CN110473998B - 一种新能源汽车用防火电池总成 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电池保护领域，具体涉及一种新能源汽车用防火电池总成，其包括具有封闭立方体空间的总成壳，所述的总成壳内设置电路板，电路板上固定处理器，电路板的两侧设置传感器组件，传感器组件的一侧设置电池集合，所述的电池集合包括若干个电池单组，若干个电池单组通过导线相互电连接，所述的总成壳上还设置若干输出电极，所述的电池集合通过导线与所述输出电极电连接；所述的总成壳的一侧还固定阻燃气体压缩腔，所述的阻燃气体压缩腔与总成壳通过电控阀所在的管道连通。本发明能全方位防控电池盒内着火。

Description

一种新能源汽车用防火电池总成
技术领域
本发明属于电池保护领域，具体涉及一种有效阻燃防火的新能源汽车用防火电池总成。
背景技术
现有的防火电池主要是从用材上选取可阻燃材料或材料表面涂覆阻燃剂实现阻燃防火效果，电池盒普遍为一体化设置，使得电池一旦着火便难以控制，如果从电池内部着火，经常蔓延到电池盒外部，引发其他的部件着火时，人们才会发现着火并采取灭火措施。现有技术中的导线与电池盒相连，期间没有阻断装置，一旦着火，电路难以运行。基于此，现有市场上亟需一种从起火到着火全方位防控的新能源汽车用防火电池总成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效阻燃防火的新能源汽车用防火电池总成。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种新能源汽车用防火电池总成，包括具有封闭立方体空间的总成壳，所述的总成壳内设置电路板，电路板上固定处理器，电路板的两侧设置传感器组件，传感器组件的一侧设置电池集合，所述的电池集合包括若干个电池单组，若干个电池单组通过导线相互电连接，所述的总成壳上还设置若干输出电极，所述的电池集合通过导线与所述输出电极电连接；所述的总成壳的一侧还固定阻燃气体压缩腔，所述的阻燃气体压缩腔与总成壳通过电控阀所在的管道连通。
进一步，所述的处理器与电控阀电连接，所述的传感器组件包括温度传感器和光电烟雾传感器，所述的温度传感器和光电烟雾传感器分别与处理器电连接。
进一步，所述的电池单组为具有一不封闭侧面的盒状结构，盒状结构内部用于放置电池单体，所述的不封闭侧面用于通过电池单体所电连接的导线，所述的电池单体的上侧面覆压板及一侧面感温活动板可沿棱翻折，使得在一种状态中覆压板与电池单体所在底面垂直，使得在另外一种状态中覆压板与电池单体所在底面平行且封闭所述盒状结构，所述的感温活动板具体是双金属片。
进一步，所述的切割板由一层导体层和一层绝缘层叠加而成；所述的导线包括包皮和内芯，其中的包皮包裹在内芯外侧。
进一步，所述的电池集合环周设置条状的导热管。
进一步，所述的导热管上布置电热丝，所述的处理器与所述的电热丝电连接。
进一步，所述的总成壳内壁涂抹有阻燃剂，所述阻燃剂是聚酰亚胺插层接枝氢氧化镁阻燃剂。
有益效果
本申请中总成壳内出现燃烧环境或燃烧情况时，处理器在传感器反馈下可以向电控阀发送开启的信号，释放阻燃气体压缩腔内预先压缩阻燃的惰性气体，破坏了总成壳内的燃烧环境则可以起到预防火势过大或灭火的功能。
在盒状结构内腔温度较高时或发生着火情况时，感温活动板顶端向电池单体一侧弯曲，进而可以带动其承载的覆压板、切割板均向同侧弯曲或倾斜，这样可以确保该弯曲或倾斜直到:覆压板与电池单体所在底面平行且封闭所述盒状结构，通过该手段则可以实现单个盒状结构与其他空间的隔绝，从而可以避免单个盒状结构内部的燃烧火焰传播到盒状结构外部的空间。
切割板可以直接切断由盒状结构内延伸向外的导线，进而可以在电路上隔绝燃烧的盒状结构及其电池单体与外部的联系，切割板的导体层可直接与导线的内芯接触并可以短接内芯，可以直接旁路电池单体，对电池单体做到完全无电连接保护，并且，短接的内芯还可以为后续电路提供闭合连接的支持并不会影响其他电池的正常工作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本申请一种实施例结构示意图；
图2是本申请一种实施例的电池单组的结构示意图；
图3是本申请一种实施例的电池单组的结构示意图；
图4是本申请一种实施例的电池单组的结构示意图；
图5是本申请一种实施例的切割板与导线在一种接触状态时的结构示意图；
图6是本申请一种实施例的电路连接原理图；
图7是本申请另外一种实施例的电路连接原理图。
具体实施方式
具体实施时，一种新能源汽车用防火电池总成的实施例，如图1所示，本申请包括具有封闭立方体空间的总成壳1，所述的总成壳1内设置电路板2，电路板2上固定处理器4，电路板2的两侧设置传感器组件3，传感器组件3的一侧设置电池集合，所述的电池集合包括若干个电池单组5，若干个电池单组5通过导线6相互电连接，所述的总成壳1上还设置若干输出电极7，所述的电池集合通过导线6与所述输出电极7电连接；所述的总成壳1的一侧还固定阻燃气体压缩腔8，所述的阻燃气体压缩腔8与总成壳1通过电控阀9所在的管道连通。如图6所示，所述的处理器4与电控阀9电连接，所述的传感器组件3包括温度传感器32和光电烟雾传感器31，所述的温度传感器32和光电烟雾传感器31分别与处理器4电连接；具体实施中，所述总成壳1实施中为完全封闭结构，以满足在必要时气体封闭以及与外界可助燃气体的隔绝；所述的传感器组件3实施中用于获得总成壳1内的温度或烟雾浓度的传感信号，并且将上述的传感信号传递给处理器4，实施中处理器4具体采用单片机模块或其他嵌入式系统组件，处理器4其主要用于采集传感信号并判断该信号是否达到阈值，在该信号达到阈值时则启动电路部分的应急措施。在一种可能的实施中，当总成壳1内腔起火后(多由电路短路带来的电流热效应导致)，上述的传感器组件3采集到相关传感信号后并且由处理器4判断达到阈值，则处理器4向电控阀9发送开启的信号，电控阀9开启后则开启贯通总成壳1与阻燃气体压缩腔8的通道，其中的阻燃气体压缩腔8内预先压缩阻燃的惰性气体(如二氧化碳)，惰性气体在高压一侧流至总成壳1内并充盈总成壳1内腔，当然，实施中所述的惰性气体也可以替换为具有阻燃效果的粉体，惰性气体破坏了总成壳1内的燃烧环境则可以起到预防火势过大或灭火的功能。
实施中，如图2-4所示，所述的电池单组5为具有一不封闭侧面的盒状结构51，盒状结构51内部用于放置电池单体53，所述的不封闭侧面用于通过电池单体53所电连接的导线6，所述的电池单体53的上侧面覆压板52a及一侧面感温活动板52可沿棱翻折，使得在一种状态中覆压板52a与电池单体53所在底面垂直，使得在另外一种状态中覆压板52a与电池单体53所在底面平行且封闭所述盒状结构51，所述的感温活动板52具体是双金属片；具体实施中，所述的感温活动板52具体是热膨胀系数不同的两种金属构成的双金属片，实施中确保高温时远离电池单体53一侧的金属片热膨胀大于另外一侧的金属片，则，盒状结构51内腔温度较高时(也可以在实施中统计或计算一个阈值)，感温活动板52顶端向电池单体53一侧弯曲，进而可以带动其承载的覆压板52a、切割板52b均向同侧弯曲或倾斜，这样可以确保该弯曲或倾斜直到:覆压板52a与电池单体53所在底面平行且封闭所述盒状结构51，通过该手段则可以实现盒状结构51与其他空间的隔绝，从而可以避免盒状结构51内部的燃烧火焰传播到盒状结构51外部的空间。
实施中，如图5所示，所述的切割板52b由一层导体层52b1和一层绝缘层52b2叠加而成；所述的导线6包括包皮61和内芯62，其中的包皮61包裹在内芯62外侧；具体实施中，如前述在一种实施情况中，覆压板52a与电池单体53所在底面平行且封闭所述盒状结构51，同时，切割板52b则可以直接切断由盒状结构51内延伸向外的导线6，进而可以在电路上隔绝燃烧的盒状结构51及其电池单体53与外部的联系，另外实施中，所述的内芯62一般是连接电池的两个电极，导体层52b1直接与内芯62接触并可以短接内芯62，进而可以直接旁路电池单体53，对电池单体53做到完全无电连接保护，并且短接的内芯62还可以为后续电路提供闭合连接的支持并不会影响其他电池的正常工作。
实施中，再如图1所示，所述的电池集合环周设置条状的导热管10；实施中的导热管10由高效导热材料制作，当一个盒状结构51内腔温度较高时也可以很多传递到其他的盒状结构51，进而可以实现减少其他感温活动板52的反应时间，使得其他的感温活动板52在预警情况下自行封闭。
实施中，所述的导热管10上布置电热丝，如图7，所述的处理器4与所述的电热丝电连接；实施中处理器4获得温度传感信号后还可以在必要的情况下控制电热丝生热，进而可以在着火前提前构造温度环境促进感温活动板52在预警情况下自行封闭。
实施中，为了保证较好的阻燃效果，所述的总成壳1内壁涂抹有阻燃剂，所述阻燃剂是聚酰亚胺插层接枝氢氧化镁阻燃剂。

Claims (6)

1.一种新能源汽车用防火电池总成，其特征在于，包括具有封闭立方体空间的总成壳，所述的总成壳内设置电路板，电路板上固定处理器，电路板的两侧设置传感器组件，传感器组件的一侧设置电池集合，所述的电池集合包括若干个电池单组，若干个电池单组通过导线相互电连接，所述的总成壳上还设置若干输出电极，所述的电池集合通过导线与所述输出电极电连接；所述的总成壳的一侧还固定阻燃气体压缩腔，所述的阻燃气体压缩腔与总成壳通过电控阀所在的管道连通；所述的电池单组为具有一不封闭侧面的盒状结构，盒状结构内部用于放置电池单体，所述的不封闭侧面用于通过电池单体所电连接的导线，所述的电池单体的上侧面覆压板及一侧面感温活动板可沿棱翻折，使得在一种状态中覆压板与电池单体所在底面垂直，使得在另外一种状态中覆压板与电池单体所在底面平行且封闭所述盒状结构，同时，切割板则可以直接切断由盒状结构内延伸向外的导线，进而可以在电路上隔绝燃烧的盒状结构及其电池单体与外部的联系，所述的感温活动板是双金属片。
2.如权利要求1所述的一种新能源汽车用防火电池总成，其特征在于，所述的处理器与电控阀电连接，所述的传感器组件包括温度传感器和光电烟雾传感器，所述的温度传感器和光电烟雾传感器分别与处理器电连接。
3.如权利要求1所述的一种新能源汽车用防火电池总成，其特征在于，所述的切割板由一层导体层和一层绝缘层叠加而成；所述的导线包括包皮和内芯，其中的包皮包裹在内芯外侧。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种新能源汽车用防火电池总成，其特征在于，所述的电池集合环周设置条状的导热管。
5.如权利要求4所述的一种新能源汽车用防火电池总成，其特征在于，所述的导热管上布置电热丝，所述的处理器与所述的电热丝电连接。
6.如权利要求1-3,5中任一权利要求所述的一种新能源汽车用防火电池总成，其特征在于，所述的总成壳内壁涂抹有阻燃剂，所述阻燃剂是聚酰亚胺插层接枝氢氧化镁阻燃剂。
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Assignor: ZHENGZHOU INSTITUTE OF FINANCE AND ECONOMICS

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Denomination of invention: A fire-resistant battery assembly for new energy vehicles

Granted publication date: 20211116

License type: Exclusive License

Record date: 20240109

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