CN114010988A - 被动式灭火装置以及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种被动式灭火装置以及电池包。灭火装置壳体设置于多个电池模组的端盖。或者，灭火装置壳体可以设置于多个电池单体的安全阀。当电池单体发生热失控时，从端盖(或安全阀)喷射的高温高速流体对灭火装置壳体形成热冲击和力冲击。此时，与端盖(或安全阀)对应位置的灭火装置壳体的机械强度下降被撕裂。灭火剂会从裂口处喷射出，并通过端盖(或安全阀)进入热失控电池模组(或电池单体)内部，且覆盖在热失控电池单体表面，对热失控电池单体和泄放气体进行物理降温、化学阻燃中断自由基链式反应，并对热失控可燃泄放气稀释。从而，可以对热失控电池单体进行及时灭火，可以精确定位热失控电池，提高灭火效率。

Description

被动式灭火装置以及电池包

技术领域

本申请涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种被动式灭火装置以及电池包。

背景技术

当今世界对环境保护、技术进步和能源安全问题的重视，使得新能源电动汽车成为当今最热门的话题之一世界各国、世界各大车企也在大力发展的新能源电动车作为替代原有燃油车的主要交通工具。在此背景下，新能源电动车所用的锂离子电池的能量密度不断提高，电池规模的不断扩大。在提升续航里程的同时，也使得锂离子电池的热失控风险和危害程度越来越大。锂离子电池热失控风险已被广泛认为是限制新能源车辆发展的关键问题之一，如何确保锂离子电池系统在外部作用或者内部触发进而发生热失控的情况下，依然能够保证电池包外部、车辆和人员的安全已迫在眉睫。

然而，当锂离子电池发生热失控后，传统的锂离子电池灭火装置，多采用控制阀门、灭火剂释放管路、传感器探测以及控制器等结构，来控制灭火剂的喷射，以实现电池箱发生火灾后对起火点进行灭火。因此，传统锂离子电池灭火装置的整个控制系统控制结构复杂，不能及时进行灭火，导致灭火效率低。

发明内容

基于此，本申请提供一种被动式灭火装置以及电池包。

一种被动式灭火装置，应用于电池包，所述电池包括电池模组。所述电池模组包括多个电池单体，所述电池单体设置有安全阀。所述电池模组具有端盖。所述被动式灭火装置包括灭火装置壳体。所述灭火装置壳体包围形成一个密封空间。所述密封空间内设置有灭火剂与压缩气体。所述灭火装置壳体用于设置于多个电池模组的端盖或多个电池单体的安全阀。当所述电池单体发生热失控时，所述端盖或所述安全阀开启，所述灭火装置壳体破裂，并向所述所端盖或者所述安全阀喷射所述灭火剂。

在一个实施例中，所述灭火装置壳体包括密封膜层与第一支撑膜层。所述密封膜层包围形成所述密封空间。所述第一支撑膜层包覆于所述密封膜层远离所述灭火剂的表面。所述第一支撑膜层用于设置于多个所述端盖或多个所述安全阀。

在一个实施例中，所述灭火装置壳体还包括第二支撑层。所述第二支撑层设置于所述密封膜层与所述第一支撑膜层之间。所述第二支撑层包覆于所述密封膜层远离所述灭火剂的表面。

在一个实施例中，所述灭火装置壳体包括壳体与多个熔膜层结构。所述壳体包围形成所述密封空间。多个所述熔膜层结构间隔设置于所述壳体。每个所述熔膜层结构用于与每个所述端盖或每个所述安全阀一一对应设置。

在一个实施例中，每个所述熔膜层结构包括密封膜层与第一支撑膜层。所述密封膜层靠近所述灭火剂设置。所述第一支撑膜层设置于所述密封膜层与所述端盖或所述安全阀之间。

在一个实施例中，所述被动式灭火装置还包括阻隔保护结构。所述阻隔保护结构设置于所述灭火装置壳体远离所述端盖或所述安全阀的表面。

在一个实施例中，所述阻隔保护结构为碳纳米纤维编制层结构或玻璃纤维编织层结构。

在一个实施例中，所述碳纳米纤维编制层结构的编制孔径为300微米至2000微米。或者，所述玻璃纤维编织层结构的编制孔径为300微米至2000微米。

在一个实施例中，所述灭火装置壳体设置有充装口，用于充放所述灭火剂与所述压缩气体。

在一个实施例中，一种电池包。所述电池包包括电池包箱体、多个电池模组。所述电池包箱体包围形成一个电池放置空间。多个所述电池模组间隔设置于所述电池放置空间内。所述灭火装置壳体设置有所述电池放置空间内。且所述灭火装置壳体设置于多个所述电池模组的端盖与所述电池包箱体之间。所述灭火装置壳体包围形成一个密封空间。所述密封空间内设置有灭火剂与压缩气体，用于在电池发生热失控时进行灭火。

上述灭火装置以及电池包。所述灭火装置壳体设置于多个所述电池模组的端盖。或者，所述灭火装置壳体可以设置于多个所述电池单体的安全阀。当电池单体发生热失控时，从电池模组的端盖(或电池单体的安全阀)喷射的高温高速流体对所述灭火装置壳体形成热冲击和力冲击。此时，与电池模组的端盖(或电池单体的安全阀)对应位置的所述灭火装置壳体的机械强度下降被撕裂。所述灭火装置壳体发生损坏或者融化，形成裂口(熔口)。

所述灭火剂会从裂口处喷射出，并通过端盖(或安全阀)进入热失控电池模组(或电池单体)内部，且覆盖在热失控电池单体表面。进而，所述灭火装置壳体中喷出的所述灭火剂会对热失控电池单体和泄放气体进行物理降温。并且，所述灭火剂会吸热分解气相降温，并化学阻燃中断自由基链式反应。同时，所述灭火剂挥发后和灭火剂分解产生的惰性气体对热失控可燃泄放气稀释。

因此，所述灭火装置壳体设置于多个电池模组(或电池单体)的端盖(或安全阀)，可以及时向所述所端盖或者所述安全阀喷射所述灭火剂。通过所述灭火装置壳体中喷出的所述灭火剂对热失控电池模组(或电池单体)进行冷萃，并对热失控电池单体释放的气体进行化学阻燃。此时，通过所述被动式灭火装置，从电池单体发生热失控到所述灭火剂进行灭火整个过程，属于被动触发过程，不需要控制系统。并且，所述被动式灭火装置可以及时进行灭火，灭火时间很短暂，进而提高了灭火效率。同时，所述灭火装置壳体设置于多个电池模组的端盖或多个电池单体的安全阀位置处，电池单体发生热失控后会及时触发所述灭火装置壳体对应的位置，释放出所述灭火剂进行灭火，可以精确定位热失控电池，制冷效果高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一实施例中被动式灭火装置的结构示意图。

图2为本申请提供的一实施例中灭火装置壳体的结构示意图。

图3为本申请提供的一实施例中灭火装置壳体的结构示意图。

图4为本申请提供的一实施例中灭火装置壳体的结构示意图。

图5为本申请提供的一实施例中灭火装置壳体的结构示意图。

图6为本申请提供的一实施例中被动式灭火装置的结构示意图。

图7为本申请提供的图6所示的阻隔保护结构与灭火装置壳体的局部结构示意图。

图8为本申请提供的一实施例中阻隔保护结构的结构示意图。

附图标记说明：

被动式灭火装置100、灭火装置壳体10、灭火剂110、第一裂口121、第二裂口122、第一支撑膜层131、第二支撑层132、密封膜层133、壳体134、熔膜层结构130、充装口140、阻隔保护结构20、第一阻隔层210、第二阻隔层220、第三阻隔层230、正常电池模组310、热失控电池模组320、端盖330、电池包40、电池包泄压阀410、电池包箱体420。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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，除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，图1为本申请一实施例中的被动式灭火装置100的结构示意图。所述被动式灭火装置100，应用于电池包40，所述电池包40包括电池模组310。所述电池模组310包括多个电池单体(图未示)。所述电池单体设置有安全阀。所述电池模组310具有端盖330。

所述被动式灭火装置100包括灭火装置壳体10。所述灭火装置壳体10包围形成一个密封空间。所述密封空间内设置有灭火剂110与压缩气体。所述灭火装置壳体10用于设置于多个电池模组310的端盖330或多个电池单体的安全阀。当所述电池单体发生热失控时，所述端盖330或所述安全阀开启，所述灭火装置壳体10破裂，并向所述所端盖330或者所述安全阀喷射所述灭火剂110。

在一个实施例中，所述灭火剂110可以为液体灭火剂，例如水基灭火剂、全氟己酮或颗粒状聚丙烯酸钠水凝胶等。所述压缩气体可以为氮气、二氧化碳、氩气等高压惰性气体，也可以理解为动力气体。所述压缩气体可以推动所述灭火剂110向外喷射。所述灭火装置壳体10包围形成的所述密封空间的压力设置为所述额定冲压压力。所述额定冲压压力可以为0.3Mpa至6Mpapa，用以适应低压和中压情况。

所述灭火装置壳体10设置于多个所述电池模组310的端盖330。或者所述灭火装置壳体10也可以设置于多个所述电池单体的安全阀。可以理解，图1中的标号310可以表示电池模组也可以表示电池单体。如图1中，正常未发生热失控的电池模组(或电池单体)标记为正常电池模组310，发生热失控的电池模组(或电池单体)标记为热失控电池模组320。当电池单体发生热失控时，从热失控电池模组320的端盖330(或电池单体的安全阀)喷射的高温高速流体对所述灭火装置壳体10形成热冲击和力冲击。此时，与热失控电池模组320的端盖330(或电池单体的安全阀)对应位置的所述灭火装置壳体10(如图1中标记第一裂口121和第二裂口122所示位置)的机械强度下降被撕裂。所述灭火装置壳体10发生损坏或者融化，形成第一裂口121和第二裂口。

同时，所述灭火装置壳体10设置有压缩气体和额定冲压压力。所述灭火剂110会从裂口处(如图1中第一裂口121和第二裂口122)喷射出，并通过端盖(或安全阀)330进入热失控电池模组(或者电池单体)320内部，且覆盖在热失控电池单体表面。进而，所述灭火装置壳体10中喷出的所述灭火剂110会对热失控电池单体和泄放气体进行物理降温。并且，所述灭火剂110会吸热分解气相降温，并化学阻燃中断自由基链式反应。同时，所述灭火剂110挥发后和灭火剂分解产生的惰性气体对热失控可燃泄放气稀释。

因此，所述灭火装置壳体10设置于多个电池模组(或电池单体)310的端盖(或安全阀)330，可以及时向所述所端盖或者所述安全阀喷射所述灭火剂110。通过所述灭火装置壳体10中喷出的所述灭火剂110对热失控电池模组(或电池单体)320进行冷萃，并对热失控电池模组(或电池单体)320释放的气体进行化学阻燃。此时，通过所述被动式灭火装置100，从电池单体发生热失控到所述灭火剂110进行灭火整个过程，属于被动触发过程，不需要控制系统。并且，所述被动式灭火装置100可以及时进行灭火，灭火时间很短暂，进而提高了灭火效率。同时，所述灭火装置壳体10设置于多个电池模组310的端盖330或多个电池单体的安全阀位置处，电池单体发生热失控后会及时触发所述灭火装置壳体10对应的位置，释放出所述灭火剂110进行灭火，可以精确定位热失控电池，制冷效果高。

请参阅图2，图2为本申请一实施例中灭火装置壳体10的结构示意图。所述灭火装置壳体10包括密封膜层133与第一支撑膜层131。所述密封膜层133包围形成所述密封空间。所述第一支撑膜层131包覆于所述密封膜层133远离所述灭火剂110的表面。所述第一支撑膜层131用于设置于多个所述端盖330或多个所述安全阀。

本实施例中，所述密封膜层133可以为铝箔、锡箔、铜箔等。所述第一支撑膜层131可以为塑料膜等PE、PC等高分子材料。此时，所述第一支撑膜层131的熔点在70℃至110℃范围内，温度可选。当电池单体发生热失控时，从热失控电池模组320的端盖330(或电池单体的安全阀)喷射的高温高速流体使得所述密封膜层133与所述第一支撑膜层131分解，形成对应的裂口(熔口)，如图1中第一裂口121和第二裂口122。

所述密封膜层133包围形成所述密封空间。用于放置所述灭火剂110。通过所述密封膜层133对所述灭火剂110包裹，防止所述灭火剂110泄露。所述第一支撑膜层131将所述密封膜层133包覆，对所述灭火剂110起到支撑作用，防止高压气体将所述灭火装置壳体10涨破，进而起到保护支撑作用。从而，当电池单体正常时，通过所述密封膜层133与所述第一支撑膜层131，可以确保所述灭火剂110不泄露。

同时，所述第一支撑膜层131设置于多个所述端盖(或安全阀)330。在电池单体发生热失控时，所述端盖330或所述安全阀开启后，高温高速流体可以直接快速冲破所述灭火装置壳体10。进而，所述灭火剂110从所述灭火装置壳体10喷出，并向所述所端盖(或者所述安全阀)330喷射，及时快速进行灭火。

在一个实施例中，所述密封膜层133的厚度可以为0毫米到1毫米之间。所述第一支撑膜层131的厚度可以为0毫米到2毫米之间。所述第一支撑膜层131的厚度大于所述密封膜层133的厚度。通过所述密封膜层133的厚度和所述第一支撑膜层131的厚度，可以有利于所述灭火剂110从所述灭火装置壳体10内喷出。同时，通过所述第一支撑膜层131和所述密封膜层133又可以对所述灭火剂110起到保护支撑的作用，避免在电池单体正常时发生泄漏的情况。

请参阅图3，图3为本申请一实施例中灭火装置壳体10的结构示意图。在一个实施例中，所述灭火装置壳体10还包括第二支撑层132。所述第二支撑层132设置于所述密封膜层133与所述第一支撑膜层131之间。所述第二支撑层132包覆于所述密封膜层133远离所述灭火剂110的表面。

本实施例中，所述第二支撑层132将所述密封膜层133包覆。所述第一支撑膜层131将所述第二支撑层132包覆。所述第一支撑膜层131、所述第二支撑层132以及所述密封膜层133形成所述灭火装置壳体10。所述第二支撑层132可以为复合编织层。所述复合编织层可以为铝箔、锡箔、铜箔等与PE、PC等高分子材料形成的复合膜层。在一个实施例中，所述复合编织层为由铝箔和塑料膜复合形成的铝塑膜。

本实施例中，所述第二支撑层132既具有所述密封膜层133的特性，也具有所述第一支撑膜层131的特性，可以对所述灭火剂110起到防止泄露的作用，且起到支撑作用。所述第二支撑层132为复合编织层，设置于所述密封膜层133与所述第一支撑膜层131之间时，可以更好地分别与所述密封膜层133和所述第一支撑膜层131粘贴结合。

请参阅图4，图4为本申请一实施例中灭火装置壳体10的结构示意图。在一个实施例中，所述灭火装置壳体10包括壳体134与多个熔膜层结构130。所述壳体134包围形成所述密封空间。多个所述熔膜层结构130间隔设置于所述壳体134。每个所述熔膜层结构130用于与每个所述端盖330或每个所述安全阀一一对应设置。

本实施例中，所述壳体134可以为铜、铁等具有高熔点的材质。多个所述熔膜层结构130间隔设置于所述壳体134，可以理解为：所述壳体134、多个所述熔膜层结构130包围形成所述密封空间，用于放置所述灭火剂110。每个所述熔膜层结构130与每个所述端盖(或所述安全阀)330一一对应设置。当电池单体发生热失控时，从热失控电池模组320的端盖330(或电池单体的安全阀)喷射的高温高速流体直接对所述熔膜层结构130进行热冲击和力冲击。此时，在所述熔膜层结构130的位置处形成裂口(熔口)。同时，一个所述熔膜层结构130与一个所述端盖(或所述安全阀)330对应设置，所述灭火装置壳体10内的所述灭火剂110会直接喷射至所述端盖(或所述安全阀)330，更具针对性进行灭火，不需要通过复杂的控制系统即可实现精确定位热失控电池，制冷效果高。

同时，所述灭火装置壳体10除去与所述端盖(或所述安全阀)330对应位置之外形成所述壳体134。所述壳体134可以对整个所述灭火装置壳体10起到支撑作用，且对所述灭火剂110起到密封防泄漏作用。所述壳体134可以为硬度刚性较高的结构，在车辆行驶过程中，可以避免引起对所述灭火装置壳体10摩擦引起的灭火剂泄露等问题。并且，通过壳体134可以实现与电池包箱体之间的固定，以稳定所述灭火装置壳体10，防止位置发生偏移。进而，通过所述熔膜层结构130可以更加精确地喷射灭火剂110至所述端盖(或所述安全阀)330，实现灭火。

在一个实施例中，每个所述熔膜层结构130包括密封膜层133与第一支撑膜层131。所述密封膜层133靠近所述灭火剂110设置。所述第一支撑膜层131设置于所述密封膜层133与所述端盖330或所述安全阀之间。

本实施例中，所述密封膜层133可以为铝箔、锡箔、铜箔等。所述第一支撑膜层131可以为塑料膜等PE、PC等高分子材料。所述第一支撑膜层131的熔点在70℃至110℃范围内，温度可选。当电池单体发生热失控时，从热失控电池模组320的端盖330(或电池单体的安全阀)喷射的高温高速流体使得所述密封膜层133与所述第一支撑膜层131破裂，形成对应的裂口(熔口)。在电池单体发生热失控时，所述端盖(或所述安全阀)330开启后，可以直接快速冲破所述熔膜层结构130，使得所述灭火剂110喷向所述所端盖(或者所述安全阀)330，及时快速进行灭火。

请参阅图5，图5为本申请一实施例中灭火装置壳体10的结构示意图。每个所述熔膜层结构130还包括第二支撑层132。所述第二支撑层132设置于所述密封膜层133与所述第一支撑膜层131之间。

在一个实施例中，所述第二支撑层132可以为复合编织层。所述复合编织层可以为铝箔、锡箔、铜箔等与PE、PC等高分子材料形成的复合膜层。在一个实施例中，所述复合膜层为由铝箔和塑料复合形成的铝塑膜。所述第二支撑层132既具有所述密封膜层133的特性，也具有所述第一支撑膜层131的特性，可以对所述灭火剂110起到防止泄露的作用，且起到支撑作用。并且，所述第二支撑层132可以更好地分别与所述密封膜层133和所述第一支撑膜层131粘贴结合。

请参阅图6和图7，图6为本申请一实施例中灭火装置壳体10的结构示意图。图7为本申请一实施例中灭火装置壳体10、阻隔保护结构20以及端盖330(或安全阀)的相对位置的局部结构示意图。在一个实施例中，所述被动式灭火装置100还包括阻隔保护结构20。所述阻隔保护结构20设置于所述灭火装置壳体10远离所述端盖330或所述安全阀的表面。

本实施例中，所述阻隔保护结构20设置于所述灭火装置壳体10远离所述的表面，可以对所述灭火装置壳体10起到支撑保护和固定的作用。在车辆行驶过程中，降低地面振动对所述灭火装置壳体10的磨损，同时对所述灭火装置壳体10起到固定作用，防止所述灭火装置壳体10滑动。

在一个实施例中，所述阻隔保护结构20可以为纤维层、石棉或玻纤等。在一个实施例中，所述阻隔保护结构20可以为纤维层由碳纳米纤维或玻璃纤维编织而成。当电池单体发生锂电池热失控时，通过所述纤维层可以对热失控释放气进行过滤，将高能固体颗粒物留存在纤维层内，进一步降低泄放气温度。同时，通过所述纤维层将高能固体颗粒物留存在纤维层内，避免释放到空气中造成污染。

在一个实施例中，所述阻隔保护结构20为碳纳米纤维编制层结构或玻璃纤维编织层结构。所述碳纳米纤维编制层结构的编制孔径为300微米至2000微米。或者，所述玻璃纤维编织层结构的编制孔径为300微米至2000微米。

本实施例中，通过所述碳纳米纤维编制层结构的编制孔径，或者所述玻璃纤维编织层结构的编制孔径设置为300微米至2000微米，可以对热失控释放气进行过滤，将高能固体颗粒物留存在所述阻隔保护结构20中。并且，当电池单体发生热失控时，所述阻隔保护结构20覆盖在所述端盖330(或安全阀)的表面，可以使得喷发物与空气进行隔离，防止喷发物中的可燃混合气体、火星与空气接触，减少了燃烧起火的条件因素。

在一个实施例中，所述阻隔保护结构20与所述灭火装置壳体10通过粘接的方式进行固定。通过所述阻隔保护结构20对所述灭火装置壳体10起到支撑固定作用。

请参阅图8，图8为本申请一实施例中阻隔保护结构20的结构示意图。在一个实施例中，所述阻隔保护结构20包括第一阻隔层210、第二阻隔层220与第三阻隔层230。所述第一阻隔层210设置于所述灭火装置壳体10远离所述端盖(或安全阀)330的表面。所述第二阻隔层220设置于所述第一阻隔层210远离所述灭火装置壳体10的表面。所述第三阻隔层230设置于所述第二阻隔层220远离所述第一阻隔层210的表面。此时，所述第三阻隔层230与电池包箱体420接触。所述第一阻隔层210可以对热失控喷发物中的喷发气体中的甲烷、氢气、乙炔以及可燃性气体与氧气的混合物产生的火焰进行阻隔。所述第二阻隔层220可以对热失控喷发物中的高能固体颗粒物进行固定吸收。所述第三阻隔层230可以过滤灰尘颗粒。因此，通过所述阻隔保护结构20中的所述第一阻隔层210、所述第二阻隔层220与所述第三阻隔层230，对热失控喷发物进行多层控制，进而起到多面保护作用。其中，所述第一阻隔层210、所述第二阻隔层220与所述第三阻隔层230可以纤维层、石棉或玻纤等。根据每个阻隔层的功能特性，可以对阻隔层的编制孔径进行不同的限定，以实现各层的功能。

在一个实施例中，所述灭火装置壳体10设置有充装口140，用于充放所述灭火剂110与所述压缩气体。

本实施例中，通过所述充装口140将适量的灭火剂110，以全氟己酮为例，充装至所述灭火装置壳体10包围形成的所述密封空间内。同时，通过所述充装口140抽真空，并向所述密封空间内冲入高压惰性气体，以N₂为例，并重复2-3次左右。再次抽真空，通过所述充装口140灌装适量的液体灭火剂全氟己酮，并充入氮气至额定的充装压力。最后，对所述充装口140进行密封。

因此，通过所述被动式灭火装置100的系统结构简单，不需要辅助的控制系统和流体流动管路与阀体就可以实现对热失控电池单体进行灭火，且成本低，便于布置。

本申请一个实施例提供一种电池包40。所述电池包40包括电池包箱体420、多个电池模组310。所述电池包箱体420包围形成一个电池放置空间。多个所述电池模组310间隔设置于所述电池放置空间内。所述灭火装置壳体10设置有所述电池放置空间内。且所述灭火装置壳体10设置于多个所述电池模组310的端盖330。所述灭火装置壳体10包围形成一个密封空间，所述密封空间内设置有灭火剂110与压缩气体，用于在电池发生热失控时进行灭火。

本实施例中，设置有所述灭火剂110的所述灭火装置壳体10设置于所述电池包箱体420与多个所述电池模组310的端盖330之间。进而，当电池发生热失控时，可以及时向所述所端盖330喷射所述灭火剂110。通过所述灭火装置壳体10中喷出的所述灭火剂110对热失控电池模组中的热失控电池单体进行冷萃，并对热失控电池单体释放的气体进行化学阻燃。此时，通过所述被动式灭火装置100，从电池单体发生热失控到所述灭火剂110进行灭火整个过程，属于被动触发过程，不需要控制系统。同时，所述灭火装置壳体10设置于多个电池模组310的端盖330位置处，电池单体发生热失控后会及时触发所述灭火装置壳体10对应的位置，释放出所述灭火剂110进行灭火，可以精确定位热失控电池，制冷效果高。

在一个实施例中，所述电池包40还包括所述阻隔保护结构20，设置于所述灭火装置壳体10与所述电池包箱体420之间。通过所述阻隔保护结构20可以对所述灭火装置壳体10起到支撑保护和固定的作用。在车辆行驶过程中，降低地面振动对所述灭火装置壳体10的磨损，同时对所述灭火装置壳体10起到固定作用，防止所述灭火装置壳体10滑动。

并且，当电池单体发生锂电池热失控时，通过所述阻隔保护结构20可以对热失控释放气进行过滤，将高能固体颗粒物留存在纤维层内，进一步降低泄放气温度。同时，通过所述阻隔保护结构20将高能固体颗粒物留存在纤维层内，避免释放到空气中造成污染。

在一个实施例中，所述电池包40还包括电池包泄压阀410。所述电池包泄压阀410设置于所述电池包箱体420，且靠近所述阻隔保护结构20(纤维层)一侧设置。

在一个实施例中，所述电池包40包括上述实施例中任一实施例所述的被动式灭火装置100，多个实施例之间可以互相组合，以实现灭火。

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

Claims (10)

1.一种被动式灭火装置，应用于电池包，所述电池包括电池模组，所述电池模组包括多个电池单体，所述电池单体设置有安全阀，所述电池模组具有端盖，其特征在于，所述被动式灭火装置包括：

灭火装置壳体，包围形成一个密封空间，所述密封空间内设置有灭火剂与压缩气体；

所述灭火装置壳体用于设置于多个电池模组的端盖或多个电池单体的安全阀；

当所述电池单体发生热失控时，所述端盖或所述安全阀开启，所述灭火装置壳体破裂，并向所述所端盖或者所述安全阀喷射所述灭火剂。

2.根据权利要求1所述的被动式灭火装置，其特征在于，所述灭火装置壳体包括：

密封膜层，包围形成所述密封空间；

第一支撑膜层，包覆于所述密封膜层远离所述灭火剂的表面，所述第一支撑膜层用于设置于多个所述端盖或多个所述安全阀。

3.根据权利要求2所述的被动式灭火装置，其特征在于，所述灭火装置壳体还包括第二支撑层，设置于所述密封膜层与所述第一支撑膜层之间，并包覆于所述密封膜层远离所述灭火剂的表面。

4.根据权利要求1所述的被动式灭火装置，其特征在于，所述灭火装置壳体包括：

壳体，包围形成所述密封空间；

多个熔膜层结构，间隔设置于所述壳体；

每个所述熔膜层结构用于与每个所述端盖或每个所述安全阀一一对应设置。

5.根据权利要求4所述的被动式灭火装置，其特征在于，每个所述熔膜层结构包括：

密封膜层，靠近所述灭火剂设置；

第一支撑膜层，设置于所述密封膜层与所述端盖或所述安全阀之间。

6.根据权利要求5所述的被动式灭火装置，其特征在于，所述被动式灭火装置还包括：

阻隔保护结构，设置于所述灭火装置壳体远离所述端盖或所述安全阀的表面。

7.根据权利要求6所述的被动式灭火装置，其特征在于，所述阻隔保护结构为碳纳米纤维编制层结构或玻璃纤维编织层结构。

8.根据权利要求7所述的被动式灭火装置，其特征在于，所述碳纳米纤维编制层结构的编制孔径为300微米至2000微米；

或者，所述玻璃纤维编织层结构的编制孔径为300微米至2000微米。

9.根据权利要求1所述的被动式灭火装置，其特征在于，所述灭火装置壳体设置有充装口，用于充放所述灭火剂与所述压缩气体。

10.一种电池包，其特征在于，包括：

电池包箱体，包围形成一个电池放置空间；

多个电池模组间隔设置于所述电池放置空间内；

灭火装置壳体，设置有所述电池放置空间内，且所述灭火装置壳体设置于多个所述电池模组的端盖与所述电池包箱体之间；

所述灭火装置壳体包围形成一个密封空间，所述密封空间内设置有灭火剂与压缩气体，用于在电池发生热失控时进行灭火。

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