CN112201884A - 一种自动灭火电池模组、电池包 - Google Patents

一种自动灭火电池模组、电池包 Download PDF

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Abstract

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种自动灭火电池模组，包括：若干电池单元；散热部，与电池单元相连接；燃烧易破损的管道，与散热部连接，管道中流通有用于灭火的冷却液。本发明将管道设置为燃烧易破损的材质，当模组内某个电芯起火燃烧时，火焰容易将管道烧毁产生破损，管道中流通的冷却液从破损处流出能够蒸发带走热量并且产生惰性气体进行灭火，以实现电池模组的自动灭火。本发明将管道和灭火管道合二为一，能够降低零部件成本，还能节省电池模组内部空间；本发明无需设置烟雾感应器、温度感应器和压力传感器以及其他类型传感器，避免了感应器误判的情况发生；还不需要增加额外的主动控制灭火系统，具有成本优势。

Description

一种自动灭火电池模组、电池包
技术领域
本发明属于锂离子电池领域，尤其涉及一种自动灭火电池模组、电池包。
背景技术
锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用，未来将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一。
然而，目前社会上有不少新能源车在使用过程中，如发生过充、火源、挤压、穿刺、短路等问题会导致电池起火爆炸，只要新能源汽车电池模组中的某节单体电池起火，由于起火时间短，火势大，可能很快让整个电池模组中的锂电池都随之起火。锂电池在燃烧时，会释放出大量的有毒有害的气体，为防止中毒，需要灭火人员戴上防毒面具灭火，灭火要求较高，而且，锂离子电池在灭火后更容易复燃。由于新能源车相比传统汽车更难灭火，为了人身及财产安全考虑，急需一种技术方案以解决电池模组的灭火问题。
现有技术中，在电池模组的内部设置烟雾感应器或温度感应器，当感应器感应到烟雾或者温度超过设定范围时，发出警报，电池管理控制系统控制灭火组件灭火。然而，感应器会存在误判的现象，如温度升高到设定值但是还没有发生起火的时候就发生警报，或者电池已经开始燃烧但是烟雾还没有传递给感应器，后果不堪设想。而且，电池包体积较大，设置多个感应器会增加成本。
鉴于此，确有必要提供一种技术方案以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种自动灭火电池模组，能够自动灭火，无需使用传感器判断电池是否起火，减少了误判情况的发生。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种自动灭火电池模组，包括：
若干电池单元；
散热部，与所述电池单元相连接；
燃烧易破损的管道，与所述散热部连接，所述管道中流通有用于灭火的冷却液。
其中，冷却液可设置为液态二氧化碳或其他具有绝缘性能、阻燃效果好、能够产生惰性气体迅速降温的液态物质，以切断电池燃烧条件，迅速灭火。散热部包括设置在任意两相邻电池单元之间的导热连接板，以及与若干导热连接板相连接的散热板，燃烧易破损的管道与散热板相连接。
作为本发明所述的自动灭火电池模组的一种改进，所述散热部包括与所述电池单元的极耳连接的散热板。散热部包括液冷板，液冷板与极耳相连接，能够将极耳产生的热量迅速传递给液冷板，这样无需在电池单元之间设置散热片，减轻了电池模组的重量。
作为本发明所述的自动灭火电池模组的一种改进，还包括容纳若干所述电池单元的壳体，所述散热部与所述壳体固定连接，所述散热部设置在所述壳体的内部或外部。散热部的位置不限，可根据实际应用设置在壳体的内部或外部。其中，壳体包括端板、侧板、底板和顶板中的至少一种形成的容纳部件。
作为本发明所述的自动灭火电池模组的一种改进，所述管道设置在所述壳体的表面。在实际应用中，如此设置能够使得电池模组的结构更加紧凑，减小电池模组的体积。优选的，管道设置在壳体的外表面，便于维修、拆卸以及更换。
作为本发明所述的自动灭火电池模组的一种改进，所述管道悬空设置在所述壳体外部的至少一边。在实际应用中，将管道悬空设置在壳体的外部，便于维修和拆卸，也便于及时检修管道的使用情况。
作为本发明所述的自动灭火电池模组的一种改进，所述管道设置在所述壳体的内部。在实际应用中，管道设置在壳体的内部，可以使得管道与电池之间的距离减小，从而提高灭火的效率。
作为本发明所述的自动灭火电池模组的一种改进，所述管道设置于所述散热板的内部。管道设置在散热板的内部，能够进一步减小电池模组的体积。
作为本发明所述的自动灭火电池模组的一种改进，所述管道的形状设置为U型或蛇形。管道的形状不限，从实际应用中，设置为U型或者蛇形能够增加冷却路径，在在灭火时更容易精准定位。
作为本发明所述的自动灭火电池模组的一种改进，还包括冷却液箱，所述冷却液箱设置分别与所述管道相连接的进液口和出液口。冷却液箱和管道形成闭合回路，使得管道中的冷却液循环流动以起到冷却功能。
作为本发明所述的自动灭火电池模组的一种改进，还包括制冷组件，所述制冷组件与所述冷却液箱相连接。制冷组件用于将冷却液箱中的冷却液，使得冷却液在电池模组工程工作时起到冷却作用。
本发明的目的之二在于：提供一种电池包，包括若干说明书前文任一项所述的自动灭火电池模组。
相比于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供了一种自动灭火电池模组，包括：若干电池单元；散热部，与所述电池单元相连接；燃烧易破损的管道，与所述散热部连接，所述管道中流通有用于灭火的冷却液。本发明将管道设置为燃烧易破损的材质，当电池模组正常工作时，与散热部连接的管道将电池单元产生的热量带走给电池单元降温，当模组内某个电芯起火燃烧时，火焰容易将管道烧毁产生破损，管道中流通的冷却液从破损处流出能够蒸发带走热量并且产生惰性气体进行灭火，以实现电池模组的自动灭火。一方面，本自动灭火电池模组能够精准定位灭火，只要火焰燃烧到将管道破损，冷却液即可流出自动灭火；另一方面，本发明将管道和灭火管道合二为一，能够降低零部件成本，还能节省电池模组内部空间；再一方面，本发明无需设置烟雾感应器、温度感应器和压力传感器以及其他类型传感器，避免了感应器误判的情况发生；最后一方面，本发明还不需要增加额外的主动控制灭火系统，具有成本优势。
附图说明
图1是实施例1中自动灭火电池模组的结构示意图。
图2是实施例2中自动灭火电池模组的结构示意图之一。
图3是实施例2中自动灭火电池模组的结构示意图之二。
图4是实施例3中自动灭火电池模组的结构示意图。
其中：1-电池单元，2-散热部，21-散热板，3-管道，4-壳体。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，一种自动灭火电池模组，包括：
若干电池单元1；
散热部2，与电池单元1相连接；
燃烧易破损的管道3，与散热部2连接，管道3中流通有用于灭火的冷却液。
进一步的，其中，冷却液可设置为液态二氧化碳或其他具有绝缘性能、阻燃效果好、能够产生惰性气体迅速降温的液态物质，以切断电池燃烧条件，迅速灭火。散热部2包括设置在任意两相邻电池单元1之间的导热连接板，以及与若干导热连接板相连接的散热板，燃烧易破损的管道3与散热板相连接。
进一步的，还包括容纳若干电池单元1的壳体4，散热部2与壳体4固定连接，散热部2设置在壳体4的内部或外部。散热部2的位置不限，可根据实际应用设置在壳体4的内部或外部。其中，壳体4包括端板、侧板、底板和顶板中的至少一种形成的容纳部件。
进一步的，管道3设置在壳体4的表面。在实际应用中，如此设置能够使得电池模组的结构更加紧凑，减小电池模组的体积。优选的，管道3设置在壳体4的外表面，便于维修、拆卸以及更换。
进一步的，还包括冷却液箱，冷却液箱设置分别与管道3相连接的进液口和出液口。冷却液箱和管道3形成闭合回路，使得管道3中的冷却液循环流动以起到冷却功能。
进一步的，还包括制冷组件，制冷组件与冷却液箱相连接。制冷组件用于将冷却液箱中的冷却液，使得冷却液在电池模组工程工作时起到冷却作用。
本实施例中，将管道3设置为燃烧易破损的材质，当电池模组正常工作时，与散热部2连接的管道3将电池单元1产生的热量带走给电池单元1降温，当模组内某个电芯起火燃烧时，火焰容易将管道3烧毁产生破损，管道3中流通的冷却液从破损处流出能够蒸发带走热量并且产生惰性气体进行灭火，以实现电池模组的自动灭火。一方面，本自动灭火电池模组能够精准定位灭火，只要火焰燃烧到将管道3破损，冷却液即可流出自动灭火；另一方面，本自动灭火电池模组将管道3和灭火管道合二为一，能够降低零部件成本，还能节省电池模组内部空间；再一方面，本发明无需设置烟雾感应器、温度感应器和压力传感器以及其他类型传感器，避免了感应器误判的情况发生；最后一方面，本发明还不需要增加额外的主动控制灭火系统，具有成本优势。
实施例2
如图2～3所示，本实施例提供一种自动灭火的电池模组，与实施例1不同的是，散热部2包括与电池单元1的极耳连接的散热板21。散热部2包括液冷板，液冷板与极耳相连接，能够将极耳产生的热量迅速传递给液冷板，这样无需在电池单元1之间设置散热片，减轻了电池模组的重量。
进一步的，管道3设置于散热板21的内部。管道3设置在散热板21的内部，能够进一步减小电池模组的体积。
进一步的，管道3的形状设置为U型或蛇形。管道3的形状不限，从实际应用中，设置为U型或者蛇形能够增加冷却路径，在在灭火时更容易精准定位。
实施例3
如图4所示，本实施例提供一种自动灭火的电池模组，与实施例1不同的是管道3悬空设置在壳体4的两边。在实际应用中，将管道3悬空设置在壳体4的外部，便于维修和拆卸，也便于及时检修管道3的使用情况。
实施例4
本实施例提供一种电池包，包括若干实施例1～3任一项所述的自动灭火电池模组。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种自动灭火电池模组，其特征在于，包括：
若干电池单元；
散热部，与所述电池单元相连接；
燃烧易破损的管道，与所述散热部连接，所述管道中流通有用于灭火的冷却液。
2.根据权利要求1所述的自动灭火电池模组，其特征在于，所述散热部包括与所述电池单元的极耳连接的散热板。
3.根据权利要求1所述的自动灭火电池模组，其特征在于，还包括容纳若干所述电池单元的壳体，所述散热部与所述壳体固定连接，所述散热部设置在所述壳体的内部或外部。
4.根据权利要求3所述的自动灭火电池模组，其特征在于，所述管道设置在所述壳体的表面。
5.根据权利要求3所述的自动灭火电池模组，其特征在于，所述管道悬空设置在所述壳体外部的至少一边。
6.根据权利要求3所述的自动灭火电池模组，其特征在于，所述管道设置在所述壳体的内部。
7.根据权利要求2所述的自动灭火电池模组，其特征在于，所述管道设置于所述散热板的内部。
8.根据权利要求1所述的自动灭火电池模组，其特征在于，还包括冷却液箱，所述冷却液箱设置分别与所述管道相连接的进液口和出液口。
9.根据权利要求1所述的自动灭火电池模组，其特征在于，还包括制冷组件，所述制冷组件与所述冷却液箱相连接。
10.一种电池包，其特征在于，包括若干权利要求1～9任一项所述的自动灭火电池模组。
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