漏液检测装置及其电池模组和电池包的制作方法

本实用新型涉及电池模组和电池包中的电池漏液检测以及液冷泄漏检测。

背景技术：

在电动汽车中，由电池蓄能模块提供电能，再由电动机将电能转换成汽车行进的动能。因此在电动汽车领域中，电池蓄能模块是关键技术。现有技术中，电动汽车的电池蓄能模块通常通过电池包实现，而电池包内包含有若干电池模组，而每个电池模组内设置有若干电池。现有技术中，电池模组内的电池包含有电解液。电动汽车行进过程的震动和碰撞、以及电池年限，可能导致电池破损，发生电解液泄漏。此外，电池包内通常还设置有液冷系统用以解决电池的散热问题。电动汽车行进过程的震动和碰撞、以及以及液冷系统的年限同样可能导致液冷系统管道或管道接口破损，发生漏液。电池漏液和液冷系统的漏液毫无疑义地会导致各种安全问题。因此电池包通常设置有漏液检测装置或系统。

现有技术中，漏液检测的方法有很多。比如专利文献cn110243551a所公开的《电池包、漏液检测方法及装置》中，通过线缆式水浸传感器的阻值变化检测是否漏液；再比如专利文献cn108318827a所公开的《漏液检测装置、系统及电动车》中，通过检测电池模块的负极与接地点之间的电阻以及电池变化情况，判断是否存在液体泄漏；再比如专利文献cn207780204u所公开的《液体泄漏检测装置和电池的液冷系统》中，通过正极层和负极层在漏液时所产生的电化学反应所返回的电信号判断是否存在漏液。

现有技术中，电池模组和电池包中漏液检测的主要问题并不在于在于漏液检测器检测漏液本身的技术，而在于电池漏液情形的特殊性。电池发生漏液时，通常在电池上方的正极和负极处泄漏，因此，所泄漏的液体量通常比较少，一般不会超过50ml。这种少量泄漏的液体难以到达漏液检测装置处，甚至液体未流到漏液检测装置处时就被电池包内的高温环境给蒸发干了，由此而无法被漏液检测装置检测到。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题：电池发生漏液时，通常在电池上方的正极和负极处泄漏，因此所泄漏的液体量通常比较少，这种少量泄漏的液体难以到达漏液检测装置处，而无法被漏液检测装置检测到。

为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：

根据本实用新型的漏液检测装置，包括带状体和设置在所述带状体端部的接线部；沿所述带状体的长条方向，所述带状体内设置有两根相互平行并埋设在绝缘体内的导线；两根导线连接所述接线部；沿着所述导线布置方向，所述带状体的上表面设置有若干导线窗；所述导线窗在绝缘体上开口，使得所述导线裸露。

进一步，根据本实用新型的漏液检测装置，所述导线窗在绝缘体上的开口深度不超过1.0mm。

进一步，根据本实用新型的漏液检测装置，所述导线窗由两个相互独立的开口组成；两个相互独立的开口分别对应两根导线。

进一步，根据本实用新型的漏液检测装置，所述导线窗是一个连通两根导线的开口。

进一步，根据本实用新型的漏液检测装置，所述导线窗的开口内填充有多孔亲水性材料。

进一步，根据本实用新型的漏液检测装置，所述带状体的上表面还铺设有一层多孔亲水性材料。

进一步，根据本实用新型的漏液检测装置，所述带状体由柔性材料制成，所述导线由柔性金属制成。

进一步，根据本实用新型的漏液检测装置，所述带状体的下表面还铺设有粘胶层。

进一步，根据本实用新型的电池模组，其特征在于，该电池模组包括电池模组主体、设置于该电池模组主体底部的底板以及上述的漏液检测装置；所述底板上设置有条状检测槽；所述漏液检测装置的带状体设置在所述条状检测槽内。

进一步，根据本实用新型的电池包，其特征在于，该电池包包括箱体和设置在该箱体内的若干上述的电池模组以及设置在该箱体内的电池管理模块；所述电池管理模块连接所述各个电池模组内漏液检测装置的接口部，所述电池管理模块通过检测所述漏液检测装置两根导线之间的电阻判断所述电池模组内的电池是否发生漏液。

本实用新型的技术效果如下：

1、本实用新型通过导线窗与导线窗上方的电池之间形成毛细孔或毛细管，从而使得导线窗能够通过毛细效应吸附电池模组内的电池漏液，而电池漏液将两根导线短路，由此使得检测两根导线之间的电阻即可判断电池是否存在漏液问题，经测定，本实用新型的电池模组在电池泄漏的漏液量超过8ml时就能被检测到。

2、导线窗的开口方式可以避免导线完全裸露时接触电池模组内其他部件的金属而使得两根导线被电池模组内其他部件的金属短路。

3、本实用新型的漏液检测装置尺寸窄而结构薄，占空间比较小,可以安装在受狭小受限制的空间，在电池模组内安装灵活，此外体积小重量轻，对电池包质量比能量几乎没有影响。

4、本实用新型的漏液检测装置结构较简单，容易制作和实现，导线窗的位置可以按电池模组的结构定制，监控点较多，有效性好。

5、本实用新型的漏液检测装置中，两根平行导线嵌在绝缘材料中，可靠性高，且不容易失效。

附图说明

图1是本实用新型实施例电池模组的整体结构爆炸示意图。

图2是本实用新型实施例漏液检测装置的整体结构示意图。其中，右侧虚线框部分是左侧虚线框部分的放大图。

图3是本实用新型实施例漏液检测装置在电池模组底板上安装的截面图。

图4、图5、图6分别是本实用新型不同实施方式下的漏液检测装置的截面图。

其中，100是电池模组，110是电池模组主体，120是底板，121是条状检测槽，2是漏液检测装置，21是接线部，22是带状体，221是下绝缘层，222是上绝缘层，223是导线，224是粘胶层，226是多孔亲水性材料层，23是导线窗。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

众所周知，电池包通常由箱体和设置在箱体内的若干电池模组以及设置在箱体内的电池管理模块所组成。其中，电池管理模块即为本领域技术人员所熟悉的bms，即电池管理系统。由于该结构为本领域技术人员所熟悉，本说明书未给出电池包的示意图，但这并不妨碍技术人员的对本实用新型的理解。如图1所示，该电池包内的电池模组100，包括电池模组主体110、设置于电池模组主体110底部的底板120以及漏液检测装置2。漏液检测装置2，如图2所示，包括带状体22和设置于带状体22端部的接线部21。底板120上设置有条状检测槽121。漏液检测装置2的带状体22设置在条状检测槽121内，如图3所示。带状体22设置在条状检测槽121内时，带状体22的上表面与底板120整体的上表面齐平。

带状体22包括下绝缘层221、上绝缘层222、导线223和粘胶层224。下绝缘层221和上绝缘层222均由柔性材料制成的绝缘体，优选为聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜。下绝缘层221和上绝缘层222上下相互粘合。导线223有两根，埋设在下绝缘层221和上绝缘层222之间，由下绝缘层221和上绝缘层222的绝缘材料包裹。两根导线223相互平行，并沿着带状体的长条方向设置。导线223是由柔性金属制成的长条形薄片。两根导线223连接带状体22端部的接线部21。接线部21是用于连接电池管理模块的接插件。粘胶层224设于下绝缘层221下方，通常是双面胶，用于将带状体22粘贴在条状检测槽121内。带状体22的上表面设置有若干导线窗23。具体来说，导线窗23是在上绝缘层222上的开口，该开口使得导线223裸露，该开口的深度不超过1.0mm，优选0.5mm。导线窗23可以由两个相互独立的开口组成。两个相互独立的开口分别对应两根导线23，如图3所示。导线窗23也可以是一个连通两根导线的开口，如图4所示；也可以是带状体22上表面的横向贯穿左右两侧的槽体，如图5所示。

本实施例的工作原理如下：当电池模组内电池内的电解液泄漏时，在重力的作用下，流向底部的底板120上。由于底板120上通常与电池模组内的电池或者底部120上方的液冷系统贴合。通过贴合之间的缝隙，以及导线窗23与上方部件贴合所产生的缝隙，底板120上的漏液自然被吸附至导线窗23的开口内。当电解液进入导线窗23内，并被电解液浸没时，将两根导线23短路，从而使得两根导线23之间的电阻表现为很小。当不存在电解液泄漏时，由于绝缘材料的阻隔，两根导线23之间的电阻表现为很大。由此，电源管理模块通过检测两根导线23之间的电阻的检测判断是否存在漏液问题。通常正常不存在电解液泄漏时，两根导线23之间的电阻超过10mω，而当导线窗23被漏液浸没时，两根导线23之间的电阻可以小于1ω。

需要指出的是，本实施例中，条状检测槽121设于底板120的侧边，这是由于考虑到底板120上方存在液冷系统的阻隔，漏液只能通过边缘流向底板120。若不存在液冷系统的阻隔，或者液冷系统是镂空的，漏液可以通过液冷系统的镂空间隙流入底板120，此时，本领域技术人员理解，条状检测槽121也可以设置在底板120的中央，或者也可以沿着电池模组内电池电极布置，使得带状体22位于电池电极的正下方，或者沿着液冷系统的镂空布置。此外，本实施例给出的示意中，底板120仅有一侧设置有条状检测槽121。本领域技术人员理解，底板120上设置的条状检测槽121可以有多个，每个条状检测槽121容纳一个漏液检测装置2的带状体。由此，电池模组下方设置的漏液检测装置2可以有多个。

此外，为提高检测效果，导线窗23可以按电池模组内的电池间隔布置。比如，导线窗23恰好位于两个电池的间隙处。或者当底板120上方设置有镂空的液冷系统时，导线窗23可以设置于液冷系统的镂空处。

此外，为提高检测效果，导线窗23的开口内还可以填充多孔亲水性材料，甚至还可以如图6所示在带状体22的上表面铺设一层多孔亲水性材料层226，多孔亲水性材料可以是棉布、喷熔布等。多孔亲水性材料层226可以隔绝电池模组内金属部件对两根导线的短路。

此外，为提高检测效果，还可以在电池模组的电池四周表面、液冷系统表面、底板表面设置疏水材料层，由此进一步便于带状体22上的导线窗23吸附漏液。

此外，还需要指出的是，本实施例中，电源管理模块通过检测两根导线23之间的电阻的检测判断是否存在漏液问题。本领域技术人员理解，该电阻检测也可以通过电路的转换变成对电压或电流的检测。

此外，显而易见地，导线窗23的布置需避免与电池模组内其他部件金属接触，其具体尺寸与电池模组内其他部件布置相关。

此外，本实施例中，带状体22分下绝缘层221和上绝缘层222。本领域技术人员理解，带状体22也可以通过柔性电路板的制造工艺制造而成，此时，其中的导线23可以是印刷铜箔或铝箔。

本实施例中，带状体22的宽度为0.5~50.0mm，厚度为0.1~2.0mm，两根导线23之间相距0.2~20.0mm。

本实施例中，带状体22通过背胶粘在条状检测槽121内，本领域技术人员理解，实际应用中，还可以通过铆接或螺栓方式进行固定。

本实施例中，带状体22两端均设置有接线部21，本领域技术人员理解，接线部21也可以仅设于一端。