CN110323389A - 泄压管路、电池泄压系统及电池箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泄压管路，包括主管路，主管路包括封闭端和第一开口端，第一开口端与外界连通，且在靠近第一开口端的主管路上设置有泵；以及支管路，支管路的一端与主管路连通，另一端具有单向泄压结构，单向泄压结构能够与待泄压装置连通以对待泄压装置泄压。本发明还涉及一种电池泄压系统，包括主管路，主管路包括封闭端和第一开口端，第一开口端与外界连通，在靠近第一开口端的主管路上设置有气泵；以及支管路，支管路的一端与主管路连通，另一端设有插头；以及电芯，电芯上安装有与插头相匹配的插座，插座上设有单向阀。

Description

泄压管路、电池泄压系统及电池箱

技术领域

本发明涉及汽车储能技术领域，特别是涉及一种泄压管路、具有该泄压管路的电池泄压系统以及具有该电池泄压系统的电池箱和车辆。

背景技术

传统的动力汽车电池箱中，方形电芯设置有泄压阀，当电芯内部异常产气，或发生热失控导致内部压力达到泄压阀的阈值时，泄压阀开启，内部气体散发到外部。软包电芯外壳为铝塑膜封装，因封装强度相对较低，软包电芯未设计泄压结构，但其封装面可在高压时破裂，当电芯内部产生气体时，气体无法排除，只有当内部气压大到封装边的耐压极限时，封装边铝塑膜破裂泄压。

然而，申请人在实现传统技术的过程中发现：不论方形电芯还是软包电芯，均需要内部气压达到一定值时，泄压阀(或热封边)才会爆破，从此方面来看，电池箱的整个泄压系统均属于被动泄压，具有极大的安全隐患。当电芯组装在电池箱中时，会产生如下问题：一是电芯微产气时，该类情况无法被观测和预知，这是电芯失效的初始阶段，等到发现问题就证明电芯泄压阀或热封边已经泄压或爆破，已错过最佳处理问题的时间；二是因为电池箱中往往组装有较多电芯，即使单个电芯发生异常而大量产气，极有可能根本无法触发电池箱的泄压阀开启。因此，传统技术中的泄压阀不能满足对电池箱的实时保护功能。

发明内容

基于此，有必要针对无法对电池箱进行实时保护的问题，提供一种改进的泄压管路、具有该泄压管路的电池泄压系统以及具有该电池泄压系统的电池箱和车辆。

一种泄压管路，包括：

主管路，包括封闭端和第一开口端，所述第一开口端与外界连通，且在靠近所述第一开口端的所述主管路上设置有泵；以及，

支管路，一端与所述主管路连通，另一端具有单向泄压结构，所述单向泄压结构能够与待泄压装置连通以对所述待泄压装置泄压。

上述泄压管路，待泄压装置内的压力增大时，流体能够经支管路传入主管路并在泵的抽取作用下将流体排至外界，完成泄压，以对待泄压装置实现实时保护。

在其中一个实施例中，所述单向泄压结构具有连接端，所述连接端上设有单向阀，所述待泄压装置上安装有与所述单向阀相匹配的阀座。

在其中一个实施例中，所述单向泄压结构具有连接端，所述连接端上设有插头，所述待泄压装置上安装有与所述插头相匹配的插座，所述插座上设有单向阀。

在其中一个实施例中，还包括副管路，所述副管路包括延伸端与第二开口端，所述延伸端与所述主管路连通，且位于所述泵与所述封闭端之间，所述第二开口端与外界连通。

在其中一个实施例中，所述泵包括气泵。

在其中一个实施例中，所述支管路具有一条或多条。

一种电池泄压系统，包括：

主管路，包括封闭端和第一开口端，所述第一开口端与外界连通，在靠近所述第一开口端的所述主管路上设置有气泵；

支管路，一端与所述主管路连通，另一端设有插头；

电芯，安装有与所述插头相匹配的插座，所述插座上设有单向阀。

上述电池泄压系统，通过支管路的插头与电芯上带有单向阀的插座适配，使得电芯中产生的气体被自动排至外界，同时阻止外部气体进入电芯内部；通过主管路上的气泵可以在电芯产生少量气体时抽取该部分气体排至外界，实现对电芯的实时泄压保护。

在其中一个实施例中，还包括副管路，所述副管路包括延伸端与第二开口端，所述延伸端与所述主管路连通，且位于所述气泵与所述封闭端之间，所述第二开口端与外界连通。

在其中一个实施例中，所述支管路具有一条或多条。

在其中一个实施例中，所述电芯具有一个或多个，且每一所述电芯均具有与其相连接的所述支管路。

一种电池箱，包括：

箱体，所述箱体上开设有一个或多个与外界连通的通孔；以及，

泄压管路，设于所述箱体中，包括主管路，所述主管路包括封闭端和第一开口端，所述第一开口端通过主连接器与所述通孔连接，所述主连接器上设有单向阀，在靠近所述第一开口端的所述主管路上设置有气泵；以及支管路，一端与所述主管路连通，另一端设有插头；以及，

电芯，安装有与所述插头相匹配的插座，所述插座上设有单向阀。

上述电池箱，通过支管路的插头与电芯上带有单向阀的插座适配，使得电芯中产生的气体被排至主管路，并通过主管路上带有单向阀的连接器将气体排至电池箱外部，同时阻止外部气体进入电池箱；通过主管路上的气泵可以在电芯产生少量气体时抽取该部分气体排至电池箱外部，实现对电池箱的实时泄压保护。

在其中一个实施例中，所述泄压管路还包括副管路，所述副管路包括延伸端与第二开口端，所述延伸端与所述主管路连通，且位于所述气泵与所述封闭端之间，所述第二开口端通过副连接器与所述通孔连接，所述副连接器上设有单向阀。

在其中一个实施例中，所述主连接器和所述副连接器上均设置有密封圈。

在其中一个实施例中，所述支管路具有一条或多条。

在其中一个实施例中，所述电芯具有多个，各所述电芯通过串并联设置在所述电池箱中，每一所述电芯均具有与其相连接的所述支管路。

一种车辆，包括电池箱以及设置于所述电池箱内的如前所述的电池泄压系统。

上述车辆，通过电池泄压系统能够在车内的电芯异常产气时对电芯进行实时泄压，以保护电芯，同时保证行驶安全，延长车辆的使用寿命。

附图说明

图1为一实施例泄压管路的结构示意图；

图2为另一实施例电池泄压系统的结构示意图；

图3为另一实施例电池箱的泄压管路的结构示意图；

图4为另一实施例电池箱的箱体结构示意图。

图中的相关元件对应编号如下：

10、泄压管路，100、主管路，101、第一开口端，102、封闭端，103、泵，104、支管路，105、单向泄压结构，106、副管路，107、延伸端，108、第二开口端，20、电池泄压系统，200、主管路，201、第一开口端，202、封闭端，203、气泵，204、支管路，205、插头，206、副管路，207、延伸端，208、第二开口端，209、插座，210、单向阀，211电芯，30、泄压管路，300、主管路，301、第一开口端，302、封闭端，303、主连接器，304、气泵，305、支管路，306、插头，307、副管路，308、延伸端，309、第二开口端，310、副连接器，40、电池箱，401、箱体，402、通孔，403、通孔。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1，本申请一实施例提供一种泄压管路10，包括主管路100和一条或多条支管路104。

主管路100的主体为一延伸管路，包括第一开口端101和封闭端102，第一开口端101与外界连通，且在靠近第一开口端101的主管路上设置有泵103。

每一支管路104的一端均与主管路100连通，另一端均具有单向泄压结构105，单向泄压结构105具有连接端，该连接端上设置有能够与待泄压装置连通的装置，以对待泄压装置泄压。根据实际需求，该装置可以是单向阀，用于控制流体单向流通的元件，并在待泄压装置上安装有与该单向阀匹配的阀座，该阀座能在未泄压时，保证待泄压装置的密封；该装置也可以是单向件之间的匹配组合，如插头和带有单向阀的插座，插头设置在支管路104的连接端上，插座设置在待泄压装置上。

在待泄压装置内部产生流体压力增大时，若产生的流体量较小，往往不足以扩散至主管路排出，因此通过在主管路的第一开口端附近设置泵103，即使在流体产生的初始阶段，也能使流体被快速抽取进支管路104并流入主管路100，最后经主管路100的第一开口端101排至外界，完成泄压，实现对待泄压装置的实时保护。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，泄压管路10还包括副管路106，副管路106包括延伸端107与第二开口端108，延伸端107与主管路100连通，且位于泵103与封闭端102之间，第二开口端108与外界连通。通过增设副管路106，可以使得待泄压装置产生大量流体时，对主管路100完成一部分分流，保证流体快速排出，完成泄压。

根据本发明的一些实施例，泵103包括气泵，便于气体的抽取和排出，根据使用环境的不同，也可以是抽取液体的泵。

请参考图2，本申请的另一实施例提供一种电池泄压系统20，包括主管路200、一条或多条支管路204以及与支管路204单向连通的电芯211。

主管路200的主体为一延伸管路，包括第一开口端201和封闭端202，第一开口端201与外界连通，在靠近第一开口端201的主管路200上设置有气泵203；每一支管路204的一端均与与主管路200连通，另一端均设有插头205；电芯211上安装有与插头205相匹配的插座209，插座209上设有单向阀210。其中，支管路204的内径根据电芯211的容量大小而定。

通过插头205与插座209的插合，使得支管路204与电芯211单向连通，在电芯211内部异常产气，导致其内部压力增大时，气泵203打开，将气体从电芯211内部抽出，并经支管路204进入主管路200，最后经第一开口端201排至外界，完成电芯211的内部泄压。除此之外，即使是在电芯211的微产气阶段，或是单个电芯异常而大量产气时，也能通过气泵203及时将气体抽出，实现对电芯211的实时保护功能。气泵203还能实现定期抽气功能，将电芯211在正常循环使用过程中产生的气体抽出，使电芯211内部正负极及隔离膜界面良好接触，延长电芯211的使用寿命。

该电池泄压系统20避免了传统电芯的被动泄压的泄压不及时问题，消除了被动泄压带来的安全隐患；同时借助带有单向阀210的插接装置，使得无需安装额外的监测元件也能实现对电芯211的实时保护，降低了制造成本。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，电池泄压系统20还包括副管路206，副管路206包括延伸端207与第二开口端208，延伸端207与主管路200连通，且位于泵203与封闭端202之间，第二开口端208与外界连通。在第二开口端208处可以安装多类阀门，如单向阀，既可以使外界空气无法进入，又能在电芯211大量产气时，对主管路200完成一部分分流，保证气体快速排出；也可以在第二开口端208处安装排气阀，以在主管路200泄压完成后，利用排气阀清除管路中的多余气体，提高管路的使用效率。因此，通过副管路206匹配各类阀门可以作为对主管路200的功能补充，以满足该泄压管路的后续功能改进。根据实际需求，副管路206也可以设置为多个，以在电芯211产生大量气体时实现更好的泄压效果。

根据本发明的一些实施例，电芯211具有一个或多个，每一电芯均具有与其相连接的支管路204。该电池泄压系统可同时对多个电芯进行泄压，保证各电芯的使用安全。

请参考图3和图4，本申请的另一实施例提供一种电池箱40，包括箱体401，箱体401中设置有泄压管路30以及电芯。

箱体401上开设有一个或多个与外界连通的通孔402、403；泄压管路30设于箱体401中，包括主管路300以及一条或多条支管路305，主管路300包括封闭端302和第一开口端301，第一开口端301通过主连接器303与通孔402连接，主连接器303上设有单向阀，在靠近第一开口端301的主管路上设置有气泵304；每一支管路305的一端均与主管路300连通，另一端均设有插头306；还包括电芯，电芯上安装有与插头306相匹配的插座，插座上设有单向阀。根据实际需求，箱体的形状可以是多种，根据本发明电池箱的放置环境所做出的的适应性变形也在本发明的保护范围中，另本实施例中的插头、插座、单向阀以及电芯可以采用与图2实施例相同的元件。

通过插头306与对应插座的插合，使得支管路305与电芯单向连通，在电芯内部异常产气，导致其内部压力增大时，气泵304打开，将气体从电芯内部抽出，气体经支管路305进入主管路300，从主管路300的第一开口端301排至外界。另外由于第一开口端301中设有单向阀，因此外界的气体和水分也无法进入电池箱40内部，保证内部空间的干燥。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，泄压管路30还包括副管路307，副管路307包括延伸端308与第二开口端309，延伸端308与主管路300连通，且位于气泵304与封闭端302之间，第二开口端309通过副连接器310与通孔403连接，副连接器310上设有单向阀。通过增设副管路307，可以使得电芯产生大量气体时，对主管路300完成一部分分流，保证气体快速排出，完成泄压。

进一步地，主连接器303和副连接器310上均设置有密封圈，以保证电池箱的气密性，防止外界气体或水分进入。

根据本发明的一些实施例，电芯可以具有多个，各电芯通过串并联设置在所述电池箱40中，每一电芯均具有与其相连接的支管路305。传统动力电池需要较多电池提供电能，而电池箱40能够存放多个电芯，并借助泄压管路30同时对多个电芯泄压，保证电池箱的使用安全。

本申请还提供一种车辆，该车辆包括电池箱以及设置于电池箱内的如前文所述的电池泄压系统20。

车辆行驶时，电池泄压系统20能够在车内的电芯异常产气时对电芯进行实时泄压，以保护电芯，同时保证行驶安全，延长车辆的使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种泄压管路，包括：

主管路，包括封闭端和第一开口端，所述第一开口端与外界连通，且在靠近所述第一开口端的所述主管路上设置有泵；以及，

支管路，一端与所述主管路连通，另一端具有单向泄压结构，所述单向泄压结构能够与待泄压装置连通以对所述待泄压装置泄压。

2.根据权利要求1所述的泄压管路，其特征在于，所述单向泄压结构具有连接端，所述连接端上设有单向阀，所述待泄压装置上安装有与所述单向阀相匹配的阀座。

3.根据权利要求1所述的泄压管路，其特征在于，所述单向泄压结构具有连接端，所述连接端上设有插头，所述待泄压装置上安装有与所述插头相匹配的插座，所述插座上设有单向阀。

4.根据权利要求1所述的泄压管路，其特征在于，还包括副管路，所述副管路包括延伸端与第二开口端，所述延伸端与所述主管路连通，且位于所述泵与所述封闭端之间，所述第二开口端与外界连通。

5.一种电池泄压系统，包括：

主管路，包括封闭端和第一开口端，所述第一开口端与外界连通，在靠近所述第一开口端的所述主管路上设置有气泵；

支管路，一端与所述主管路连通，另一端设有插头；

电芯，安装有与所述插头相匹配的插座，所述插座上设有单向阀。

6.根据权利要求5所述的电池泄压系统，其特征在于，所述支管路具有一条或多条。

7.根据权利要求6所述的电池泄压系统，其特征在于，所述电芯具有一个或多个，且每一所述电芯均具有与其相连接的所述支管路。

8.一种电池箱，包括：

箱体，所述箱体上开设有一个或多个与外界连通的通孔；以及，

泄压管路，设于所述箱体中，包括主管路，所述主管路包括封闭端和第一开口端，所述第一开口端通过主连接器与所述通孔连接，所述主连接器上设有单向阀，在靠近所述第一开口端的所述主管路上设置有气泵；以及，

支管路，一端与所述主管路连通，另一端设有插头；以及，

电芯，安装有与所述插头相匹配的插座，所述插座上设有单向阀。

9.根据权利要求8所述的电池箱，其特征在于，所述泄压管路还包括副管路，所述副管路包括延伸端与第二开口端，所述延伸端与所述主管路连通，且位于所述气泵与所述封闭端之间，所述第二开口端通过副连接器与所述通孔连接，所述副连接器上设有单向阀。

10.一种车辆，其特征在于，包括电池箱以及设置于所述电池箱内的如权利要求5-7任一项所述的电池泄压系统。