专利名称：电池组及其漏液检测方法
技术领域：
本发明涉及一种电池组。
背景技术：
目前电池驱动的电动汽车，电动大巴正在逐步的取代传统的汽车和巴士。电池单体是电动汽车上的主要储能装置，电池箱作为装载电池单体的装置，是电动汽车的关键部件，直接影响电池单体的性能从而影响电动汽车的性能。锂离子动力电池因其优异的功率输出特性和寿命长等优点，目前在电动汽车中锂离子动力电池得到良好的应用。电池单体作为电动汽车上主要的储能装置，一般由多个电池串并联形成，电池由于自身存在的缺陷或者安装固定结构的不合理，在经过一段时间的使用后，可能会有漏液的失效发生，漏出的电解液是一种易燃有机材料，电解液暴露在空气中极易被火花或者是静电放电点燃，从而降低电池包的安全性，给整车带来危险。现有的做法都是通过气体检测来完成。检测原理一般是，由于电池箱内是一个相对密闭的空间，当电池组发生电解液泄漏时往往会形成一些气体释放出去，此时就可以利用气体检测器来检测这些气体，若检测器检测到了这些气体说明发生了电池组泄漏事故，但是这种检测方法存在一些缺陷:1、气体检测器相对昂贵，而且在气体浓度较低的时候检测效果并不好；2、气体检测器是在电池箱内气体达到一定浓度是才能有效工作，此时电解液已经泄漏较多，且由于易燃的电解液是暴露在空气中，就有可能发生起火燃烧的的事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种更安全的电池组。为达上述目的，本发明提供了一种电池组，包括电池单体、封闭液和包含封闭液的电池箱，电池单体浸泡在封闭液中，电池箱由箱体与盖板组成，电池组内设置电气连接部件，其中，封闭液为阻燃、绝缘、比重小于电解液并且与电解液不溶的液体，电池箱底部设置收集部，收集部内设置检测部件。当电池单体中发生电解液泄漏时，由于电解液的比重大于冷却剂，所以电解液下沉到电池箱的收集部，检测部件检测到泄漏的电解液并且给出反馈信号。上述电池单体浸泡在封闭液中，是指电池单体部分或者全部浸在封闭液中。作为优选，所述电气连接部件浸入封闭液中。所述的电气连接部件包括继电器、连接铜片、集流体和/或其他连接电池组的部件。浸入指的是电气连接部件全部没入封闭液中。作为优选，所述的封闭液选自硅油和变压器油中的一种或两种。相对于其他液体来说更稳定的阻燃性能和绝缘性能使得这两种材料成为优选材料。作为优选，所述的电池单体倒置放置，并且在电池箱底部设置支撑架，架空电池单体。
在电池箱底部设置支撑架，架空电池单体，是指将电池单体的极耳架空在电池箱内，使得极耳不接触电池箱底面且不被支撑架压到。电池单体倒置放置，是指电池单体电极朝下的设置，如此可以在使用相对较少的前提下把电极浸入封闭液中，这里的浸入是将电极全部没入封闭液中。电池单体浸泡在中是指电池单体部分或者全部浸在封闭液中。作为优选，所述电池单体的底面固定在盖板上。将电池单体的底面固定在盖板上使得电池单体的固定更稳固。作为优选，所述的检测部件选自电导率传感器、氟离子选择性电极、显色指示装置和液面折射传感器中的一种或多种。作为优选，所述的收集部为V形或者U形。作为优选，所述的收集部的V形底部或者U形底部设置凹坑。带有凹坑的的V形底或者是设置有凹坑的U形底更容易收集泄露的电解液，因为在重力作用下电解液受到重力的作用下滑并汇聚到凹坑中。此外，在收集部也可采取某些措施使得电解液可以转化为更易测量的信号，例如存放水可与电解液反应生成酸，或者添加变色指示剂，可使用更多种类的检测器实施检测。本发明还提供一种检测电池组电解液泄露的方法,当电池箱内的电池单体发生电解液泄漏时，电解液聚积到电池箱底部设置的收集部内，收集部内设置的检测部件检测泄漏的电解液。作为优选，所述的检测部件选自电导率传感器、氟离子选择性电极、显色指示装置和液面折射传感器中的一种或多种。作为优选，所述的显色指示装置内设置变色PH范围为2.0 6.0的酸性显色指示剂。作为优选，所述的酸性显色指示剂包括二甲基黄。六氟磷酸锂是电解液中主要成分之一，二甲基黄遇六氟磷酸锂显现出红色。为当电解液发生泄漏后，二甲基黄可以准确迅速地指示出泄漏在硅油中的电解液，使得硅油和电解液的溶液显现出红色。采用本发明提供的方案之后，可以将漏出的电解液封闭在阻燃的封闭液内，即使有高温影响，也会由于接触不到空气而无法发生燃烧，避免了危险；在第一时间内检测到电池箱内电池单体是否有漏液，并且发出警告，提高电池箱体的安全性；将电气部件浸入到封闭液中，可以避免电气部件与空气接触而老化或者发生燃烧。
图1是电池箱V型底结构示意图。图2是电池箱爆炸图。图3是电池箱U型底结构示意图。其中，1、电池单体，11、电极，2、封闭液，3、电池箱，31、盖板，32、箱体，4、收集部，
5、检测部件，6、支撑架。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式
进行详细说明。实施例1如图1、图3所示的结构，电池箱3由电池箱体32，盖板31，电池组浸泡在封闭液2中，电池组可以部分浸泡在封闭液2中，也可以全部浸泡在封闭液2中，但必须将电池箱内的所有发热部件和易泄漏部件没入封闭液2中。箱体32内放置有电池单体1，电池单体I之间通过串并联组成一个电池模块，电池单体放置在电池箱3的内部，并且电池单体I的电极面朝向电池箱3底部倒扣入电池箱3内。如图2所示，在电池组的电极11面上设置一个支撑架6，用来支撑整个电池组，电池箱体32的底部的收集部4是具有漏斗形状的电池箱3的V型底。当电池箱3内的某个电池有漏液的时候，由于电解液和硅油的密度不同，而且两者不能互溶，电解液是电的良导体，而且本方案使用的封闭液2是电的不良导体，使得电池单体不会由于电解液而短路。本方案中的封闭液2优选为硅油，因为硅油是一种的绝缘，阻燃，密度在0.95kg/L左右的液体，而电解液的密度在1.5kg/L左右，而且硅油和电解液是两种不能互溶或者反应的液体，所以电池箱3内的电池如果有电解液漏出，电解液会沉到硅油的底部，从而将电解液与空气隔离开来，避免火花引燃电解液带来危险。同时在电池箱3的底端设计有使电解液体能够聚集的电解液收集装置，使电池漏出的液体能够聚集在电池箱3底部一个集中的位置，同时电池箱3安装在车辆上，硅油在不断受到振动和加速减速等力的作用的情况下，硅油在电池箱3内会形成一定的流动，并且电解液的比重大于硅油，故在重力影响下泄漏的电解液会自然地下落，所以在汽车电池箱3内的电池如果有漏液发生，无论漏液的地方在哪里，泄漏出的电解液将大部分集中于电池箱3的V型底部。在此集中的位置安装有能测量两种液体不同特性的检测部件5，检测部件5为内部设置二甲基黄的显色指示装置，当电解液发生泄漏时，电解液中的六氟磷酸锂漏出并且溶于硅油中，检测部件5内设置的二甲基黄遇到六氟磷酸锂之后使得硅油和电解液的溶液显现出红色，此时表明电池模块发生了泄漏。正常不漏液的电池箱3，由于硅油是电的不良导体，电导率测试传感器能检测到一个相对比较大的电阻值，当电池箱3内的某个电池有漏液的时候，电解液会聚集在电解液收集装置内安放电导率传感器的位置，由于电解液是电的良导体，所以检测到的电阻阻值会变小，当检测到的电值小于某一阀值时，电导率传感器向整车控制系统发出报警信号，通过仪表盘显示出来，使驾驶员得知电池是否出现故障，从而进行及时的维修和更换，降低了发生危险的可能性。实施例2如图3所示的结构，电池箱3由电池箱体32，盖板31，电池组浸入封闭液中。箱体32内放置有电池单体1，电池单体I之间通过串并联组成一个电池模块，电池单体放置在电池箱3的内部，并且电池单体I的电极面朝向电池箱3底部倒扣入电池箱3内。如图2所示，在电池组的电极11面上设置一个支撑架6，用来支撑整个电池组，电池箱3的底部的收集部4是具有漏斗形状的电池箱3的U底。当电池箱3内的某个电池有漏液的时候，由于电解液和硅油的密度不同，而且两者不能互溶，电解液是电的良导体，而且本方案使用的封闭液2是电的不良导体，使得电池单体不会由于电解液而短路。本方案中的封闭液2优选为硅油，因为硅油是一种绝缘，阻燃，密度在0.95kg/L左右的液体，而电解液的密度在1.5kg/L左右，而且硅油和电解液是两种不能互溶或者反应的液体，所以电池箱3内的电池如果有电解液漏出，电解液会沉到硅油的底部，从而将电解液与空气隔离开来，避免火花引燃电解液带来危险。同时在电池箱3的底端设计有使电解液体能够聚集的电解液收集装置，使电池漏出的液体能够聚集在电池箱3底部一个集中的位置，同时电池箱3安装在车辆上，硅油在不断受到振动和加速减速等力的作用的情况下，硅油在电池箱3内会形成一定的流动，并且电解液的比重大于硅油，故在重力影响下泄漏的电解液会自然地下落，所以在汽车电池箱3内的电池如果有漏液发生，无论漏液的地方在哪里，泄漏出的电解液将大部分集中于电池箱3的U型底部。在此集中的位置安装有能测量两种液体不同特性的检测部件5，如电导率传感器，氟离子选择性电极，PH值传感器，液面折射传感器等，检测部件5为内部设置二甲基黄的显色指示装置，当电解液发生泄漏时，电解液中的六氟磷酸锂漏出并且溶于硅油中，检测部件5内设置的二甲基黄遇到六氟磷酸锂之后使得硅油和电解液的溶液显现出红色，此时表明电池模块发生了泄漏。正常不漏液的电池箱3，由于硅油是电的不良导体，电导率测试传感器能检测到一个相对比较大的电阻值，当电池箱3内的某个电池有漏液的时候，电解液会聚集在电解液收集装置内安放电导率传感器的位置，由于电解液是电的良导体，所以检测到的电阻值会变小，当检测到的电阻值小于某一阀值时，电导率传感器向整车控制系统发出报警信号，通过仪表盘显示出来，使驾驶员知道电池是否有问题，从而进行及时的维修和更换，降低了发生危险的可能性。
权利要求
1.一种电池组，包括数个电池单体、封闭液和包含封闭液的电池箱，电池单体浸泡在封闭液中，电池箱由箱体与盖板组成，电池组内设置电气连接部件，其特征在于:封闭液为阻燃、绝缘、比重小于电解液并且与电解液不溶的液体，电池箱底部设置收集部，收集部内设置检测部件。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于:所述的电气连接部件浸入封闭液中。
3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于:所述的封闭液选自硅油和变压器油中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于:所述的电池单体倒置放置，并且在电池箱底部设置支撑架，架空电池单体。
5.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于:所述电池单体的底面固定在盖板上。
6.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于:所述的检测部件选自电导率传感器、氟离子选择性电极、显色指示装置和液面折射传感器中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于:所述的收集部为V形或者U形。
8.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于:所述的收集部的V形底部或者U形底部设置凹坑。
9.根据权利要求1至8任一所述的检测电池组电解液泄露的方法，其特征在于:当电池箱内的电池单体发生电解液泄漏时，电解液聚积到电池箱底部设置的收集部内，收集部内设置的检测部件检测泄漏的电解液。
10.根据权利要求9所述的检测电池组电解液泄露的方法，其特征在于:所述的检测部件选自电导率传感器、氟离子选择性电极、显色指示装置和液面折射传感器中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的检测电池组电解液泄露的方法，其特征在于:所述的显色指示装置内设置变色PH范围为2.0 6.0的酸性显色指示剂。
12.根据权利要求11所述的检测电池组电解液泄露的方法，其特征在于:所述的酸性显色指示剂包括二甲基黄。
全文摘要
电池组及其漏液检测方法。一种电池组，包括数个电池单体、封闭液和包含封闭液的电池箱，电池单体浸泡在封闭液中，电池箱由箱体与盖板组成，封闭液为阻燃、绝缘、比重小于电解液并且与电解液不溶的液体，电池箱底部设置收集部，所述的收集部为电池箱底部的凹进部分，收集部内设置检测部件，检测部件检测到泄漏的电解液并且给出反馈信号。采用本发明提供的方案之后，可以将漏出的电解液封闭在阻然的封闭液内，防止电解液与空气接触，燃烧发生危险；在第一时间内检测到电池箱内电池单体是否有漏液，并且发出警告，提高电池箱体的安全性。
文档编号H01M2/10GK103208598SQ201210214299
公开日2013年7月17日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年1月16日
发明者杨从明, 仝志明, 李翔, 李辉 申请人:微宏动力系统(湖州)有限公司