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一种电池包灭火装置和电池包的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种电池包灭火装置和电池包的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域,尤其涉及一种电池包灭火装置和电池包。


背景技术:

2.虽然锂离子电池在新能源汽车及储能系统中应用越来越广泛,但是目前制约其进一步推广应用的仍然是其安全性能。目前锂离子电池的主要安全隐患在于电池包的热失控,电池包热失控会造成起火或爆炸,影响整车及乘员安全。
3.目前的电池包的热失控主要是通过如下几个方面来防护:1.增加隔热,电池模组中相邻电池间放置隔热垫,一般隔热垫的厚度在2mm左右,该种方式中隔热垫可压缩量较少,不能够释放足够多的空间。2.提高电芯自身的热稳定性,主要是通过在电芯的电解液中添加添加剂,这样会带来电芯的其他性能(如功率/快充)的恶化。3.电池包上盖板增加云母板,当电芯热失控时,火焰不会将上端云母板直接烧熔,该种方式中云母板比较重,会牺牲电池包的能量密度,而且对成本增加也比较多。


技术实现要素:

4.基于以上所述,本实用新型的目的在于提供一种电池包灭火装置,以解决现有的电池包存在的热失控防护能力差的技术问题。
5.本实用新型的另一个目的在于提供一种电池包,其采用上述的电池包灭火装置,具有更高的安全性和可靠性。
6.为达上述目的,本实用新型采用以下技术方案:
7.提供一种电池包灭火装置,其包括:
8.灭火剂存储器,设置于电池包的盖体内表面,所述灭火剂存储器在受高温时能够破裂;
9.灭火剂,存储于所述灭火剂存储器中,在所述灭火剂存储器破裂时,所述灭火剂能够朝向电池包的电芯喷出。
10.作为一种电池包灭火装置的优选方案,所述灭火剂存储器为存储弯管,所述存储弯管呈蛇形弯折形状,且所述存储弯管均匀平铺于所述盖体的内表面,所述盖体的内表面设置有圆弧卡槽,所述存储弯管卡装在所述圆弧卡槽中。
11.作为一种电池包灭火装置的优选方案,所述灭火剂存储器为存储包,所述存储包的厚度在3~10mm之间,所述存储包的截面形状呈三角形、矩形或圆形,所述盖体的内表面设置有与所述存储包的截面形状相吻合的安装凹槽,所述灭火剂存储器嵌装在所述安装凹槽内。
12.作为一种电池包灭火装置的优选方案,所述灭火剂包括氮气和/或惰性气体,所述惰性气体包括氩气、氦气和氪气中的至少一种。
13.作为一种电池包灭火装置的优选方案,所述灭火剂压缩充装于所述灭火剂存储器中,所述灭火剂的压力为2~4bar。
14.作为一种电池包灭火装置的优选方案,所述灭火剂为阻燃粉末。
15.作为一种电池包灭火装置的优选方案,所述灭火剂存储器由热分解材料制成。
16.一种电池包,其包括壳体、盖体、电芯和上述任一方案所述的电池包灭火装置,所述电芯安装于所述壳体内,所述壳体的一端设置有壳体开口,所述盖体盖设于所述壳体开口处,所述电池包灭火装置安装于所述盖体的内表面且朝向所述电芯。
17.作为一种电池包的优选方案,所述盖体的内部嵌装有云母板。
18.作为一种电池包的优选方案,所述壳体和所述盖体之间设置有密封装置。
19.本实用新型的有益效果为:
20.本实用新型提供的电池包灭火装置能够在电池包中的某一个电池或者电池模组起火时,使灭火剂存储器破裂并喷出灭火剂,迅速将火焰扑灭,灭火剂能够稀释热量,进一步减轻电池包的热失控,并且本电池包灭火装置结构简单,安装方便,不占用电池包内的空间,使得电池包能量密度大且安全性好。
21.本实用新型提供的电池包采用上述电池包灭火装置,具有更好的安全性和更大的能量密度以及更低的成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
23.图1是本实用新型实施例一提供的电池包灭火装置和电池包的结构示意图;
24.图2是本实用新型实施例二提供的电池包灭火装置和电池包的结构示意图。
25.图中:
26.1、壳体;11、壳体开口;2、盖体;21、圆弧卡槽;22、安装凹槽;3、灭火剂存储器。
具体实施方式
27.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域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,都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第
一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
31.实施例一
32.如图1所示,本实用新型实施例提供一种电池包灭火装置,用于对电池包进行防护,防止电池包热失控。该电池包灭火装置包括灭火剂存储器3和充装于灭火剂存储器3内的灭火剂,灭火剂存储器3设置于电池包的盖体2内表面,且灭火剂存储器3在受高温时能够破裂或者融化。灭火剂存储于灭火剂存储器3中,在灭火剂存储器3破裂时,灭火剂能够朝向电池包内的电芯喷出,以实现灭火。
33.具体地,本实施例中灭火剂存储器3为存储弯管,存储弯管呈蛇形弯折形状且均匀平铺于盖体2的内表面,盖体2的内表面设置有多个圆弧卡槽21,多个圆弧卡槽21沿存储弯管的延伸方向设置,存储弯管卡装在多个圆弧卡槽21中。灭火剂存储器3选用受热易分解或融化的材料制成,优选地,灭火剂存储器3选用便宜易得的可热解塑料材料制成。
34.可选地,灭火剂选用气态灭火剂或者粉末状灭火剂。当灭火剂为气态灭火剂时,其包括氮气和/或惰性气体。进一步地,惰性气体包括氩气、氦气或者氪气中的一种或多种。当电池包发生着火现象时,氮气或惰性气体能够迅速喷射到电池包内,隔绝空气,稀释氧的浓度,起到有效灭火的效果。灭火剂经过压缩充装于灭火剂存储器3中,以增大灭火剂存储器3的存储量,提高灭火效果。灭火剂在灭火剂存储器3中的压力设置在2~4bar之间,以在保证灭火效果的同时保证灭火剂存储器3的结构强度。
35.当灭火剂为粉末灭火剂时,灭火剂为阻燃粉末,阻燃粉末包括添加剂以及碳酸氢铵、碳酸氢钾、磷酸二氢铵和硫酸钾中的一种或多种。
36.本实用新型还提供了一种电池包,其包括壳体1、盖体2、电芯和上述电池包灭火装置,电芯安装于所述壳体1内,壳体1一端设置有壳体开口11,盖体2盖设于壳体开口11处,电池包灭火装置安装于盖体2的内表面且朝向电芯。
37.当电池包内的电芯发生热失控时,电池包灭火装置能够迅速朝向电芯喷射灭火剂,扑灭火焰,保证电池包整体的安全性。
38.进一步地,在壳体1和盖体2之间设置有密封装置。优选地,密封装置选用橡胶密封圈,在壳体1和盖体2上均设置有环形凹槽,橡胶密封圈安装在环形凹槽内。密封装置的设置能够将电池包的内部和外界环境相隔绝,防止电池包发生热失控时包含氧元素的空气进入到电池包内部,进一步保证灭火有效性和安全性。
39.进一步地,盖体2设置成空心结构,在盖体2内嵌装有云母板,当电池包发生热失控时,火焰不会将盖体2烧熔,进一步地保证安全性。
40.实施例二
41.本实用新型提供了一种电池包灭火装置及电池包,其中电池包包括电芯、壳体1、盖体2和电池包灭火装置,电芯设置于壳体1内,盖体2盖设于壳体开口11上,电池包灭火装
置设置于盖体2的内表面,电池包灭火装置包括灭火剂存储器3和充装在灭火剂存储器3内的灭火剂,其用于在电池包发生热失控时喷射灭火剂以对电池包进行灭火。本实施例提供的电池包灭火装置及电池包与实施例一提供的电池包灭火装置和电池包的结构基本相同,所不同之处在于本实施例中电池包的灭火装置的灭火剂存储器3的结构有所不同。
42.具体地,灭火剂存储器3为存储包,存储包的厚度在3~10mm之间,存储包的截面形状呈三角形、矩形或圆形,盖体2的内表面设置有与存储包的截面形状相吻合的安装凹槽22,安装凹槽22的深度等于或略大于存储包的厚度。灭火剂存储器3嵌装在安装凹槽22内。图2中所示的示例中,灭火剂存储器3为立方体结构,灭火剂存储器3和安装凹槽22的截面形状均为矩形。存储包优选地由可热解塑料材料制成。
43.注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。