一种电池组件

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池组件。

背景技术：

随着社会经济的发展，各行各业对电力的依赖性越来越强，蓄电池在人们的日常生活中得到广泛的推广应用。锂离子电池是继铅酸电池和镍氢电池后出现的新一代二次电池，因其具有体积小、容量大和污染小等优点，已在便携式设备如笔记本电脑、数码产品、移动通讯产品中得到普遍应用，并且在电动车领域里备受关注，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一。

对电池的监控是电池使用过程中一个重要的部分，它可以实时监测电池的运行状态参数，有效地管理电池以提高电池的使用效率，延长电池使用寿命，当电池处于危险状态下对电池进行保护控制，及时向用户报警。

电池的状态监控是电池管理系统中的一项重要功能，常规的状态监控包括电压监控、电流监控和温度监控，目的是维护电池的正常运行管理。但是从安全防护的角度这些常规性监控还不足以有效及时地发现电池的异常状态。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种电池组件来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本申请提供一种所述电池组件包括：电池壳体；电池，所述电池设置在所述电池壳体内部；烟雾传感器，所述烟雾传感器设置在所述电池壳体内部；控制器，所述烟雾传感器与所述控制器连接；报警器，所述报警器与所述控制器连接；其中，所述烟雾传感器用于检测电池壳体内烟雾信息，并将所述烟雾信息传递给所述控制器；所述控制器用于根据所述烟雾信息向所述报警器传递烟雾报警信号；所述报警器用于根据所述烟雾报警信号报警。

可选地，所述电池壳体上设置有泄压阀安装孔；所述电池组件进一步包括泄压阀；其中，所述泄压阀用于在所述电池壳体内压力大于预定阈值时为所述电池壳体泄压。

可选地，所述电池壳体上设置有帽阀安装孔；所述电池组件进一步包括帽阀。

可选地，所述电池壳体包括上盖以及壳本体，所述上盖与所述壳本体连接。

可选地，所述上盖与所述壳本体之间设置有密封胶。

可选地，所述电池组件进一步包括湿敏传感器，所述湿敏传感器与所述控制器连接，所述湿敏传感器设置在所述帽阀安装孔附近、泄压阀安装孔附近、上盖与壳本体连接位置附近中的至少一个位置处；其中，

所述湿敏传感器用于检测湿度并将所检测的湿度信息传递给所述控制器；

所述控制器用于根据所述湿度信息向所述报警器传递湿度报警信号；

所述报警器根据所述湿度报警信号报警。

可选地，所述电池组件进一步包括漏电流检测电路，所述漏电流检测电路设置在所述电池壳体的充电口位置，用于检测该处是否具有漏电流；所述漏电流检测电路与所述控制器连接，用于向所述控制器传递漏电流信息；所述控制器用于根据所述漏电流信息向所述报警器传递漏电报警信号；所述报警器用于根据所述漏电报警信号报警。

可选地，所述电池组件进一步包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述电池壳体内部；所述压力传感器与所述控制器连接；其中，所述压力传感器用于检测所述电池壳体内部压力，并将压力信息传递给所述控制器；所述控制器用于根据所述压力信息向所述报警器传递压力报警信号；所述报警器用于根据所述压力报警信号报警。

可选地，所述电池组件进一步包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述电池上或者所述电池壳体上，所述温度传感器与所述控制器连接；其中，所述温度传感器用于检测所述控制器的温度，并将温度信息传递给所述控制器；所述控制器用于根据所述温度信息向所述报警器传递温度报警信息；所述报警器用于根据所述温度报警信息进行报警。

可选地，所述电池组件进一步包括显示装置，所述显示装置与所述控制器连接，所述控制器所获得的所述烟雾信息、湿度信息、温度信息、漏电信息以及压力信息中的一个或者多个信息传递给所述显示装置；所述显示装置用于显示所述烟雾信息、湿度信息、温度信息、漏电信息以及压力信息中的一个或者多个信息。

可选地，所述电池组件进一步包括：灭火装置，所述灭火装置安装在所述电池壳体上并与所述控制器连接；其中，所述控制器根据所述温度信息和/或所述烟雾信息向所述灭火装置发送控制指令，使所述灭火装置工作；所述灭火装置用于向所述电池壳体提供灭火介质。

可选地，所述灭火介质为氟化酮。

本申请还提供了一种电池组件应急报警方法，所述电池组件应急报警方法包括：检测电池壳体内是否具有烟雾信息；若检测到电池壳体内具有烟雾信息，则将烟雾信息传递给控制器；控制器在接收到烟雾信息后，向所述报警器传递烟雾报警信号；报警器根据所述烟雾报警信号进行烟雾报警。

可选地，所述电池组件应急报警方法进一步包括：检测所述电池壳体内压力是否超过预定阈值；若超过预定阈值，则进行泄压。

可选地，所述电池组件应急报警方法进一步包括：检测所述所述帽阀安装孔附近、泄压阀安装孔附近、上盖与壳本体连接位置附近中一个位置或者多个位置处是否的湿度信息；控制器在接收到湿度信息后，当湿度信息超过湿度阈值时，向所述报警器传递湿度报警信号；报警器根据所述湿度报警信号进行湿度报警。

可选地，所述电池组件应急报警方法进一步包括：检测电池壳体的充电口位置是否具有漏电流，若有，则向所述控制器传递漏电流信息；所述控制器在接收到漏电流信息后向所述报警器传递漏电报警信号；所述报警器用于根据所述漏电报警信号进行漏电报警。

可选地，所述电池组件应急报警方法进一步包括：检测所述电池壳体内部和/或电池壳体外部的压力变化，并将压力信息传递给所述控制器；所述控制器在接收到所述压力信息并在所述压力信息超过预定压力阈值时，向所述报警器传递压力报警信号；所述报警器用于根据所述压力报警信号进行压力报警。

可选地，所述电池组件应急报警方法进一步包括：检测所述电池壳体的温度，并将温度信息传递给所述控制器；所述控制器在接收到所述温度信息并在所述温度信息超过预定温度阈值时，向所述报警器传递温度报警信号；所述报警器用于根据所述温度报警信号进行温度报警。

可选地，所述电池组件应急报警方法进一步包括：当所述控制器向所述报警器传递温度报警信号、烟雾报警信号中的一个或者两个时，控制器控制灭火装置工作。

本申请通过设置烟雾传感器，能够第一时间发现电池是否出现冒烟、自燃等现象，并及时报警，从而防止电池爆炸等情况出现。

附图说明

图1是本申请一个实施方式提供的电池组件的结构示意图。

图2是图1所示的一个实施方式提供的电池组件的电池壳体内部的结构示意图。

图3为本申请一个实施方式提供的电池保护电路的结构示意图。

1-电池壳体；2-电池；3-烟雾传感器；4-泄压阀；5-帽阀；11-上盖；12-壳本体；6-湿敏传感器；7-漏电流检测电路；8-压力传感器；9-温度传感器；10-显示装置；13-灭火装置。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，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。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

图1是本申请一个实施方式提供的电池组件的结构示意图。

如图1及图2所述的电池组件包括电池壳体1、电池2、烟雾传感器3、控制器以及报警器，电池2设置在电池壳体1内部；烟雾传感器3设置在电池壳体内部；烟雾传感器与控制器连接；报警器与控制器连接；其中，

烟雾传感器用于检测电池壳体内烟雾信息，并将烟雾信息传递给控制器；

控制器用于根据烟雾信息向报警器传递烟雾报警信号；

报警器用于根据烟雾报警信号报警。

本申请通过设置烟雾传感器，能够第一时间发现电池是否出现冒烟、自燃等现象，并及时报警，从而防止电池爆炸等情况出现。

在本实施例中，烟雾传感器3设置在电池2上，可以理解的是，在其他实施例中，还可以设置在电池壳体1的内壁上。

可以理解的是，报警器(图中未示出)可以设置在电池壳体外部、电池壳体内部或者电池上，可以理解的是，报警器可以是声音报警器、灯光报警器或者其他类型的报警器。可以理解的是，当报警器为需要可视的报警器时，报警器设置在电池壳体外部。

可以理解的是，在本申请中，电池的数量可以根据需要自行设定。例如，电池可以是一块、两块或者更多。各块电池可以是串联也可以是并联。

参见图1，在本实施例中，电池壳体上设置有泄压阀安装孔；电池组件进一步包括泄压阀4；其中，泄压阀4用于在电池壳体内压力大于预定阈值时为电池壳体泄压。

当电池壳体内的电池出现膨胀或者其他情况出现时，电池壳体内可能出现压力变大，更有可能由于压力变大爆炸，因此，设置泄压阀，当压力过大时，通过泄压阀泄压。

可以理解的是，该预定阈值可以根据自行需要设定。

参见图1及图2，在本实施例中，所电池壳体上设置有帽阀安装孔；电池组件进一步包括帽阀5。

参见图1，在本实施例中，电池壳体1包括上盖11以及壳本体12，上盖11与壳本体12连接。

在一个备选实施例中，上盖11与壳本体12以可拆卸方式连接，并且连接位置设置有密封胶。

参见图1，在本实施例中，电池组件进一步包括湿敏传感器6，湿敏传感器6与控制器连接，湿敏传感器设置在帽阀安装孔附近、泄压阀安装孔附近、上盖与壳本体连接位置附近中的至少一个位置处；其中，湿敏传感器6用于检测湿度并将所检测的湿度信息传递给控制器；所述控制器用于根据所述湿度信息向报警器传递湿度报警信号；报警器根据所述湿度报警信号报警。

可以理解的是，湿敏传感器也可以设置在其他位置。

可以理解的是，电池在使用时，可能出现漏液现象，然而，由于电池壳体的问题，使用者无法发现。

在本实施例中，通常漏液会从上盖与壳本体之间渗漏；帽阀渗漏；接线端处渗漏：因此，在上述位置设置有湿敏传感器，从而可以解决上述问题。

参见图1，在本实施例中，电池组件进一步包括漏电流检测电路7，漏电流检测电路7设置在电池壳体的充电口位置，用于检测该处是否具有漏电流；

漏电流检测电路7与控制器连接，用于向控制器传递漏电流信息；控制器用于根据漏电流信息向报警器传递漏电报警信号；报警器用于根据漏电报警信号报警。

采用这种方式，可以防止电池出现漏电现象。

可以理解的是，漏电流检测电路7还可以设置在其他位置。

在本实施例中，所述电池组件进一步包括压力传感器8，压力传感器8设置在电池壳体内部和电池壳体外部；压力传感器8与控制器连接；其中，压力传感器8用于检测电池壳体内部压力和/或电池壳体变形后传递给压力传感器的压力(例如，电池壳体由于内部电池膨胀而导致的变形等)，并将压力信息传递给控制器；控制器用于根据压力信息向报警器传递压力报警信号；报警器用于根据所述压力报警信号报警。

可以理解的是，还可以是仅仅在电池壳体内部设置压力传感器或者仅仅在电池壳体外部设置压力传感器。

通过压力传感器，可以通过检测压力的方式发现电池壳体内的电池有没有膨胀问题等。

在一个本实施例中，在电池的壳体内测的压力传感器为陶瓷压力传感器，在电池壳体外侧安装的压力传感器为压阻式压力传感器。在电池的壳体内测根据电池直接作用在陶瓷膜片的前表面的压力来测量电池块上的压力，在电池壳体外侧根据电池壳体的机械形变来检测压力。压力传感器与控制器相连，控制器对压力信号进行数据计算处理，计算后的数据通过通讯总线传送至报警装置，报警装置根据压力报警条件进行报警输出。

可以理解的是，在一个备选实施例中，压力传感器与泄压阀连接，此时，泄压阀为电磁泄压阀，电磁泄压阀通过压力传感器传递的压力信息来工作。例如，可以设置有一个压力阈值，当到达该压力阈值时泄压。

在本实施例中，电池组件进一步包括温度传感器9，温度传感器9设置在电池上或者电池壳体上，温度传感器9与控制器连接；其中，温度传感器9用于检测控制器的温度，并将温度信息传递给控制器；控制器用于根据温度信息向报警器传递温度报警信息；报警器用于根据温度报警信息进行报警。

采用这种方式，可以掌握电池组件的温度信息。另一方面，可以通过温度信息辅助了解电池是否自燃或者其他情况出现。

在本实施例中，电池组件进一步包括显示装置10，显示装置10与控制器连接，控制器所获得的所述烟雾信息、湿度信息、温度信息、漏电信息以及压力信息中的一个或者多个信息传递给所述显示装置；

显示装置用于显示所述烟雾信息、湿度信息、温度信息、漏电信息以及压力信息中的一个或者多个信息。

采用这种方式，可以让使用者可以实时掌握电池情况。

参见图1，在本实施例中，电池组件进一步包括灭火装置13，灭火装置13安装在电池壳体内并与控制器连接；其中，控制器根据温度信息和所述烟雾信息向灭火装置发送控制指令，使灭火装置工作；灭火装置用于向所述电池壳体提供灭火介质。

在本实施例中，灭火装置安装在电池上。

电池组件进一步包括灭火装置13，灭火装置13安装在电池壳体上并与控制器连接；其中，控制器根据温度信息或所述烟雾信息向灭火装置发送控制指令，使灭火装置工作；灭火装置用于向所述电池壳体提供灭火介质。

可以理解的是，可以设定一个阈值，当温度超过这个阈值或者有烟雾传感器探测出有烟雾时，灭火装置工作。

可以理解的是，为了防止误报，可以同时即为温度设置一个阈值，又根据烟雾传感器探测，当同时满足即达到阈值，又有烟雾时灭火装置工作。

在本实施例中，灭火介质为全氟化酮。

在本实施例中，报警装置可以是声音报警装置也可以是灯光报警装置。

在本实施例中，通过实时监控电池的电压和电流从而实现对动力电池组实时荷电状态(soc)的估算，得到动力电池组的剩余电量值，实时的了解动力电池组的实时状态，调整相应合理的工作方式，当在对动力电池组的充电过程中，采用容量积分法，通过累积电池在充电或放电时的电量来估计电池的soc,实时监测充电状况，在过充临界点停止充电，防止其过度充电，保护电池。

通过温度传感器以及烟雾传感器实时监控电池的温度和检测是否有烟雾产生。当检测到各温度采集点的最高温度和最低温度差高于温差大于报警值或当电池温度到达60℃时应当停止充电时，同时报警装置发出报警信息，发出警报声音。

在本实施例中，设置有灭火装置，灭火装置内冲入氟化酮，具体地，将氟化酮储存在密封状态下的预定容器中布置在电池组内，当电池组温度升高或有烟雾产生时，密封容器由于全氟化酮蒸发所引起的蒸气压升高被破坏，从而喷射蒸发的全氟化酮灭火，防止电池热连锁反应造成火势蔓延。

在本实施例中，氟化酮以具有一定压力的方式设置在一个容器内，该容器上设置有出气口，出气口上设置有一个电磁控制阀，电磁控制阀可以打开或者封闭上述的出气口，电磁控制阀与控制器连接，当需要灭火装置工作时，控制器给电磁控制阀一个控制信号，电磁控制阀打开出气口，容器内的氟化酮扩散，从而达到灭火的方式。

本申请提供的漏电流保护电路，是由一个漏电流检测用电极和一个晶体管组成。当电池电解液发生泄漏时，在泄漏的电池部位因电解液有导电性会出现漏电流，通过漏电流的检测可以判断电池是否漏液，当检测到电池漏电时立刻断开电池充电电路，并发出警报。

本申请在电池内部或壳体表面添加防爆阀、防爆片及组合盖板等部件，当电池内部压力达到设定值时，这些部件就会破裂，提前释放电池内部压力，防止电池爆炸。

参见图3，在本实施例中，本申请还可以检测电池的电压和电流，例如，通过实时监控电池的电压和电流从而实现对动力电池组实时荷电状态(soc)的估算，得到动力电池组的剩余电量值，实时的了解动力电池组的实时状态，调整相应合理的工作方式，当在对动力电池组的充电过程中，采用容量积分法，通过累积电池在充电或放电时的电量来估计电池的soc,实时监测充电状况，在过充临界点停止充电，防止其过度充电，保护电池。

单节锂电池的最高充电终止电压为4.2v，不能过充，否则会因正极的锂离子丢失太多而使电池报废。对锂电池充电时，应采用专用的恒流、恒压充电器，先恒流充电至锂电池两端电压为4.2v后，转入恒压充电模式；当恒压充电电流降至100ma时，应停止充电。

参见3，保护电路由控制ic、mos开关管、熔断保险丝、电阻、电容等元件组成。正常的情况下，控制ic输出信号控制mos开关管导通，使电芯与外电路导通，当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立即控制mos管关断，以保护电芯的安全。控制ic内置高精度电压检测电路和多级电流检测电路。其中，电压检测电路一是对充电电压进行检测，一旦达到其设定阈值(通常为3.9v～4.4v)，立即进入过充电保护状态。

该电路的控制芯片为dw01(或312f)，mos开关管为8205a，如图1所示，b+、b-分别是接电芯的正、负极；p+、p-分别是保护板输出的正、负极；t为温度电阻(ntc)端口，一般需要与用电器的cpu配合才能进行保护控制。dwo1是一款锂电池保护芯片，内置有高精确度的电压检测与时间延迟电路，过充检测电压为3v，过充释放电压为4.05v；过放检测电压为2.5v，过放释放电压为3.0v；过流检测电压为5v，短路电流检测电压为1.0v；dw01允许电池输出的最大电流是3.3a。

充电时，当电池通过充电器正常充电时，随着充电时间的增加，电芯两端的电压将逐渐升高，当电芯电压升高到4.4v(通常称为过充保护电压)时，dw01将判断电芯已处于过充电状态，便立即使③脚电压降为0v，8205a内的q2因④脚为低电平而截止，此时电芯的b一极与保护电路的p-端之间处于断开状态并保持，即电芯的充电回路被切断，停止充电。

当保护电路的p+与p-端接上放电负载后，虽然q2截止，但其内部的二极管正方向与放电回路的电流方向相同，所以仍可对负载放电。当电芯两端电压低于4.3v(通常称为过充保护恢复电压)时，dw01将退出过充电保护状态，③脚重新输出高电平，q2导通，即电芯的b-端与保护电路p-端又重新接上，电芯又能进行正常的充放电。

本申请还提供了一种电池组件应急报警方法，所述电池组件应急报警方法包括：

检测电池壳体内是否具有烟雾信息；

若检测到电池壳体内具有烟雾信息，则将烟雾信息传递给控制器；

控制器在接收到烟雾信息后，向所述报警器传递烟雾报警信号；

报警器根据所述烟雾报警信号进行烟雾报警。

在本实施例中，电池组件应急报警方法进一步包括：检测所述电池壳体内压力是否超过预定阈值；若超过预定阈值，则进行泄压。

在本实施例中，所述电池组件应急报警方法进一步包括：

检测所述帽阀安装孔附近、泄压阀安装孔附近、上盖与壳本体连接位置附近中一个位置或者多个位置处是否的湿度信息；控制器在接收到湿度信息后，当湿度信息超过湿度阈值时，向报警器传递湿度报警信号；报警器根据湿度报警信号进行湿度报警。

在本实施例中，电池组件应急报警方法进一步包括：

检测电池壳体的充电口位置是否具有漏电流，若有，则向控制器传递漏电流信息；控制器在接收到漏电流信息后向报警器传递漏电报警信号；报警器用于根据漏电报警信号进行漏电报警。

在本实施例中，电池组件应急报警方法进一步包括：检测电池壳体内部和/或电池壳体外部的压力变化，并将压力信息传递给所述控制器；控制器在接收到所述压力信息并在所述压力信息超过预定压力阈值时，向所述报警器传递压力报警信号；报警器用于根据压力报警信号进行压力报警。

在本实施例中，电池组件应急报警方法进一步包括：检测所述电池壳体的温度，并将温度信息传递给所述控制器；控制器在接收到所述温度信息并在所述温度信息超过预定温度阈值时，向报警器传递温度报警信号；报警器用于根据温度报警信号进行温度报警。

在本实施例中，电池组件应急报警方法进一步包括：

当控制器向所述报警器传递温度报警信号、烟雾报警信号中的一个或者两个时，控制器控制灭火装置工作。

通过本申请的方法，可以最大程度的保证电池在出现漏电、爆炸等可能危及使用者的情况出现时，及时进行处理或者提醒使用者，从而防止使用者收到伤害。

最后需要指出的是：以上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精神和范围。