电池模组及新能源车

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电池模组及新能源车。

背景技术

新能源车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源车包括四大类型混合动力电动汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。

对于BEN或HEV均需要用到电池，但是对于新能源车来说，其工作的环境可能会与普通的电池不同，因为车辆会在一些极端的状态下（例如碰撞），电池产生变形，进而发生电池泄露，影响了车辆的安全性。

发明内容

本申请实施例公开了一种电池模组，能够防止电池泄露，提高电池安全性以及车辆的安全性。

第一方面，提供一种电池模组，包括：模组壳体和依次排列的多个单体电池；所述单体电池包括电池外壳、泄压组件和测量组件；

所述电池外壳为中空结构，所述电池外壳内通过隔板分隔形成依次排列的第一密封腔、第二密封腔和第三密封腔；所述第一密封腔用于填充电解液，

所述泄压组件包括：第一泄压通道，所述第一泄压通道用于连接所述第一密封腔和第三密封腔，在所述第一密封腔内的膨胀压强超过第一预设压强阈值时，开通所述第一泄压通道；

所述测量组件，用于检测所述第一密封腔的膨胀压。

可选的，所述电池模组还包括：公共集液区，所述泄压组件还包括：第二泄压通道，所述第二泄压通道用于连接所述第三密封腔和公共集液区，在所述第三密封腔内的膨胀压强超过第二预设压强阈值时，开通所述第二泄压通道。

可选的，所述电池外壳内的隔板包括：第一弹性隔板和第二弹性隔板；所述第一弹性隔板分隔在所述第一密封腔和所述第二密封腔之间；所述第二弹性隔板分隔在所述第二密封腔和所述第三密封腔之间；所述电池外壳除所述第一弹性隔板和所述第二弹性隔板之外的壳体部分均为刚性壳体。

可选的，所述第一泄压通道包括：第一连通管道和第一单向阀；所述第一连通管道的两端分别连通所述第一密封腔和所述第二密封腔；所述第一单向阀安装与所述第一连通管道上，控制第一连通管道的开通或关闭。

可选的，所述第二泄压通道包括：第二连通管道和第二单向阀；所述模组壳体设有公共集液区；所述第二连通管道的两端分别连通所述第三密封腔和所述公共集液区；所述第二单向阀安装于所述第二连通管道上，控制第二连通管道的开通或关闭。

可选的，所述测量组件包括依次间隔排列的第一金属层、公共金属层和第二金属层；所述第一金属层附设于所述第一弹性隔板靠近所述第二密封腔一侧，所述第一金属层在所述第一弹性隔板的表面展开设置；所述第二金属层附设于所述第二弹性隔板靠近所述第二密封腔一侧，所述第二金属层在所述第二弹性隔板的表面展开设置。

可选的，所述公共金属层接地。

可选的，所述测量组件还包括第一检测单元和第二检测单元；

所述第一检测单元电性连接所述第一金属层和所述公共金属层，所述第一检测单元用于检测所述第一电容单元的电容值；当所述第一检测单元检测到所述第一电容单元的电容值超过第一预设阈值时，判断所述第一密封腔内的膨胀压强超过第一预设压强阈值；

所述第二检测单元电性连接所述第二金属层2和所述公共金属层，所述第二检测单元用于检测所述第二电容单元的电容值超过第二预设阈值时，判断所述第三密封腔的膨胀压强超过第二预设压强阈值。

可选的，所述第一弹性隔板和所述第二弹性隔板为弹性金属材质、弹性塑料材质或弹性复合材质。

本申请还提供一种新能源车，所述新能源车包括如上述电池模组。

本申请提供的技术方案可以理解的是，所述单体电池20的第一密封腔31在一些情况下（高温下连续浮充导致电解液发生副反应、剧烈撞击或电池内部活化过程中产生气体等）可能发生膨胀，导致单体电池20乃至整体电池模组100都存在过度膨胀而导致壳体破损电解液外泄污染环境的风险，本申请设置的泄压组件能够对电解液的腔体的压力进行泄压，进而提高安全性。

附图说明

以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。

图1是本申请实施例提供的电池模组100的立体结构示意图；

图2是本申请实施例提供的电池模组100的截面结构示意图；

图3是本申请实施例提供的电池模组100的局部截面结构示意图；

图4是本申请实施例提供的电池模组100的局部电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/“，表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例中出现的“多个”是指两个或两个以上。本申请实施例中出现的第一、第二等描述，仅作示意与区分描述对象之用，没有次序之分，也不表示本申请实施例中对设备个数的特别限定，不能构成对本申请实施例的任何限制。本申请实施例中出现的“连接”是指直接连接或者间接连接等各种连接方式，以实现设备间的通信，本申请实施例对此不做任何限定。

参阅图1-图4，本申请实施例提供一种电池模组100，所述电池模组100包括模组壳体10和依次排列的多个单体电池20。所述模组壳体10设有依次排列的多个安装位。所述多个单体电池20分别安装于所述模组壳体10的多个安装位上。所述多个单体电池20可以是两个或两个以上。所述单体电池包括电池外壳、泄压组件和测量组件；

所述电池外壳为中空结构，所述电池外壳内通过隔板分隔形成依次排列的第一密封腔、第二密封腔和第三密封腔；所述第一密封腔用于填充电解液，

所述泄压组件包括：第一泄压通道，所述第一泄压通道用于连接所述第一密封腔和第三密封腔，在所述第一密封腔内的膨胀压强超过第一预设压强阈值时，开通所述第一泄压通道；

所述测量组件，用于检测所述第一密封腔的膨胀压。

每一所述单体电池20包括电池外壳21、泄压组件22和测量组件23。所述电池外壳21为中空结构。所述电池外壳21内通过隔板分隔形成依次排列的第一密封腔31、第二密封腔32和第三密封腔33。所述第一密封腔31用于填充电解液。所述第一密封腔31的容积大于所述第二密封腔32的容积，以及所述第三密封腔33的容积，即所述第一密封腔31的容积最大，所述第一密封腔31为所述电池外壳21的主腔体部分，从而所述第一密封腔31可以提供容纳足够容量的电解液。所述单体电池20还包括正极板、负极板和电池隔膜。所述正极板和所述负极板设置于所述电池外壳21的第一密封腔31内，所述正极板与所述负极板相对间隔设置，所述电池隔膜隔离在所述正极板和所述负极板之间。所述第二密封腔32和所述第三密封腔33均为所述电池外壳21的副腔体部分。

可以理解的是，所述单体电池20的第一密封腔31在一些情况下（高温下连续浮充导致电解液发生副反应、剧烈撞击或电池内部活化过程中产生气体等）可能发生膨胀，导致单体电池20乃至整体电池模组100都存在过度膨胀而导致壳体破损电解液外泄污染环境的风险。

所述电池外壳21包括第一弹性隔板211和第二弹性隔板212。所述第一弹性隔板211分隔在所述第一密封腔31和所述第二密封腔32之间，并将所述第一密封腔31和所述第二密封腔32隔离开，所述第一弹性隔板211可以阻挡所述第一密封腔31内的液体或气体直接进入所述第二密封腔32内。所述第二弹性隔板212分隔在所述第二密封腔32和所述第三密封腔33之间，并将所述第二密封腔32和所述第三密封腔33隔离开，所述第二弹性隔板212可以阻挡所述第三密封腔33内的液体或气体直接进入所述第二密封腔32内。所述第一弹性隔板211和所述第二弹性隔板212均具有弹性，所述第一弹性隔板211和所述第二弹性隔板212可以为具有较好弹性变形能力的金属材质（例如钛合金、铝合金等)，也可以具有较好弹性变形能力的塑料材质或复合材质（例如ABS、PA66或PC等）。当所述第一密封腔31内的膨胀压强超过第一预设压强阈值时，所述第一弹性隔板211可以灵敏响应所述第一密封腔31内的膨胀压力而朝靠近所述第二密封腔32所在一侧变形。当所述第三密封腔33的膨胀压强超过第二预设压强阈值时，所述第二弹性隔板212可以灵敏响应所述第三密封腔33内的膨胀压力朝靠近所述第二密封腔32所在一侧变形，可以看出，所述第二密封腔32可以提供一定的膨胀变形空间余量。

所述电池外壳21除所述第一弹性隔板211和所述第二弹性隔板212之外的壳体部分均为刚性壳体。

所述泄压组件22包括第一连通管道221和第一单向阀222。所述第一连通管道221的两端分别连通所述第一密封腔31和所述第二密封腔32。所述第一单向阀222安装与所述第一连通管道221上。所述第一单向阀222可打开或者关闭。当所述第一密封腔31内的膨胀压强超过第一预设压强阈值时，所述第一单向阀222可以打开，以使所述第一密封腔31内的气体或者液体经所述第一连通管道221进入所述第三密封腔33内，以释放所述第一密封腔31内的部分压力，同时避免所述单体电池20因为内压过大而膨胀破损造成泄露。

所述泄压组件22还包括第二连通管道223和第二单向阀224。所述模组壳体10设有公共集液区11。所述第二连通管道223的两端分别连通所述第三密封腔33和所述公共集液区11。所述第二单向阀224安装于所述第二连通管道223上。所述第二单向阀224可以打开或关闭。当所述第三密封腔33的膨胀压强超过第二预设压强阈值时，所述第二单向阀224可以打开，以使所述第三密封腔33内的气体或液体经所述第二连通管道223进入所述公共集液区11内，以进一步释放所述第三密封腔33内的部分压力，进一步避免所述单体电池20因为内压过大而膨胀破损造成泄露。其中，第一预设压强阈值和第二预设压强阈值可以根据实际需要设置，在此不作限定。多个所述单体电池20均可以通过第二连通管道223向所述模组壳体10的公共集液区11排出部分液体或者气体，使得单体电池20在突破一定膨胀程度情况下能够对外转移内部液体或气体，进一步释放内压，避免单体电池20膨胀程度过大而破损，可以保证整个电池模组100的安全性能并防止电解液外泄。其中，公共集液区11可以是管道、空腔或者凹槽等结构形式，在此不做限定。

所述测量组件23包括依次间隔排列的第一金属层231、公共金属层232和第二金属层233。所述第一金属层231附设于所述第一弹性隔板211靠近所述第二密封腔32一侧，所述第一金属层231在所述第一弹性隔板211的表面展开设置；所述第二金属层233附设于所述第二弹性隔板212靠近所述第二密封腔32一侧，所述第二金属层233在所述第二弹性隔板212的表面展开设置。所述公共金属层232收容于所述二密封腔，并固定在所述第一金属层231和所述第二金属层233之间，所述公共金属层232和所述第一金属层231间隔置，所述公共金属层232和所述第二金属层233间隔设置。所述公共金属层232和所述第一金属层231组成第一电容单元，所述公共金属层232和所述第二金属层233组成第二电容单元，且第一电容单元和第二电容单元相互独立，互不影响，第一电容单元和第二电容单元共用公共金属层232，使得测量组件23结构紧凑，占用空间小。

当所述第一密封腔31内的膨胀压强超过第一预设压强阈值时，所述第一弹性隔板211可以灵敏响应所述第一密封腔31内的膨胀压力而朝靠近所述第二密封腔32所在一侧变形，所述第一金属层231可随所述第一弹性隔板211朝靠近所述公共金属层232的方向变形，使得所述第一金属层231和所述公共金属层232组成的第一电容单元的电容值增大。

当所述第三密封腔33的膨胀压强超过第二预设压强阈值时，所述第二弹性隔板212可以灵敏响应所述第三密封腔33内的膨胀压力朝靠近所述第二密封腔32所在一侧变形，所述第二金属层233可随所述第二弹性隔板212朝靠近所述公共金属层232的方向变形，使得所述第二金属层233和所述公共金属层232组成的第二电容单元的电容值增大。

其中，所述公共金属层232接地设置。或者，所述公共金属层232不接地设置。

所述测量组件23还包括第一检测单元234和第二检测单元235。

所述第一检测单元234电性连接所述第一金属层231和所述公共金属层232，所述第一检测单元234用于检测所述第一电容单元的电容值。当所述第一检测单元234检测到所述第一电容单元的电容值超过第一预设阈值时，可以判断所述第一密封腔31内的膨胀压强超过第一预设压强阈值。

所述第二检测单元235电性连接所述第二金属层233和所述公共金属层232，所述第二检测单元235用于检测所述第二电容单元的电容值超过第二预设阈值时，可以判断所述第三密封腔33的膨胀压强超过第二预设压强阈值。

在一些实施方式中，所述测量组件23还包括控制器236，所述控制器236电性连接所述第一检测单元234、所述第二检测单元235、第一单向阀222和第二单向阀224。第一单向阀222和第二单向阀224均为电控阀门。当所述第一检测单元234检测到所述第一电容单元的电容值超过第一预设阈值时，所述控制器236可以根据所述第一检测单元234的信号控制所述第一单向阀222打开，从而及时释放所述第一密封腔31的内压，以将所述第一密封腔31的部分液体或气体转移至第三密封腔33内，避免泄露。当所述第二检测单元235检测到所述第二电容单元的电容值超过第二预设阈值时，所述控制器236可以根据所述第二检测单元235的信号控制所述第二单向阀224打开，从而及时释放所述第三密封腔33的内压，以将所述第三密封腔33的部分液体或气体进一步转移至公共集液区11，使得单体电池20在突破一定膨胀程度情况下能够对外转移内部液体或气体，进一步释放内压，避免单体电池20膨胀程度过大而破损，可以保证整个电池模组100的安全性能并防止电解液外泄。

在另一些实施方式中，当所述第二检测单元235检测到所述第二电容单元的电容值超过第二预设阈值时，所述控制器236可以根据所述第二检测单元235的信号控制所述第二单向阀224关闭，所述第一弹性隔板211可以在超过第一预设压强阈值达到破裂条件，即所述第一弹性隔板211可以在达到破裂条件时自行裂开，所述第二弹性隔板212可以在超过第二预设压强阈值达到破裂条件，即所述第二弹性隔板212可以在达到破裂条件时自行裂开，从而第二密封腔32可以提供释放所述第一密封腔31和所述第三密封腔33的内压而提供缓冲空间。

本申请还提供一种新能源车，该新能源车包括上述电池模组。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。