CN103311479A - 一种电动汽车的电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明及一种电动汽车的电池系统，包括内置有电池组的密闭电池箱、安装在密闭电池箱上的安全阀，所述安全阀包括安装在密闭电池箱内的中空壳体、裸露在密闭电池箱外的盖帽及设置在盖帽上的外部排气孔，所述安全阀还包括安装在外部排气孔和中空壳体进气口之间的防水透气膜层，既能保证密闭电池箱内电池组的安全性，同时也能保证外界水分不会渗透进入密闭电池箱内，使得该密闭电池箱性能稳定、使用寿命长，同时该电池安全系统结构简单、密封性能高，使用及维修安全、方便。密闭电池箱、中空壳体、盖帽和挡板均由铝制材质制成，具有重量轻、强度高、耐磨损等性能，符合新能源汽车轻量化的要求。

Description

一种电动汽车的电池系统
技术领域
本发明涉及电动汽车的电池安全领域，尤其涉及电动汽车的电池系统。
背景技术
随着电动汽车行业的发展，动力电池的安全性能变得更加重要，特别是在目前大量使用的高能量密度的锂离子电池上，电池组使用时会有烷烃、烯烃、二氧化碳、一氧化碳等气体产生，其中烃类气体有毒且易燃，累积过多需及时排除。虽然单体动力电池的安全阀能够使电池在极端条件下使用，排除气体，降低电池内部压强，防止电池爆炸起火，但是成组的电池箱体，尤其是完全密封的电池箱既要保证电池组的安全性，同时也要保证外界水分不会渗透进入电池箱内部。
密闭电池箱的主要作用就是为了防止外界的粉尘、液体进入电池系统，因此密闭电池箱体的安全阀应有良好的防尘、防水能力。考虑到涉水路况，安全阀应在一定水压下不渗水。动力电池在运行过程中会有气体产生，为了使电池内外压强平衡，安全阀应具备良好的透气能力。并且考虑到实际路况及车辆使用情况，电池箱安全阀应有长期的抗腐蚀、抗污染、不堵塞的性能。
如中国发明专利申请（申请公开号CN1670987A、申请公开日2005.09.21）公开了一种组电池，该组电池是并联配置了多个具备发生大于规定内压时放出气体的安全阀的单元电池，组电池具备气体排出装置，气体排出装置在沿单元电池的排列方向配置且与外部排气部分连接着的1个或多个排气管上与各单元电池的安全阀的放出口连接。该安全阀虽然通过排气管将组电池内的气体排出，但外部的水分也会通过排气管进入到组电池内。
发明内容
本发明的目的就是针对上述缺陷，提供一种既能保证密闭电池箱内电池组的安全性，同时也能保证外界水分不会渗透进入密闭电池箱内部的电动汽车的电池系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电动汽车的电池系统，包括内置有电池组的密闭电池箱、安装在密闭电池箱上的安全阀，所述安全阀包括安装在密闭电池箱内的中空壳体、裸露在密闭电池箱外的盖帽及设置在盖帽上的外部排气孔，所述安全阀还包括安装在外部排气孔和中空壳体进气口之间的防水透气膜层。
所述安全阀还包括设置在中空壳体内的内衬板，所述内衬板上设置有内部轴向进气孔，所述防水透气膜层安装在外部排气孔和内部轴向进气孔之间。
所述安全阀还包括设置在中空壳体和盖帽之间的挡板，所述挡板与密闭电池箱之间衬有密封圈。
所述防水透气膜层由至少一种聚合物材料制成。
所述聚合物材料为PP、PE或TPFE中的至少一种。
所述防水透气膜层设计成单层或多层。
所述防水透气膜层固定在盖帽上。
所述防水透气膜层固定在挡板上。
所述中空壳体外周缘开有外螺纹，所述密闭电池箱内开有与外螺纹相配合的内螺纹。
安装在所述密闭电池箱上的安全阀至少为一个。
本发明与现有技术相比，有益效果为：该电池系统在外部排气孔的内侧安装有防水透气膜层，既能保证密闭电池箱内电池组的安全性，同时也能保证外界水分不会渗透进入密闭电池箱内，使得该密闭电池箱性能稳定、使用寿命长，同时该电池安全系统结构简单、密封性能高，使用及维修安全、方便。密闭电池箱、中空壳体、盖帽和挡板均由铝制材质制成，具有重量轻、强度高、耐磨损等性能，符合新能源汽车轻量化的要求。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明电池安全系统的整体示意图；
图2为本发明防水透气膜层一种安装示意图；
图3为本发明防水透气膜层另一种安装示意图；
图4为本发明优选实施例防水透气膜层一种安装示意图；
图5为本发明优选实施例防水透气膜层另一种安装示意图；
图6为本发明内衬板的示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种电动汽车的电池安全系统，包括内置有电池组的密闭电池箱，密闭电池箱8上至少安装了一个安全阀7，本实施例中优选三个安全阀7安装在密闭电池箱8上。当密闭电池箱内需要泄压时，多个安全阀起到分担排气量的作用，使密闭箱体内的压力快速泻掉。密闭电池箱8内的电池组由多个锂离子单体电池组成，相邻单体电池的正负极柱形成电子通路，并用导线跟整个电池组的正负极柱分别相连形成整个电池组块的正负极。
如图2、3所示，安全阀7包括安装在密闭电池箱8内的中空壳体5、裸露在密闭电池箱8外的盖帽1及连接中空壳体5和盖帽1的挡板3，中空壳体5和盖帽1焊接在挡板3上，本实施例中采用的方形挡板裸露在密闭电池箱外，挡板3与密闭电池箱8之间衬有密封圈6，加强了安全阀7与密闭电池箱8之间的密封性能。盖帽1上设置有外部排气孔1.1，防水透气膜层2既可固定在盖帽1上，也可固定在挡板3上，如图2、3所示，只要防水透气膜层2安装在外部排气孔1.1和中空壳体5的进气口5.1之间即可，使从中空壳体5的进气口5.1过来的气压经过防水透气膜层2由外部排气孔1.1排出，既能保证密闭电池箱内电池组的安全性，同时也能保证外界水分不会渗透进入密闭电池箱内，使得该密闭电池箱性能稳定、使用寿命长。
如图4、5所示，为本实施例的优选方案，安全阀7还包括设置在中空壳体5内的内衬板4，内衬板4的外缘壁固定在中空壳体5腔体的内壁上，内衬板4可以固定在中空壳体5腔体的端部，也可以固定在中空壳体5腔体中间的某一位置，内衬板上设置有内部轴向进气孔4.1，如图6所示，防水透气膜层2安装在外部排气孔1.1和内部轴向进气孔4.1之间，使从中空壳体的进气口5.1过来的气压经过内部轴向进气孔4.1后，再通过防水透气膜层2由外部排气孔1.1排出，带有内部轴向进气孔的内衬板能对防水透气膜层2起到缓冲作用。
中空壳体外周缘开有外螺纹，密闭电池箱内开有与外螺纹相配合的内螺纹；本实施例中的中空壳体5可以直接由中空螺栓替代，当中空壳体5为中空螺栓时，内衬板4为圆形，内衬板4的外径与中空螺栓的内径相同。中空螺栓既是安全阀7的壳体也是安全阀7与密闭电池箱8连接的连接件，这种结构安装方便；在密闭电池箱上攻丝，然后直接旋入安全阀、拧紧固定，然后在密封圈的密封处涂一层防水密封胶加强密封。
因此本发明的电池安全系统结构简单、密封性能高，使用及维修安全、方便。
本实施例中的防水透气膜层2由至少一种聚合物材料制成，例如PP、PE或TPFE中的至少一种，防水透气膜层承受的临界压强值根据实际需要设定。当气压增大时，密闭电池箱内的气体进入内部轴向进气孔，通过防水透气膜层后，由外部排气孔排出。当压强急剧增大时，进入内部轴向进气孔的气体直接会将防水透气膜层破坏，由外部排气孔大量排出。根据防水透气膜层承受的临界压强值，防水透气膜层设计成单层或多层。本实施例中，当压力大于0.2bar时，安全阀开始排气，增加压力达到4bar 时，安全阀强烈排气，甚至破坏防水透气膜层，达到快速泻压的目的，有效避免电池系统发生燃烧、甚至爆炸事故。
本实施例中的密闭电池箱8、中空壳体5、盖帽1和挡板3均由铝制材质制成，具有重量轻、强度高、耐磨损等性能。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的电池系统，其特征在于，包括内置有电池组的密闭电池箱、安装在密闭电池箱上的安全阀，所述安全阀包括安装在密闭电池箱内的中空壳体、裸露在密闭电池箱外的盖帽及设置在盖帽上的外部排气孔，所述安全阀还包括安装在外部排气孔和中空壳体进气口之间的防水透气膜层。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的电池系统，其特征在于，所述安全阀还包括设置在中空壳体内的内衬板，所述内衬板上设置有内部轴向进气孔，所述防水透气膜层安装在外部排气孔和内部轴向进气孔之间。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的电池系统，其特征在于，所述安全阀还包括设置在中空壳体和盖帽之间的挡板，所述挡板与密闭电池箱之间衬有密封圈。
4.根据权利要求1所述的电动汽车的电池系统，其特征在于，所述防水透气膜层由至少一种聚合物材料制成。
5.根据权利要求4所述的电动汽车的电池系统，其特征在于，所述聚合物材料为PP、PE或TPFE中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的电动汽车的电池系统，其特征在于，所述防水透气膜层设计成单层或多层。
7.根据权利要求1所述的电动汽车的电池系统，其特征在于，所述防水透气膜层固定在盖帽上。
8.根据权利要求3所述的电动汽车的电池系统，其特征在于，所述防水透气膜层固定在挡板上。
9.根据权利要求1所述的电动汽车的电池系统，其特征在于，所述中空壳体外周缘开有外螺纹，所述密闭电池箱内开有与外螺纹相配合的内螺纹。
10.根据权利要求1所述的电动汽车的电池系统，其特征在于，安装在所述密闭电池箱上的安全阀至少为一个。
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