JP2023538691A - 検出ネット、単電池、電池モジュール及び電気自動車 - Google Patents

検出ネット、単電池、電池モジュール及び電気自動車 Download PDF

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Abstract

検出ネット（３）、単電池（１１）、電池モジュール（１００）及び電気自動車（２００）であり、該検出ネット（３）は、第１導電部及び第２導電部を含み、前記第１導電部は、第１引き出し部（３１１）と、前記第１引き出し部（３１１）に並んで設置された複数の第１突出部（３１１１）とを含み、前記第２導電部は、第２引き出し部（３１２）と、前記第２引き出し部（３１２）に並んで設置された複数の第２突出部（３１２１）とを含み、複数の前記第１突出部（３１１１）と複数の前記第２突出部（３１２１）は、順に交差し互いに間隔をおいて設置される。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、ビーワイディーカンパニーリミテッドが２０２０年８月２４日に提出した、出願名称「検出ネット、単電池、電池モジュール及び電気自動車」の中国特許出願第「２０２０２１７８６８５３．Ｘ」号の優先権を主張するものである。
本願は、電源装置の技術分野に関し、具体的には、検出ネット、単電池、電池モジュール及び電気自動車に関する。
人々の環境保護意識が高くなっていることにつれて、ますます多くの電気自動車が人々に注目されている。電池は、電気自動車の主な動力アセンブリとして、電気自動車の長期間の安定運転に対して重要な役割を果たす。
単電池が電池の最小単位であり、電池の動作過程において、電池管理システムは、各単電池の動作状況を随時監視しにくく、特に単電池中の電解液の漏出などをタイムリーに見つけにくいことがある。電池の動作過程において、電解液が漏出後に電池からタイムリーに排出されないと、電池の短絡、ひいては発火爆発を引き起こす可能性が高い。
本願は、従来技術における技術的課題の１つを少なくとも解決することを目的とする。このために、本願は、単電池の漏液及び水侵入に対する監視をより簡単かつ容易にする検出ネットを提供する。
検出ネットは、第１導電部及び第２導電部を含み、前記第１導電部は、第１引き出し部と、前記第１引き出し部に並んで設置された複数の第１突出部とを含み、前記第２導電部は、第２引き出し部と、前記第２引き出し部に並んで設置された複数の第２突出部とを含み、複数の前記第１突出部と複数の前記第２突出部は、順に交差し互いに間隔をおいて設置される。
これにより、複数の第１突出部と複数の第２突出部は、正常状態で互いに間隔をおいて設置され、隣接する前記第１突出部と前記第２突出部とが導体により連通するときに前記第１導電部と第２導電部とが連通し、良好な監視作用を果たすことができる。
単電池は、ケース、セルアセンブリ及び上記実施例に記載の検出ネットを含み、前記セルアセンブリは、前記ケース内に設置され、少なくとも１つのセルを含み、前記検出ネットは、前記ケースとセルアセンブリとの間に絶縁的に設置され、前記ケースに接続ポートが設置されており、前記第１引き出し部及び前記第２引き出し部がいずれも前記接続ポートに電気的に接続される。
電池モジュールは、少なくとも１つの電池、ＢＭＳシステム、トレイ及び上記実施例に記載の検出ネットを含み、前記電池は、前記トレイ内に設置され、前記検出ネットは、前記電池と前記トレイの底面との間に絶縁的に設置され、前記第１引き出し部及び前記第２引き出し部は、いずれも前記ＢＭＳシステムに電気的に接続される。
電気自動車は、上記実施例に記載の電池モジュールを含む。
本願の追加の態様及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明において明らかになるか、又は、本願の実施により把握される。
本願の上記及び／又は追加の様態及び利点は、以下の図面を参照して実施例を説明することにより、明らかになり、理解されやすくなる。
本願の実施例に係る検出ネットの概略構成図である。 本願の実施例に係る単電池の分解構造の概略図である。 本願の実施例に係る単電池の検出ネットの概略構成図である。 本願の実施例に係る単電池の組み立て構造の概略図である。 本願の実施例に係る単電池の検出ネットとセルアセンブリとが組み立てられる場合の概略構成図である。 図５におけるＡ部の拡大図である。 本願の実施例に係る電池モジュールの分解構造の概略図である。 本願の実施例に係る電池モジュールの分解構造の概略図である。 本願の実施例に係る電池モジュールの電池と検出ネットとが組み立てられる場合の概略構成図である。 本願の実施例に係る電池モジュールの電池と検出ネットとが組み立てられる場合の側面図である。 図１０のＢ部の拡大図である。 本願の実施例に係る電気自動車の概略図である。
以下、本願の実施例を詳細に説明し、上記実施例の例は、図面に示され、全体を通して同一又は類似の符号は、同一又は類似の部品、或いは同一又は類似の機能を有する部品を示す。以下、図面を参照して説明される実施例は、例示的なものであり、本願を解釈するためのものに過ぎず、本願を限定するためのものとして理解すべきではない。
なお、本願の説明において、用語「中心」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などで示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本願を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は部品が特定の方位を有するとともに、特定の方位で構成されて動作しなければならないことを示すか又は示唆するものではないため、本願を限定するものであると理解すべきではない。
なお、用語「第１」、「第２」は、説明のためのものに過ぎず、相対的な重要性を示すか又は示唆し、或いは示された技術的特徴の数を暗示的に示すものであると理解すべきではない。これにより、「第１」、「第２」で限定された特徴は、１つ以上の該特徴を明示的又は暗示的に含んでもよい。さらに、本願の説明において、特別な説明がない限り、「複数」は、２つ又は２つ以上を意味する。
図１～図１１に示すように、本願の実施例に係る検出ネット３は、
第１導電部及び第２導電部を含み、図１に示すように、第１導電部は、第１引き出し部３１１と、第１引き出し部３１１に並んで設置された複数の第１突出部３１１１とを含み、第２導電部は、第２引き出し部３１２と、第２引き出し部３１２に並んで設置された複数の第２突出部３１２１とを含み、複数の第１突出部３１１１と複数の第２突出部３１２１は、２つの櫛が対向して櫛歯が互いに挿入するという構造のように、順に交差し互いに間隔をおいて設置される。
具体的には、複数の第１突出部３１１１と複数の第２突出部３１２１が順に交差し互いに間隔をおいて設置されると、第１導電部と第２導電部との間の短絡を回避することができ、このとき、第１導電部と第２導電部とは、導通していない。隣接する第１突出部３１１１と第２突出部３１２１とが導体により連通する場合、第１導電部と第２導電部とは、連通する。例えば、検出ネット３が単電池に適用されるとき、単電池に電解液が漏出するか又は単電池に水が侵入するという問題が発生する場合、第１突出部３１１１と第２突出部３１２１との間隔が小さいため、電解液が漏出するか又は単電池に水が侵入した後に第１突出部３１１１と第２突出部３１２１とが連通し、このとき、第１導電部と第２導電部とが連通するという信号が外部に出力され、単電池の漏液又は水侵入を容易に監視することができる。
本願の実施例に係る検出ネット３は、互いに交差して設置された複数の第１突出部３１１１及び複数の第２突出部３１２１を含み、複数の第１突出部３１１１が第１引き出し部３１１に並んで接続され、複数の第２突出部３１２１が第２引き出し部３１２に並んで接続され、複数の第１突出部３１１１と複数の第２突出部３１２１は、正常状態て互いに間隔をおいて設置され、隣接する第１突出部３１１１と第２突出部３１２１とが導体により連通するときに第１導電部と第２導電部とが連通し、第１導電部と第２導電部とが連通するという信号により上記導体（即ち、漏液、単電池に侵入する水）があるか否かを監視し、検出ネット３の監視作用を保証することができる。
いくつかの実施例において、第１導電部と第２導電部は、構造が同じである。
具体的には、第１導電部と第２導電部は構造が同じであることについて、第１引き出し部３１１と第２引き出し部３１２の構造寸法が同じであり、例えば、いずれも線形であり、第１突出部３１１１と第２突出部３１２１の数が同じであり、複数の第１突出部３１１１が第１引き出し部３１１に均一に配列でき、複数の第２突出部３１２１が第２引き出し部３１２に均一に配列できると理解できる。複数の第１突出部３１１１と複数の第２突出部３１２１が順に交差し互いに間隔をおいて設置されると、検出ネット３の検出の均一性及び安定性を保証することができる。
図２～図６に示すように、本願の実施例に係る単電池１１は、
ケース１、セルアセンブリ２及び上記検出ネット３を含み、ケース１は、ハウジング１０２及びカバープレート１０３を含み、ハウジング１０２の少なくとも一側に開口部を有し、カバープレート１０３は、開口部に覆設される。セルアセンブリ２は、ケース１内に設置される。
具体的には、セルアセンブリ２は、ハウジング１０２及びカバープレート１０３で形成された収容キャビティ内に設置され、少なくとも１つのセル２０１を含み、検出ネット３は、ケース１とセルアセンブリ２との間に絶縁的に設置されることにより、検出ネット３の第１導電部と第２導電部との間の短絡を回避する。
ケース１に接続ポート１０１が設置されており、第１引き出し部３１１及び第２引き出し部３１２がいずれも接続ポート１０１に電気的に接続される。接続ポート１０１は、カバープレート１０３に設置されてもよく、接続ポート１０１により単電池１１内のパラメータ情報の外部への出力が容易になり、開口部によりセルアセンブリ２の出し入れが容易になり、セルアセンブリ２は、少なくとも１つのセル２０１を含む。
セル２０１の数は、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ又はそれ以上であり、セル２０１の数が複数である場合、複数のセル２０１が直列に設置されてもよく、並列に設置されてもよく、直列と並列を組み合わせて設置されてもよく、本願の実施例は、これを限定しない。
本願の実施例に係る単電池１１は、検出ネット３の第１導電部及び第２導電部により、単電池１１に電解液が漏出するか又は単電池１１に水が侵入するという問題が発生するとき、電解液又は水などの導電液体により第１突出部３１１１と第２突出部３１２１とを導通し、接続ポート１０１によりこの導通情報を外部に出力した後、単電池１１の電解液の漏出又は単電池１１の水侵入の問題を迅速で容易に見つけることができ、さらに単電池１１をタイムリーにメンテナンスし、単電池１１の動作の安全性及び安定性を保証することができる。
図５及び図６に示すように、検出ネット３は、セルアセンブリ２を包み込むように設置される。
実際の使用過程において、単電池１１の配置方式は様々であり、例えば、カバープレート１０３の一側を上向きに配置してもよく、カバープレート１０３の一側を側面に向かって配置してもよく、このとき、単電池１１の電解液の漏出が底面に発生する可能性があり、側面又は上面に発生する可能性があり、セルアセンブリ２を包み込むように検出ネット３を設置すると、単電池１１の電解液の漏出方向にかかわらず、検出ネット３は、漏液をタイムリーに監視し、単電池１１の使用上の安全性を保証することができる。また、単電池１１の配置方式が製造時に既に決定されていければ、検出ネット３をセルアセンブリ２とケース１の底面との間に敷設することができる。
図３及び図４に示すように、ケース１が金属ケースである場合、ケース１と検出ネット３との間に第１絶縁層４が設置されている。
理解できるように、ケース１が金属ケースであるとき、ケース１と検出ネット３との間の良好な絶縁性を保証するために、第１絶縁層４を検出ネット３とケース１との間に設置することができ、第１絶縁層４は、検出ネット３とケース１との間の接触による短絡を回避することができる。
第１突出部３１１１と第２突出部３１２１との交差設置の疎密程度は、検出ネット３の検出精度と正の相関がある。
単電池１１に電解液が漏出するか又は単電池１１に水が侵入するという問題が発生するとき、電解液又は水などの導電液体が第１突出部３１１１と第２突出部３１２１との間にあってこそ両者を導通することができる。第１突出部３１１１と第２突出部３１２１との交差設置が疎である場合、単電池１１に電解液漏出又は水侵入が発生する初期において、電解液又は水などの導電液体の量が小さいため、第１突出部３１１１と第２突出部３１２１とをタイムリーに導通するに不十分であり、電解液又は水などの導電液体の量が多くてこそ、第１突出部３１１１と第２突出部３１２１とを導通することができ、即ち、第１突出部３１１１と第２突出部３１２１との交差設置が疎であるとき、検出ネット３の検出精度が低い。第１突出部３１１１と第２突出部３１２１との交差設置が密である場合、単電池に電解液漏出又は水侵入が発生する初期において、電解液又は水などの導電液体により第１突出部３１１１と第２突出部３１２１とをタイムリーに導通し、即ち、第１突出部３１１１と第２突出部３１２１との交差設置が密であるとき、検出ネット３の検出精度が高い。
いくつかの実施例において、検出ネット３は、金属検出ネットである。具体的には、金属検出ネットの材質は、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、ニッケル又は鉄など、導電性が高い金属であってもよく、検出ネット３の検出感度を向上させることができ、また、検出ネット３がセルアセンブリ２を取り囲む必要があるため、金属検出ネットの材質は、銀、金、アルミニウム、タングステンなど、展延性が高い金属材料を選択することができる。
第１絶縁層４は、プラスチック絶縁層又はゴム絶縁層である。プラスチック又はゴム材料は、いずれも良好な絶縁性能を有し、かつ構造強度及び靱性が高く、検出ネット３に対して安定する構造的な支持を提供することができる。
いくつかの実施例において、検出ネット３は、第１絶縁層４の表面に接着されてもよく、このとき、検出ネット３及び第１絶縁層４が緊密に密着することができ、検出ネット３の構造のコンパクト性を向上させ、第１絶縁層４は、検出ネット３の支持体とすることができるため、検出ネット３の第１導電部と第２導電部との構造がずれることを回避し、検出ネット３の検出安定性を保証する。
図２に示すように、セルアセンブリ２は、セル２０１の端部に設置された絶縁ホルダ２０２をさらに含む。
セル２０１の端部には、一般的に接続端子が設置されており、セル２０１の数が１つであるとき、セル２０１の接続端子が他の単電池に容易に接続されやすく、セル２０１の数が複数であるとき、セル２０１の接続端子が他のセル２０１に接続され、接続端子が検出ネット３に近接するとき、接続端子と検出ネット３との間の接触による短絡リスクが存在する。絶縁ホルダ２０２の設置は、接続端子に対して絶縁及び支持の作用を果たすことができる。
本願の実施例に係る電池モジュール１００は、少なくとも１つの電池、ＢＭＳシステム、トレイ１２及び単電池１１を含む。
図７～図１１に示すように、本願の実施例に係る電池モジュール１００は、少なくとも１つの電池、ＢＭＳシステム、トレイ１２及び検出ネット３を含み、
電池は、トレイ１２内に設置され、検出ネット３は、電池とトレイ１２との間に絶縁的に設置され、電池は、接続ポート１０１を介してＢＭＳシステムに電気的に接続される。
ＢＭＳシステム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、電池管理システム）は、電池モジュール１００内の電池の動作パラメータを取得し、電池の動作を制御し、例えば、電池の充放電電圧、動作温度などのパラメータ情報を検出及び制御することができる。
電池は、上記実施例における単電池１１であってもよく、第１引き出し部３１１及び第２引き出し部３１２は、接続ポート１０１を介してＢＭＳシステムに電気的に接続される。
図１０及び図１１に示すように、本願の実施例に係る電池モジュール１００は、単電池１１に電解液の漏出が発生するとき、ＢＭＳシステムが接続ポート１０１を介して第１突出部３１１１及び第２突出部３１２１の導通情報を取得することにより、単電池１１の内部に電解液の漏出が発生するという問題を監視し、フィードバック信号をタイムリーに送信する。
いくつかの実施例において、ＢＭＳシステムは、警報アセンブリを含む。ＢＭＳシステムは、第１突出部３１１１及び第２突出部３１２１の導通情報を取得した後、単電池１１の内部に電解液の漏出が発生することを判断することができ、このとき、ＢＭＳシステムは、警報アセンブリにより外部に警報提示を送信することができ、該警報提示は、音響警報であってもよく、電気自動車２００の表示画面により警報情報を表示してもよい。これにより、ユーザは、漏液の問題をタイムリーに処理し、電気自動車２００及びユーザの安全を保証することができる。
図７及び図８に示すように、電池モジュール１００は、電池を包み込むように設置された第２絶縁層１３をさらに含む。
検出ネット３は、電池とトレイ１２との間に絶縁的に設置され、電池のケースは、金属ケースであることが多く、検出ネット３と電池との間の絶縁性を保証するために、電池の周囲に第２絶縁層１３を設置することができる。
図７に示すように、トレイ１２が金属トレイである場合、トレイ１２と検出ネット３との間の絶縁性を保証するために、トレイ１２と検出ネット３との間に第３絶縁層１４を設置することができる。また、図８に示すように、トレイ１２が絶縁トレイである場合、検出ネット３とトレイ１２とが直接的に接触しても、検出ネット３の第１導電部と第２導電部との間の短絡を引き起こさないため、第３絶縁層１４の設置を省くことができる。
本願の実施例に係る電気自動車２００は、上記実施例における電池モジュール１００を含む。
具体的には、電池モジュール１００は、検出ネット３により電池モジュール１００内の電解液の漏出又は電池モジュール１００内の単電池の水侵入の問題を迅速で容易に見つけ、さらに電池モジュール１００をタイムリーにメンテナンスし、電気自動車２００の動作の安全性及び安定性を保証することができる。
本願の実施例を示し説明したが、当業者であれば理解できるように、本願の原理及び趣旨から逸脱しない場合、これらの実施例に対して、様々な変更、修正、置換及び変形を行うことができ、本願の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物によって限定される。

Claims (14)

  1. 第１導電部及び第２導電部を含み、前記第１導電部は、第１引き出し部（３１１）と、前記第１引き出し部（３１１）上に並んで設置された複数の第１突出部（３１１１）とを含み、前記第２導電部は、第２引き出し部（３１２）と、前記第２引き出し部（３１２）上に並んで設置された複数の第２突出部（３１２１）とを含み、複数の前記第１突出部（３１１１）と複数の前記第２突出部（３１２１）は、順に交差し互いに間隔をおいて設置される、ことを特徴とする検出ネット（３）。
  2. 前記第１導電部と第２導電部は、構造が同じである、ことを特徴とする請求項１に記載の検出ネット。
  3. ケース（１）及びセルアセンブリ（２）を含む単電池（１１）であって、請求項１又は２に記載の検出ネット（３）をさらに含み、
    前記セルアセンブリ（２）は、前記ケース（１）内に設置され、少なくとも１つのセル（２０１）を含み、前記検出ネット（３）は、前記ケース（１）とセルアセンブリ（２）との間に絶縁的に設置され、
    前記ケース（１）上に接続ポート（１０１）が配置されており、前記第１引き出し部（３１１）及び前記第２引き出し部（３１２）がいずれも前記接続ポート（１０１）に電気的に接続される、ことを特徴とする単電池（１１）。
  4. 前記検出ネット（３）は、前記セルアセンブリ（２）を包み込むように配置される、ことを特徴とする請求項３に記載の単電池（１１）。
  5. 前記ケース（１）は、金属ケースであり、前記ケース（１）と前記検出ネット（３）との間に第１絶縁層（４）が配置されている、ことを特徴とする請求項３～４のいずれか一項に記載の単電池（１１）。
  6. 前記ケース（１）は、ハウジング（１０２）及びカバープレート（１０３）を含み、前記ハウジング（１０２）の少なくとも一側に開口部が配置され、前記カバープレート（１０３）は、前記開口部を覆い、前記接続ポート（１０１）は、前記カバープレート（１０３）上に配置される、ことを特徴とする請求項３～５のいずれか一項に記載の単電池（１１）。
  7. 交互に配置された前記第１突出部（３１１１）と前記第２突出部（３１２１）の配置されている密度は、前記検出ネット（３）の検出精度と正の相関がある、ことを特徴とする請求項３～６のいずれか一項に記載の単電池（１１）。
  8. 少なくとも１つの電池、ＢＭＳシステム及びトレイ（１２）を含む電池モジュール（１００）であって、請求項１又は２に記載の検出ネット（３）をさらに含み、
    前記電池は、前記トレイ（１２）内に設置され、前記検出ネット（３）は、前記電池と前記トレイ（１２）との間に絶縁的に配置され、前記第１引き出し部（３１１）及び前記第２引き出し部（３１２）は、いずれも前記ＢＭＳシステムに電気的に接続される、ことを特徴とする電池モジュール（１００）。
  9. 前記電池は、接続ポート（１０１）を介して前記ＢＭＳシステムに電気的に接続される、ことを特徴とする請求項８に記載の電池モジュール（１００）。
  10. 前記電池を包み込むように設置された第２絶縁層（１３）をさらに含む、ことを特徴とする請求項８又は９に記載の電池モジュール（１００）。
  11. 前記トレイ（１２）は、絶縁トレイである、ことを特徴とする請求項１０に記載の電池モジュール（１００）。
  12. 前記トレイ（１２）は、金属トレイであり、前記トレイ（１２）と前記検出ネット（３）との間に第３絶縁層（１４）が設置されている、ことを特徴とする請求項１０に記載の電池モジュール（１００）。
  13. 少なくとも１つの電池、ＢＭＳシステム及びトレイ（１２）を含む電池モジュール（１００）であって、前記電池は、請求項３～７のいずれか一項に記載の単電池である、ことを特徴とする電池モジュール（１００）。
  14. 請求項８～１３のいずれか一項に記載の電池モジュール（１００）を含む、ことを特徴とする電気自動車（２００）。
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