本發(fā)明涉及電池模組技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種熱失穩(wěn)檢測裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著新能源技術(shù)的推廣和普及，電池系統(tǒng)的運用范圍越來越廣。然而電池系統(tǒng)作為高能量的存儲設(shè)備，在使用過程中不能有效地檢測到電池的熱失穩(wěn)引起的故障。在現(xiàn)有的電池系統(tǒng)中，若不能及時有效地檢測到電池?zé)崾Х€(wěn)，一旦電池模組出現(xiàn)熱失穩(wěn)，很可能將導(dǎo)致電池燃燒，進(jìn)而危及周邊的人員生命和財產(chǎn)。比如，在現(xiàn)有的電動汽車行業(yè)中，若電動汽車的動力電池組發(fā)生熱失穩(wěn)，輕者燒壞電池組，嚴(yán)重者將危及乘用者的生命。因此，如何提供一種可及時有效地檢測到電池?zé)崾Х€(wěn)的檢測裝置以成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種熱失穩(wěn)檢測裝置及系統(tǒng)，以解決上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明較佳實施例所提供的技術(shù)方案如下所示：

本發(fā)明較佳實施例提供一種熱失穩(wěn)檢測裝置，應(yīng)用于電池模組，所述電池模組包括至少一個子模組，每個子模組包括多個單體電池，所述電池模組至少一側(cè)設(shè)置有至少一個用于單體電池?zé)崾Х€(wěn)時生成煙霧的排氣口，所述熱失穩(wěn)檢測裝置包括：

至少一個蓋設(shè)在電池模組上的用于檢測煙霧的氣體收集罩，所述氣體收集罩設(shè)置在電池模組設(shè)置有所述排氣口的一側(cè)；

至少一個設(shè)置在所述氣體收集罩內(nèi)的用于檢測到煙霧時生成報警信號的煙霧傳感器。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述氣體收集罩包括進(jìn)氣端、罩體和出氣端，所述進(jìn)氣端的形狀與所述電池模組設(shè)置排氣口一端的形狀相匹配，所述煙霧傳感器設(shè)置在所述出氣端。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述出氣端包括筒狀結(jié)構(gòu)和徑向設(shè)置在筒狀結(jié)構(gòu)中的承載片，所述承載片與所述筒狀結(jié)構(gòu)之間開設(shè)有供所述煙霧擴散的空隙，所述煙霧傳感器設(shè)置在所述承載片靠近所述進(jìn)氣端的一側(cè)。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述電池模組為長方體結(jié)構(gòu)，所述罩體為與所述電池模組相配合的棱錐狀結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述電池模組還包括第一密封板和第二密封板，多個所述子模組并排設(shè)置，所述第一密封板設(shè)置在相鄰兩個子模組之間，所述第二密封板設(shè)置在所述電池模組的相對兩側(cè)，所述第二密封板與所述第一密封板相配合，圍成密閉的用于放置所述子模組的腔室。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述氣體收集罩與所述電池模組接觸的區(qū)域設(shè)置有用于密封以避免所述煙霧泄露的密封件。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述密封件為與所述氣體收集罩相配合的泡棉。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述子模組還包括用于固定所述單體電池的電池固定板，所述排氣口設(shè)置在所述電池固定板的至少一側(cè)。

在本發(fā)明的較佳實施例中，上述氣體收集罩與所述電池模組通過固定件固定。

本發(fā)明的較佳實施例還提供一種熱失穩(wěn)檢測系統(tǒng)，包括報警器，以及上述的熱失穩(wěn)檢測裝置，所述報警器與所述熱失穩(wěn)檢測裝置中的煙霧傳感器連接，并根據(jù)所述煙霧傳感器生成的報警信號發(fā)出警報聲音、警報燈光中的至少一種警報提示。

本發(fā)明提供的熱失穩(wěn)檢測裝置及系統(tǒng)，通過在電池模組上開設(shè)排氣口，并將氣體收集罩蓋設(shè)在具有排氣口一側(cè)的電池模組上，在氣體收集罩內(nèi)設(shè)置有煙霧傳感器，當(dāng)該煙霧傳感器檢測到煙霧時生成報警信號。所述熱失穩(wěn)檢測裝置包括氣體收集罩和煙霧傳感器，結(jié)構(gòu)簡單、實用，在電池模組發(fā)生熱失穩(wěn)產(chǎn)生煙霧時，可及時發(fā)出報警信號，便于相關(guān)人員及時處理電池模組的熱失穩(wěn)故障。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明較佳實施例提供的一種熱失穩(wěn)檢測裝置的爆炸圖。

圖2為圖1中I部位的局部放大示意圖。

圖3為本發(fā)明較佳實施例提供的熱失穩(wěn)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3中II部位的局部放大示意圖。

圖5為本發(fā)明較佳實施例提供的另一種熱失穩(wěn)檢測裝置的爆炸圖。

圖6為圖5中III部位的局部放大示意圖。

圖7為本發(fā)明較佳實施例提供的熱失穩(wěn)檢測裝置中的電池固定板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-熱失穩(wěn)檢測裝置；110-電池模組；111-子模組；1111-單體電池；1112-電池固定板；112-排氣口；113-第一密封板；114-第二密封板；120-氣體收集罩；121-進(jìn)氣端；122-罩體；123-出氣端；1231-筒狀結(jié)構(gòu)；1232-承載片。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中”、“上”、“下”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術(shù)語“水平”、“豎直”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接?？梢允菣C械連接，也可以是電性連接?？梢允侵苯酉噙B，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的一些實施方式作詳細(xì)說明。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

請結(jié)合參照圖1和圖2，其中，圖1是本發(fā)明較佳實施例提供的一種熱失穩(wěn)檢測裝置100的爆炸圖，圖2是圖1中I部位的局部放大示意圖。本發(fā)明提供一種熱失穩(wěn)檢測裝置100，應(yīng)用于電池模組110。該電池模組110包括至少一個子模組111，每個子模組111包括多個單體電池1111。所述電池模組110的至少一側(cè)設(shè)置有至少一個排氣口112，所述排氣口112用于供煙霧擴散，該煙霧通常是單體電池1111在熱失穩(wěn)時產(chǎn)生的。所述熱失穩(wěn)檢測裝置100包括至少一個氣體收集罩120和至少一個煙霧傳感器。

可理解地，所述電池模組110可以為一個子模組111組成，也可以是兩個或多個子模組111組成。所述電池模組110的一側(cè)或兩側(cè)或多側(cè)設(shè)置有排氣口112，而每側(cè)均可以設(shè)置一個、兩個或多個排氣口112。所述氣體收集罩120設(shè)置在電池模組110設(shè)有排氣口112的一側(cè)，氣體收集罩120的個數(shù)可根據(jù)具體情況而設(shè)計。所述煙霧傳感器設(shè)置在所述氣體收集罩120內(nèi)，所述氣體收集罩120的個數(shù)可根據(jù)具體情況而設(shè)計，在此不做限定。

一般地，電池模組110因熱失穩(wěn)而產(chǎn)生的煙霧在剛剛擴散時，煙霧的擴散方向與重力的方向相反。因為剛產(chǎn)生的煙霧溫度較高，煙霧顆粒、液滴或分子之間的間距大，也就是一定溫度的煙霧本身的密度比周邊空氣密度要小，溫度較高的煙霧因受到浮力而上升，也就是遠(yuǎn)離重力的方向上升。假設(shè)以水平地面作為一個參考系，在放置所述電池模組110時，優(yōu)選地，放置的電池模組110的排氣口112位于遠(yuǎn)離地面的一側(cè)，對應(yīng)的氣體收集罩120蓋設(shè)在遠(yuǎn)離地面一側(cè)的電池模組110上。當(dāng)有煙霧產(chǎn)生時，通過前述的放置方式便可使煙霧擴散至氣體收集罩120，以便煙霧傳感器及時檢測到煙霧，進(jìn)而發(fā)出報警信號，以及時通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。

進(jìn)一步地，在本實施例中，構(gòu)成所述氣體收集罩120的材料可以為塑料、鐵、鋁、鋁合金等。優(yōu)選地，構(gòu)成所述氣體收集罩120的材料為一種絕緣阻燃材料。當(dāng)然，所述氣體收集罩120也可以是由金屬構(gòu)成，在金屬殼體的表面可以涂布有絕緣層。具體地，比如，所述氣體收集罩120為鋁合金板材制成，并在該板材的表面全部涂布有絕緣漆。當(dāng)單體電池1111在燃燒時，若氣體收集罩120由絕緣材料組成，便不會引燃所述氣體收集罩120，也就避免了因氣體收集罩120燃燒而引燃其他子模組111的情況發(fā)生。

進(jìn)一步地，在本實施例中，所述煙霧傳感器可以是但不限于離子式煙霧傳感器、光電式煙霧傳感器。一個煙霧傳感器可以是單功能的，也可以是多功能的，可以是單一的實體，也可以是由多個不同功能的傳感器組成的陣列。比如，所述煙霧傳感器既可以實現(xiàn)對煙霧的檢測，又可以根據(jù)煙霧的檢查結(jié)果而發(fā)布報警提示。

一般地，煙霧傳感器具有內(nèi)電離室和外電離室，并且內(nèi)外電離室中均放置有放射源镅241(241為镅元素的相對原子質(zhì)量)。镅241不斷地持續(xù)放射出α粒子射線，以高速運動撞擊空氣中的氮、氧等分子，在α粒子的轟擊下引起電離，產(chǎn)生大量的帶正負(fù)電荷的離子，從而使得原來不導(dǎo)電的空氣具有導(dǎo)電性，當(dāng)在電離室兩端加上一定的電壓后，使得空氣中的正負(fù)離子向相反的電極移動，形成電離電流。具體電流的大小與電離室本身的幾何形狀、放射源活度、α粒子能量、電極電壓的大小及空氣的密度、溫度、濕度和氣流速度等因素有關(guān)。

具體地，當(dāng)煙霧進(jìn)入煙霧傳感器的電離室時，內(nèi)外電離室因極性相反，所產(chǎn)生的離子電流保持相對穩(wěn)定，處于平衡狀態(tài)。電池模組110熱失穩(wěn)(比如，燃燒)發(fā)生初期釋放的氣溶膠亞微粒子及可見煙霧大量進(jìn)入檢測電離室，吸附并中和正負(fù)離子，使電離電流急劇減少，改變電離平衡狀態(tài)而輸出檢測電信號，進(jìn)而生成報警信號。其中，所述氣溶膠亞微粒子可理解為：由固體或液體小質(zhì)點分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的粒子，其大小為1-100納米。

請結(jié)合參照圖3和圖4，其中，圖3是本發(fā)明較佳實施例提供的熱失穩(wěn)檢測裝置100的一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3中II部位的局部放大示意圖。在本實施例中，所述氣體收集罩120可以包括進(jìn)氣端121、罩體122和出氣端123。所述進(jìn)氣端121設(shè)置在所述罩體122的一側(cè)，所述出氣端123設(shè)置在所述罩體122的另一側(cè)。其中，產(chǎn)生的煙霧可從所述進(jìn)氣端121進(jìn)入罩體122，然后從所述出氣端123擴散出。

所述出氣端123的口徑小于所述進(jìn)氣端121的口徑，所述煙霧傳感器設(shè)置在所述出氣端123。通過所述罩體122，可使煙霧匯聚到出氣端123，進(jìn)而使所述煙霧的濃度更大，而煙霧傳感器設(shè)置在出氣端123，便有利于該煙霧傳感器檢測到煙霧。

在本實施例中，所述進(jìn)氣端121的形狀與所述電池模組110設(shè)置有排氣口112的一端相匹配，以使氣體收集罩120嚴(yán)密地蓋住所述電池模組110，進(jìn)而便于收集煙霧。

具體地，比如，所述電池模組110為長方體結(jié)構(gòu)，所述氣體收集罩120便為與該電池模組110相配合的棱錐狀結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)氣端121可以為與所述長方體結(jié)構(gòu)相匹配的呈長方形的進(jìn)氣口。所述氣體收集罩120可以通過進(jìn)氣端121套在電池模組110設(shè)置有排氣口112的一端，通過罩體122罩住該端，以便收集煙霧。優(yōu)選地，所述出氣端123設(shè)置在所述棱錐狀結(jié)構(gòu)的錐尖處，以使煙霧聚集的效果更好，進(jìn)一步加強煙霧傳感器對煙霧的感測。

請再次參照圖3，在本實施例中，所述電池模組110還可以包括第一密封板113和第二密封板114。多個所述子模組111可以并列設(shè)置，所述第一密封板113設(shè)置在相鄰兩個子模組111之間，所述第二密封板114設(shè)置在電池模組110的相對兩側(cè)。所述第一密封板113和第二密封板114相互配合，可理解地，多個第一密封板113并列設(shè)置在兩個第二密封板114之間，并圍成密閉的用于放置所述子模組111的腔室。設(shè)置的所述密封板可避免煙霧從電池模組110的側(cè)邊擴散出，有利于煙霧傳感器檢測到煙霧。

請再次參照圖4，在本實施例中，所述進(jìn)氣端121還可以包括筒狀結(jié)構(gòu)1231和承載片1232。所述筒狀結(jié)構(gòu)1231設(shè)置在罩體122遠(yuǎn)離進(jìn)氣口的一側(cè)，所述承載片1232徑向設(shè)置在所述筒狀結(jié)構(gòu)1231的內(nèi)壁中。所述承載片1232與所述筒狀結(jié)構(gòu)1231之間可以開設(shè)有供所述煙霧擴散的空隙，所述承載片1232用于承載煙霧傳感器。

具體地，所述煙霧傳感器設(shè)置在所述承載片1232靠近所述進(jìn)氣端121的一側(cè)，可使所述煙霧傳感器的安裝或固定更為方便。另外，若所述煙霧傳感器設(shè)置在出口端中，便更有利于該煙霧傳感器檢測到煙霧。

在本實施例中，組成所述第一密封板113和第二密封板114的材料可以均是阻燃材料?？蛇x地，所述阻燃材料為氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氯乙烯等。通過設(shè)置的第一密封板113和第二密封板114，可將每個子模組111進(jìn)行隔離，進(jìn)而避免一個電池模組110發(fā)生燃燒時，引燃其他子模組111。

在本實施例中，所述氣體收集罩120與所述電池模組110接觸的區(qū)域可以設(shè)置有密封件。所述密封件用于密封氣體收集罩120與電池模組110的接觸區(qū)域，以避免所述煙霧泄露。

具體地，所述密封件為與所述氣體收集罩120相配合的泡棉，所述密封件也可以為與所述出氣端123相配合的橡膠墊圈。所述泡棉可以是，但不限于聚氨酯(ployurethane，PU)泡棉、防靜電泡棉等。通過密封件密封氣體收集罩120與電池模組110之間的縫隙，可以使氣體收集罩120聚集的煙霧濃度更大，進(jìn)一步提升煙霧傳感器對煙霧的感測。

請結(jié)合參照圖5和圖6，其中，圖5是本發(fā)明較佳實施例提供的另一種熱失穩(wěn)檢測裝置100的爆炸圖，圖6是圖5中III部位的局部放大示意圖。圖5所示的熱失穩(wěn)檢測裝置100與圖1所示相比，圖5所示的熱失穩(wěn)檢測裝置100的子模組111更多，且在氣體收集罩120上設(shè)置有出氣端123。也可以理解為，圖5所示的熱失穩(wěn)檢測裝置100為基于圖3所示的熱失穩(wěn)檢測裝置100的爆炸圖。

具體地，請參照圖7，是本發(fā)明較佳實施例提供的熱失穩(wěn)檢測裝置100中的電池固定板1112的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，所述子模組111可以包括用于固定單體電池1111的電池固定板1112。所述單體電池1111可以為柱狀結(jié)構(gòu)，所述電池固定板1112上設(shè)置有蜂窩狀的通孔，用于固定所述單體電池1111。所述排氣口112設(shè)置在電池固定板1112的一側(cè)上。當(dāng)然所述電池固定板1112的多側(cè)均可以設(shè)置排氣口112，每側(cè)均可以設(shè)置一個或更多個數(shù)的排氣口112，在此不作具體限定。

在本實施例中，所述氣體收集罩120還可以包括固定件，所述氣體收集罩120與所述電池模組110可以通過固定件進(jìn)行固定。可選地，所述固定件為螺栓、螺釘、螺桿等。

本發(fā)明還提供一種熱失穩(wěn)檢測系統(tǒng)。所述熱失穩(wěn)檢測系統(tǒng)包括報警器以及上述實施例中的熱失穩(wěn)檢測裝置100。所述報警器與熱失穩(wěn)檢測裝置100中的煙霧傳感器連接，可以根據(jù)煙霧傳感器生成的報警信號發(fā)出警報聲音、警報燈光中的至少一種警報提示。

進(jìn)一步地，所述報警器可以包括聲音提示單元和燈光提示單元。具體地，所述聲音提示單元可以為蜂鳴器或與語言芯片(比如，型號為WT588D的語音芯片)連接的喇叭，所述燈光提示單元可以為一種LED燈或其他燈(比如熒光燈)?？蛇x地，所述燈光提示單元為一種可發(fā)紅光的LED燈。當(dāng)然，所述燈光提示單元發(fā)出的燈光可以為一種閃爍燈光，進(jìn)而更容易引起相關(guān)人員的注意。

進(jìn)一步地，所述報警器可以單獨發(fā)出警報聲音或者警報燈光，也可以同時發(fā)出警報聲音和警報燈光。所述熱失穩(wěn)檢測系統(tǒng)通過報警器和煙霧傳感器相配合，既能及時檢查到電池模組110的單體電池1111產(chǎn)生的煙霧，又能及時發(fā)出警報提示，以提醒相關(guān)人員。相關(guān)人員在收到提醒后，便會進(jìn)行相關(guān)處理，以減少電池模組110因熱失穩(wěn)而帶來的損失。

在本實施例中，所述煙霧傳感器上還可以設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器可以與所述報警器連接，并根據(jù)檢測的溫度而生成溫度報警信號。具體地，當(dāng)檢測的溫度超過預(yù)設(shè)值時，所述溫度傳感器生成溫度報警信號，所述報警器接收所述溫度報警信號，進(jìn)而發(fā)出報警提示。所述溫度警報提示可以與所述的電池?zé)崾Х€(wěn)的警報提示相同，也可以不同，這里不再贅述。

在本實施例中，所述單體電池1111可以是，但不限于干電池、鋰電池、鉛蓄電池等，這里不做具體限定。

綜上所述，本發(fā)明提供一種熱失穩(wěn)檢測裝置及系統(tǒng)。所述熱失穩(wěn)檢測裝置應(yīng)用于電池模組，包括氣體收集罩和煙霧傳感器。所述氣體收集罩蓋設(shè)在電池模組設(shè)置有排氣口的一端，用于聚集煙霧。所述傳感器設(shè)置在氣體收集罩內(nèi)，用于檢測煙霧。所述熱失穩(wěn)檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單、實用，通過在電池模組上設(shè)置氣體收集罩，以及在氣體收集罩上設(shè)置的煙霧傳感器，便能及時檢測到電池模組在失穩(wěn)時產(chǎn)生的煙霧，并發(fā)出報警信號以通知相關(guān)人員及時處理。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。