[实用新型]内置压力感应器的蓄电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种蓄电池技术领域的装置，具体是一种内置压力感应器的蓄电池。

背景技术

电动车(EV)及混合电动车(HEV)用蓄电池的发展使得人们对高能量及高功率电池体系更加关注，对于蓄电池充电过程控制的要求也越来越高，充电技术成了电池技术的一部分，特别是电池在安全性、可靠性以及长寿命循环性能方面，不可或缺的一部分。对于电动车(EV)及混合电动车(HEV)用电池，高效和快速的充电能力以及荷电态(SOC)的判断是亟待解决的一个重要问题。传统的蓄电池充电控制技术一般基于峰值电压、负电压或温度变化。但这几种技术都有一个严重的缺点，就是会不可避免地造成电池(组)的过充电。比如：用温度变化率控制充电终止，当温度发生明显变化时，电池内部早已充满了大量气体，这不仅浪费了能量，而且会缩短电池(组)的寿命。另外，环境温度变化也会干扰利用温度变化监控充电的过程。以镍氢(MH-Ni)电池为例，在充放电过程中，正、负极正常发生的电化学反应分别为：

正极：

负极：

式中M及MH_x分别为贮氢合金和相应的金属氢化物。电池总反应式可表示为：

当镍氢(MH-Ni)电池充电后期和过充电时，正负极上有下列的反应发生：

由此可见，这时有氧气的析出和消耗，随之电池内有气体压力(简称内压)的变化，因此，通过电池内压可以判定电池的SOC，进而进行电池的SOC估算。

在目前所有的蓄电池中，镍氢MH-Ni、镍镉Cd-Ni和铅酸蓄电池等水系电池在充电及过充电过程中都存在氧气、氢气等的析出和消耗，因此也可采用内压进行充电控制。目前的测试电池内压的方式有两种，一种是采用贴片式的压力传感器，通过电池外壳的形变计算出电池的内压，这种方式尽管简单，但是精度低，对于1atm左右的压力变化很难反应出来，而这时电池内压的变化对确定充电策略至关重要。另外，贴片式压力传感器往往要贴在变形明显的电池底部，而电池底部已用于电池间的连接，难以贴放压力传感器，同时壳体的材质、振动、环境温度等都会影响测量精度，因此贴片式传感器很少在电池上应用。

另一种是电池打孔后，以密封方式与气体传感器检测腔相通，虽然测试精度高，但这种连接方式不仅占用空间大，增大了电池的内腔体积，不能反应原空间状态下的压力情况，同时也影响了电池间的连接，因此多用于研究领域，无法在产品上应用。

经过对现有技术的检索发现，中国专利申请号200510051569.1，公开号CN1832246的发明专利申请，该专利提供了贴片式及电池打孔后外接压力传感器两种压力传感器放置方法，虽然后一种压力传感器放置方法测试精度高，但这种连接方式占用空间大，也影响电池间的连接，因此多用于研究领域，无法在产品上应用。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种内置压力感应器的蓄电池，针对现有蓄电池内压测试装置测试精度差、影响电池间的连接等一系列问题，提出了便于密封、不影响电池间连接的内置压力感应器的蓄电池及蓄电池组装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：外壳、发电元件、绝缘带、上盖和传感装置，其中：外壳为无盖金属壳体，发电元件置于外壳内部并与外壳相接触，传感装置经绝缘带设置于外壳顶部，上盖设置于传感装置上。

所述的发电元件包括正电荷极板、负电荷极板、正极集电板、负极集电板、绝缘隔膜、电解质和引流元件，其中：正电荷极板和负电荷极板分别设置于绝缘隔膜的两侧并被绝缘隔膜隔开，电解质填充于正电荷极板和负电荷极板之间，负电荷极板与负极集电板焊接，负极集电板与外壳相接触，正电荷极板与正极集电板焊接，引流元件将正极集电板与上盖相连接。

所述的正极集电板、绝缘隔膜和负极集电板以卷状结构或叠片结构设置。

所述的外壳具体是一端开口的圆柱体空腔或矩形体空腔，采用镀镍碳钢、铝、不锈钢或树脂材料制成。

所述的传感装置包括：压力舱、密封圈和压力感应器，其中：压力舱的一端与外壳内部贯通，压力舱的另一端经密封圈密封后与压力感应器相固定，压力感应器的输出端通过传感导线绝缘引出至外壳外部。

所述的压力舱的外缘沿周长方向设有凸棱，在所述的外壳顶部沿周长方向相应设有凹槽；所述的密封圈为绝缘弹性材料制成。