22与电池管理***140电连接。

本申请实施例中，通过导线连接电池管理***和采样点，能够提供可靠的信号传递，并优化实现成本。

在本申请一实施例中，上述电池100的绝缘底座130上还设置有凹槽131，上述采样点21设置直接固定在凹槽131中。

示例性的，请参阅图6，图6示出了本申请另一些实施例提供的漏液检测装置的结构示意。如图6所示，上述电池100的绝缘底座130上还设置有凹槽131，上述第一采样点211和第二采样点212设置在上述凹槽131中，由于凹槽131的位置处于最下方，也即处于绝缘底座130的上表面的最低处，因此在电池发生电解液泄漏的情况下，泄漏的电解液会流到凹槽131内，从而使得设置在凹槽131中的第一采样点211和第二采样点212能够接触到泄漏的电解液而发生短路，使得电池管理***140能够检测到第一采样点211和第二采样点212之间的阻值变化情况，有效提高对漏液情况的检测灵敏度。并且能够在电解液漏液较少的时候就可以在底部的凹槽131中形成聚集，进而通过本申请的漏液检测装置检测到漏液问题。

在本申请一个实施例中，上述多个采样点21可以等间隔设置在上述绝缘底座130上。

示例性的，请参阅图7，图7示出了本申请另一些实施例提供的漏液检测装置的结构示意。如图7所示，图7以上述绝缘底座130上设置了5个采样点21(分别为P1、P2、P3、P4以及P5)，上述P1、P2、P3、P4以及P5等间隔设置(假设间隔为Y1)，从而使得电池100中的任一电芯111发生漏液，且泄漏的电解液由于重力的作用流到该电池100的绝缘底座130上的情况下，采样点21能够被泄漏的电解液连通而短路，从而可以检测到阻值变化，提高漏液检测的灵敏度。

在本申请一实施例中，上述多个采样点21的位置可以根据电芯111的位置设置。

在本申请实施例中，上述多个采样点21的位置根据电芯111的位置设置可以是在电芯易发生漏液的位置下方设置两个采样点21，也可以是在相邻两个电芯111的间隙位置对应的下方设置两个采样点21，还可以是在相邻两个电芯111的间隙位置对应的下方设置两个采样点21的同时，在每个电芯111易发生漏液的位置下方设置两个采样点21。

上述电芯易发生漏液的位置可以是电芯的电极附近，也可以是电芯的合缝处。

可以理解的是，在其他实现方式中，上述多个采样点21的位置还可以根据实际需求进行设置。

本申请实施例中，根据电芯111的位置设置采样点21的位置，使得电池100中的电芯111发生漏液的情况下，发生漏液的电芯111的下方对应位置的采样点21之间能够被泄漏的电解液连通而短路，从而可以检测到阻值变化，提高漏液检测的灵敏度

本申请实施例还提供了一种电池，上述电池包括如上述任意一实施例所述的漏液检测装置20、绝缘底座130、电池模组110、电芯111。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种漏液检测装置，其特征在于，包括：

多个采样点，所述多个采样点间隔设置在电芯下方的绝缘底座上；

电池管理***，与所述多个采样点电连接，用于检测所述多个采样点之间的阻值变化。

2.如权利要求1所述的漏液检测装置，其特征在于，所述绝缘底座设置凹槽，所述多个采样点直接固定在所述凹槽中。

3.如权利要求2所述的漏液检测装置，其特征在于，所述多个采样点通过粘接的方式固定在所述凹槽中。

4.如权利要求1所述的漏液检测装置，其特征在于，所述多个采样点等间隔设置在所述绝缘底座上。

5.如权利要求1所述的漏液检测装置，其特征在于，所述多个采样点的位置根据所述电芯的位置设置。

6.如权利要求5所述的漏液检测装置，其特征在于，所述多个采样点通过导线与所述电池管理***电连接。

7.如权利要求1至6中任一项所述的漏液检测装置，其特征在于，所述电池管理***包括：

电压采样单元，用于采集相应于任意两个采样点之间连通状况的电压值；

电源单元，与所述多个采样点连接，用于提供预设电压。

8.如权利要求7所述的漏液检测装置，其特征在于，所述电池管理***还包括：

阻值计算单元，用于根据采集得到的电压值计算所述采样点之间的等效电阻值；

检测单元，用于根据所述等效电阻值的大小，判断是否发生电解液漏液。

9.如权利要求7所述的漏液检测装置，其特征在于，所述电压采样单元包括采样电阻。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括电芯和如权利要求1至9任一项所述的漏液检测装置。