电池模组及其组装方法、漏液检测方法技术

公开了一种电池模组及其组装方法、漏液检测方法。本申请一实施例中，电池模组包括：电池模组主体，包括：至少一个电芯、底部托盘和模组下外壳，所述底部托盘固定在所述模组下外壳中，所述至少一个电芯固定在所述底部托盘上且彼此隔开；光纤解调器，固定在所述模组下外壳外侧；至少一组光纤传感器，包括测量光纤和集液盘，所述测量光纤与所述集液盘的相对位置固定，且所述至少一组光纤传感器通过其测量光纤与所述光纤解调器连接，所述至少一组光纤传感器固定在所述底部托盘上且位于所述至少一个电芯的端部边缘下方位置。本申请能够在不增大电池模组的体积和复杂度的情况下，实现了电池电解液泄露的及时、准确地监测，安全可靠，可大幅减少因锂离子电池电解液泄露造成的安全事故。

Battery module, assembly method and leakage detection method

【技术实现步骤摘要】
电池模组及其组装方法、漏液检测方法
本专利技术涉及锂电池
，尤其涉及一种电池模组及其组装方法、漏液检测方法。
技术介绍
由于锂离子电池有着能量密度大、循环次数多、质量轻且有较高性能等优势，已经逐渐成为电化学储能行业中不可或缺的重要组成部分，广泛应用于各种储能场景。但使用有机电解液的锂离子电池在使用过程中由于使用不当、滥用、外在冲击等种种原因，出现漏液现象，而电解液又易燃烧，因此一旦发生漏液而又未及时采取有效措施，将对人员财产等造成极大危害。目前在锂电池模组或封装领域，针对电解液泄露监测方案，主要是分为两种，一是在封装或模组包内安装气体检测装置，如有电解液泄露，则会气化，从而被检测到；二是在封装或模组包内的固定位置放置PH传感器，当有电解液泄露时，则会检测到PH值发生较大变化。上述相关技术中，通过电解液气化后检测气体从而对漏液进行监测的方案，反应慢，需要在内部高温，并有大量漏液的情况下，才能起到很好的检测效果，不能第一时间检测到电解液的泄露，从而错过最佳采取措施的时间。通过在固定位置监测PH值来检测是否漏液的方案，由于一般有机电解液呈现弱酸性，一方面需要高精度的PH传感器，另一方面PH值测定受温度的影响，保护要求高且需要定期校准，在锂电池组中应用受到强电磁的影响，精确度无法保证，并且使用不便。
技术实现思路
为解决上述技术问题，期望提供一种电池模组及其组装方法、漏液检测方法，能够在不增大电池模组的体积和复杂度的情况下安全可靠并及时、准确地进行电池电解液泄露的监测。根据本申请的一个方面，提供了一种电池模组，包括：电池模组主体，包括：至少一个电芯、底部托盘和模组下外壳，所述底部托盘固定在所述模组下外壳中，所述至少一个电芯固定在所述底部托盘上且彼此隔开；光纤解调器，固定在所述模组下外壳外侧；至少一组光纤传感器，包括测量光纤和集液盘，所述测量光纤与所述集液盘的相对位置固定，且所述至少一组光纤传感器通过其测量光纤与所述光纤解调器连接，所述至少一组光纤传感器固定在所述底部托盘上且位于所述至少一个电芯的端部边缘下方位置。根据本申请的另一个方面，提供了一种电池模组的组装方法，所述电池模组为上述的电池模组，所述组装方法包括：将底部托盘固定安装到模组下外壳中；将至少一组光纤传感器固定在所述底部托盘上的电芯端部边缘下方位置；将所述至少一组光纤传感器连接光纤解调器；将至少一个电芯逐一放入所述底部托盘的凹槽中；放置顶部隔板于所述至少一个电芯上方，并使得每个所述电芯的正负极柱和防爆阀通过所述顶部隔板上的相应槽孔暴露；固定电芯连接片与所述电芯的正负极柱，以实现所述至少一个电芯之间的串并联；将上隔板支架固定安装到模组上外壳中；将所述光纤解调器固定安装到所述模组下外壳外侧；将装有所述上隔板支架的模组上外壳与所述模组下外壳固定，所述上隔板支架位于所述顶部隔板之上。根据本申请的再一个方面，提供了电池模组的漏液检测方法，包括：模组工作时，光纤传感器中光源入射的光束经由其测量光纤通过测试点后送入光纤解调器，经所述光纤解调器解调后获得当前光位置信息；根据当前光位置信息与预先获得的参考光位置信息，判定是否发生电解液泄露。本申请实施例通过将用于检测电解液泄露的光纤传感器和光纤解调器集成于电池模组内部来实现电池模组漏液的监测，本申请实施例能够在不增大电池模组的体积和复杂度的情况下，实现了电池电解液泄露的及时、准确地监测，安全可靠，可大幅减少因锂离子电池电解液泄露造成的安全事故。附图说明图1为本申请实施例电池模组的结构示意图。图2为本申请实施例底部托盘上固定光纤传感器的结构示意图；图3为本申请实施例光纤传感器中测量光纤与集液盘的相对位置示例图；图4为本申请实施例中电池模组的组装方法的流程示意图；图5为本申请实施例中电池模组的漏液检测方法的流程示意图。附图标记说明：10、电池模组；11、模组下外壳；12、底部托盘；13、光纤传感器；14、光纤解调器；15、电芯；16、电芯连接片；151、正负极柱；17、顶部隔板；18、上隔板支架；19、模组上外壳；131、测量光纤；132、集液盘。具体实施方式下文将结合附图对本申请实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各个实施例及其中的各特征可以相互任意组合。如前文所述，在锂离子电池模组或pack的监测
，锂离子电池在受到外力撞击、电芯膨胀变形、滥用、焊接封装不牢等情况下，电芯出现电解液泄露，尤其焊接或边角位置更易发生，造成极大的安全隐患。因此，我们在应用锂电池时，还需要配套相应的漏液监测方案，以减少因电解液泄漏引发的安全事故。而现有技术方案，由于使用传统传感器或间接测量方法不能第一时间检测到电解液泄露，往往错过了最佳采取措施的时间；并且由于传感器本身距离电池模组较远，且其监测信号也容易受到电磁环境的干扰，导致无法实时、有效、准确检测到电解液的泄露程度。针对上述技术问题，本申请实施例的基本构思是提供一种电池模组及其组装方法、漏液检测方法，采用光纤来检测电池中电解液的泄露，通过在电池模组中集成光纤传感器和光纤解调器来实现一种具有漏液自监测功能的电池模组，以便在不增大电池模组的体积和复杂度的情况下实现电池电解液泄露的安全可靠地、及时地和准确地监测，从而达到大幅减少因锂离子电池电解液泄露造成的安全事故的目的。图1示出了本申请实施例中电池模组的示例性结构。如图1所示，本申请实施例中的电池模组10可以包括：电池模组主体、光纤解调器14和至少一组光纤传感器13，电池模组主体可以包括：至少一个电芯15、底部托盘12和模组下外壳11，底部托盘12固定在模组下外壳11中，至少一个电芯15固定在底部托盘12上且彼此隔开。一些示例中，本申请实施例的电池模组10可以是方形铝壳、钢壳或塑壳电池模组等。如图1所示，光纤解调器14可以固定在所述模组下外壳11外侧。如图1和图2所示，至少一组光纤传感器13通过其测量光纤与光纤解调器14连接，至少一组光纤传感器13固定在底部托盘12上且位于至少一个电芯15的端部边缘下方位置。这样，当电池发生电解液泄露时，电池下方四个角的位置最容易发生漏液或液体聚集，将光纤传感器13安装于这些位置最容易检测，能够第一时间检测到电解液的泄露。如图3所示，光纤传感器13包括测量光纤131和集液盘132，测量光纤131与集液盘132的相对位置固定，在集液盘132中有液体时测量光纤131的位置将发生变化，该测量光纤测量的光位置信息同时发生改变，通过该光位置信息即可监测是否漏液。如图2所示，底部托盘12上位于电芯15的端部边缘下方位置处设有孔洞，光纤传感器13可以固定安装在孔洞中。图2的示例中，至少一组光纤传感器13的测量光纤131可以合并为一组与光纤解调器14连接。例如，至少一组光纤传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模组，包括：/n电池模组主体，包括：至少一个电芯、底部托盘和模组下外壳，所述底部托盘固定在所述模组下外壳中，所述至少一个电芯固定在所述底部托盘上且彼此隔开；/n光纤解调器，固定在所述模组下外壳外侧；/n至少一组光纤传感器，包括测量光纤和集液盘，所述测量光纤与所述集液盘的相对位置固定，且所述至少一组光纤传感器通过其测量光纤与所述光纤解调器连接，所述至少一组光纤传感器固定在所述底部托盘上且位于所述至少一个电芯的端部边缘下方位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池模组，包括：
电池模组主体，包括：至少一个电芯、底部托盘和模组下外壳，所述底部托盘固定在所述模组下外壳中，所述至少一个电芯固定在所述底部托盘上且彼此隔开；
光纤解调器，固定在所述模组下外壳外侧；
至少一组光纤传感器，包括测量光纤和集液盘，所述测量光纤与所述集液盘的相对位置固定，且所述至少一组光纤传感器通过其测量光纤与所述光纤解调器连接，所述至少一组光纤传感器固定在所述底部托盘上且位于所述至少一个电芯的端部边缘下方位置。


2.如权利要求1所述的方法，其中，所述底部托盘上位于所述电芯的端部边缘下方位置处设有孔洞，所述光纤传感器安装在所述孔洞中。


3.如权利要求2所述的方法，其中，所述光纤传感器通过高强度胶粘贴于所述底部托盘的所述孔洞中。


4.如权利要求1所述的方法，其中，所述底部托盘具有向所述至少一个电芯的边缘下方位置倾斜的坡度，使得所述底部托盘上任意位置的液体均向所述光纤传感器的集液盘流动。


5.如权利要求1所述的方法，其中，至少一组光纤传感器的测量光纤合并为一组与所述光纤解调器连接。


6.如权利要求1所述的方法，其中，所述电池模组本体还包括：顶部隔板、上隔板支架、模组上外壳和电芯连接片；
所述顶部隔板具有槽孔，所述顶部隔板设置在所述至少一个电芯上方且每个所述电芯的正负极柱和防爆阀通过所述槽孔暴露；
所述至少一个电芯之间通过其正负极柱和所述电芯连接片实现串并联连接；
所述上隔板支架固定在所述模组上外壳中并位于在所述顶部隔板之上，所述模组上外壳固定在所述模组下外壳的顶部...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德华，杨泽乾，
申请(专利权)人：上海豫源电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31