CN114976365A - 一种新能源汽车用分区防火电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用分区防火电池系统，属于电池技术领域，本方案通过将电池柱分组置于电池盒中，配合减震散热芯对电池柱的包裹，有效提高了对电池柱的固定作用，减少了电池柱受到的震动，当电池柱短路起火导致电池盒内部温度快速升高时，密封膨胀块受热体积膨胀挤压钢化玻璃管使其破裂，释放出高压腔内部的二氧化碳气体以及消防粉末对电池盒内部进行有效的灭火，配合多孔的减震散热芯使得消防粉末扩散的更加均匀，在电池盒内部形成气溶胶区域，对火灾进行有效的阻隔，降低了火灾蔓延的可能性，配合高压气体喷射吸收大量热量对电池盒内部进行降温，进一步提高了电池的安全性。

Description

一种新能源汽车用分区防火电池系统
技术领域
本发明涉及金属回收领域，更具体地说，涉及一种新能源汽车用分区防火电池系统。
背景技术
新能源电动汽车，新能源电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
随着科技的发展，人们对环境保护的重视程度日益提高，为了减少传统汽车燃烧化石燃料造成的空气污染，新能源汽车的发展越来越快，路面上的新能源汽车保有量越来越多，由于汽车在路上行驶的过程中往往会产生剧烈的颠簸，甚至会受到剧烈的撞击，这些因素容易造成汽车内部的个别电池发生破损短路起火，如果处置不当会造成火灾快速蔓延进而导致巨大的经济损失和人员伤亡。
为此，我们提出一种新能源汽车用分区防火电池系统来有效解决现有技术中所存在的一些问题。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新能源汽车用分区防火电池系统，通过将电池柱分组置于电池盒中，配合减震散热芯对电池柱的包裹，有效提高了对电池柱的固定作用，减少了电池柱受到的震动，当电池柱短路起火导致电池盒内部温度快速升高时，密封膨胀块受热体积膨胀挤压钢化玻璃管使其破裂，释放出高压腔内部的二氧化碳气体以及消防粉末对电池盒内部进行有效的灭火，配合多孔的减震散热芯使得消防粉末扩散的更加均匀，在电池盒内部形成气溶胶区域，对火灾进行有效的阻隔，降低了火灾蔓延的可能性，配合高压气体喷射吸收大量热量对电池盒内部进行降温，进一步提高了电池的安全性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种新能源汽车用分区防火电池系统，包括保护盒，保护盒底部设有隔离板，隔离板上端设有换热固定组件，换热固定组件包括换热板，换热板上端设有分区电池组，分区电池组包括电池盒，电池盒内部设有减震散热芯，减震散热芯内部等距嵌设有多个电池柱，减震散热芯内部开设有大量相互连通的孔隙，电池盒上端设有隔离盖，减震散热芯内部设有多个贯穿隔离盖并延伸至其外部的温感破碎杆，温感破碎杆包括钢化玻璃管，钢化玻璃管内部设有密封膨胀块，密封膨胀块膨胀系数大于钢化玻璃管，分区电池组上端设有蓄压块，蓄压块内部开设有高压腔，高压腔内部填充有二氧化碳气体，电池柱上端连通于高压腔内部。
进一步的，密封膨胀块外壁设有密封垫，密封膨胀块中间嵌设有破碎刺。
进一步的，隔离板上端设有循环散热组件，循环散热组件包括储液鼓，储液鼓内部填充有冷却液，循环散热组件还包括液泵，液泵通过循环管道连通于储液鼓。
进一步的，循环管道包括入流管和回流管，入流管和回流管之间通过稳定夹固定连接，入流管连接于液泵进液端，回流管连接于液泵出液端。
进一步的，储液鼓外壁环形等距设有多个散热翅，散热翅外壁经过打磨处理得到光滑表面。
进一步的，换热板上端设有分隔固定板，换热板内部开设有换热腔，分隔固定板内部开设有散热分支腔，散热分支腔连通于换热腔，入流管和回流管分别通过连通管连通于换热腔。
进一步的，分隔固定板两侧均设有稳定导热垫，稳定导热垫外壁呈蜂窝状结构，稳定导热垫贴附于电池盒外壁。
进一步的，高压腔内部填充有消防粉末，二氧化碳气体压力为1.5-2MPa。
进一步的，换热板上壁设有缓冲导热层，缓冲导热层上壁设有防滑纹。
进一步的，保护盒上端设有充气保护盖，充气保护盖下端设有充溢囊，充溢囊内部填充有惰性气体。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过将电池柱分组置于电池盒中，配合减震散热芯对电池柱的包裹，有效提高了对电池柱的固定作用，减少了电池柱受到的震动，当电池柱短路起火导致电池盒内部温度快速升高时，密封膨胀块受热体积膨胀挤压钢化玻璃管使其破裂，释放出高压腔内部的二氧化碳气体以及消防粉末对电池盒内部进行有效的灭火，配合多孔的减震散热芯使得消防粉末扩散的更加均匀，在电池盒内部形成气溶胶区域，对火灾进行有效的阻隔，降低了火灾蔓延的可能性，配合高压气体喷射吸收大量热量对电池盒内部进行降温，进一步提高了电池的安全性。
(2)本方案中的密封膨胀块外壁设有密封垫，密封膨胀块中间嵌设有破碎刺，利用密封膨胀块受热体积膨胀配合破碎刺可以与钢化玻璃管点面接触，增大了接触面的压强，提高了对钢化玻璃管的破碎效率，提高了反应灵敏性。
(3)本方案中的隔离板上端设有循环散热组件，循环散热组件包括储液鼓，储液鼓内部填充有冷却液，循环散热组件还包括液泵，液泵通过循环管道连通于储液鼓，循环管道包括入流管和回流管，入流管和回流管之间通过稳定夹固定连接，入流管连接于液泵进液端，回流管连接于液泵出液端，储液鼓外壁环形等距设有多个散热翅，散热翅外壁经过打磨处理得到光滑表面，利用液泵泵送冷却液在循环管道内部流动，使得冷却液可以沿着循环管道对电池盒进行全方位的散热，同时配合储液鼓侧壁的散热翅对储液鼓内部的冷却液进行快速降温，进一步提高了散热效率。
(4)本方案中的换热板上端设有分隔固定板，换热板内部开设有换热腔，分隔固定板内部开设有散热分支腔，散热分支腔连通于换热腔，入流管和回流管分别通过连通管连通于换热腔，利用入流管将冷却液导入换热腔内部实现了对电池盒底部的高效降温，配合散热分支腔使得冷却液可以对电池盒侧壁进行降温，进一步实现了对电池盒的全方位散热。
(5)本方案中的分隔固定板两侧均设有稳定导热垫，稳定导热垫外壁呈蜂窝状结构，稳定导热垫贴附于电池盒外壁，利用蜂窝状结构的导热垫可以实现对电池盒散热的同时减小车辆震动导致的电池损坏。
(6)本方案中的高压腔内部填充有消防粉末，二氧化碳气体压力为1.5-2MPa，利用二氧化碳气体喷射时将消防粉末散布至电池盒内部，提高了对电池盒内部的灭火效率，同时高压气体在泄压的过程中吸收大量热量，降低了电池盒内部的温度，提高了电池的安全性。
(7)本方案中的保护盒上端设有充气保护盖，充气保护盖下端设有充溢囊，充溢囊内部填充有惰性气体，在电池全部安装完成后，向充气保护盖内部填充大量的惰性气体使得下方的充溢囊膨胀，对下方的分区电池组以及蓄压块进行固定，减少由于车辆颠簸而导致电池震动，提高了对电池的保护性，且当电池盒内部火灾未被及时控制时，火焰烧灼充溢囊并使其破裂释放出大量的惰性气体对电池盒进行二次灭火处理，进一步提高了电池的安全性。
附图说明
图1为本发明的主体结构外观示意图；
图2为本发明的主体结构爆炸图；
图3为本发明的换热固定组件结构示意图；
图4为本发明的分区电池组结构示意图；
图5为本发明的分区电池组爆炸图；
图6为本发明的蓄压块和分区电池组结合处结构示意图；
图7为本发明的蓄压块和分区电池组结合处在正常状态下的剖视图；
图8为本发明的温感破碎杆局部剖视图；
图9为本发明的循环散热组件和换热固定组件结合处结构示意图；
图10为本发明的换热固定组件剖视图；
图11为本发明的蓄压块和分区电池组结合处在火灾状态下的剖视图。
图中标号说明：
1保护盒、2隔离板、3循环散热组件、31储液鼓、32液泵、33循环管道、331入流管、332回流管、333稳定夹、4换热固定组件、41换热板、411连通管、412换热腔、42分隔固定板、421散热分支腔、43稳定导热垫、5分区电池组、51电池盒、52减震散热芯、53电池柱、54温感破碎杆、541钢化玻璃管、542密封膨胀块、543破碎刺、55隔离盖、6蓄压块、601高压腔、7充气保护盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是适配型号元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-8，一种新能源汽车用分区防火电池系统，包括保护盒1，保护盒1底部设有隔离板2，隔离板2上端设有换热固定组件4，换热固定组件4包括换热板41，换热板41上端设有分区电池组5，分区电池组5包括电池盒51，电池盒51内部设有减震散热芯52，减震散热芯52内部等距嵌设有多个电池柱53，减震散热芯52内部开设有大量相互连通的孔隙，电池盒51上端设有隔离盖55，减震散热芯52内部设有多个贯穿隔离盖55并延伸至其外部的温感破碎杆54，温感破碎杆54包括钢化玻璃管541，钢化玻璃管541内部设有密封膨胀块542，密封膨胀块542膨胀系数大于钢化玻璃管541，分区电池组5上端设有蓄压块6，蓄压块6内部开设有高压腔601，高压腔601内部填充有二氧化碳气体，电池柱53上端连通于高压腔601内部。
请参阅图8，密封膨胀块542外壁设有密封垫，密封膨胀块542中间嵌设有破碎刺543，利用密封膨胀块542受热体积膨胀配合破碎刺543可以与钢化玻璃管541点面接触，增大了接触面的压强，提高了对钢化玻璃管541的破碎效率，提高了反应灵敏性。
请参阅图9，隔离板2上端设有循环散热组件3，循环散热组件3包括储液鼓31，储液鼓31内部填充有冷却液，循环散热组件3还包括液泵32，液泵32通过循环管道33连通于储液鼓31，循环管道33包括入流管331和回流管332，入流管331和回流管332之间通过稳定夹333固定连接，入流管331连接于液泵32进液端，回流管332连接于液泵32出液端，储液鼓31外壁环形等距设有多个散热翅，散热翅外壁经过打磨处理得到光滑表面，利用液泵32泵送冷却液在循环管道33内部流动，使得冷却液可以沿着循环管道33对电池盒51进行全方位的散热，同时配合储液鼓31侧壁的散热翅对储液鼓31内部的冷却液进行快速降温，进一步提高了散热效率。
请参阅图10，换热板41上端设有分隔固定板42，换热板41内部开设有换热腔412，分隔固定板42内部开设有散热分支腔421，散热分支腔421连通于换热腔412，入流管331和回流管332分别通过连通管411连通于换热腔412，利用入流管331将冷却液导入换热腔412内部实现了对电池盒51底部的高效降温，配合散热分支腔421使得冷却液可以对电池盒51侧壁进行降温，进一步实现了对电池盒51的全方位散热。
分隔固定板42两侧均设有稳定导热垫43，稳定导热垫43外壁呈蜂窝状结构，稳定导热垫43贴附于电池盒51外壁，利用蜂窝状结构的稳定导热垫43可以实现对电池盒51散热的同时减小车辆震动导致的电池损坏。
高压腔601内部填充有消防粉末，二氧化碳气体压力为1.5-2MPa，利用二氧化碳气体喷射时将消防粉末散布至电池盒51内部，提高了对电池盒51内部的灭火效率，同时高压气体在泄压的过程中吸收大量热量，降低了电池盒51内部的温度，提高了电池的安全性。
保护盒1上端设有充气保护盖7，充气保护盖7下端设有充溢囊，充溢囊内部填充有惰性气体，在电池全部安装完成后，向充气保护盖7内部填充大量的惰性气体使得下方的充溢囊膨胀，对下方的分区电池组5以及蓄压块6进行固定，减少由于车辆颠簸而导致电池震动，提高了对电池的保护性，且当电池盒51内部火灾未被及时控制时，火焰烧灼充溢囊并使其破裂释放出大量的惰性气体对电池盒51进行二次灭火处理，进一步提高了电池的安全性。
在此需要补充的是，换热板41上壁设有缓冲导热层，缓冲导热层上壁设有防滑纹。
工作人员在在安装该电池时，首先需要将该电池组件按顺序固定于保护盒1内部，将电池柱53分组置于电池盒51中，配合减震散热芯52对电池柱53的包裹，有效提高了对电池柱53的固定作用，减少了电池柱53受到的震动，然后向储液鼓31内部填充足量的冷却液，并向高压腔601内部加注高压二氧化碳气体，最后安装充气保护盖7并向其中填充惰性气体；
在该电池在工作时，请参阅图11，当电池柱53短路起火导致电池盒51内部温度快速升高时，密封膨胀块542受热体积膨胀挤压钢化玻璃管541使其破裂，释放出高压腔601内部的二氧化碳气体以及消防粉末对电池盒51内部进行有效的灭火，配合多孔的减震散热芯52使得消防粉末扩散的更加均匀，在电池盒51内部形成气溶胶区域，对火灾进行有效的阻隔，降低了火灾蔓延的可能性，配合高压气体喷射吸收大量热量对电池盒51内部进行降温，进一步提高了电池的安全性，当电池盒51内部火灾未被及时控制时，火焰烧灼充溢囊并使其破裂释放出大量的惰性气体对电池盒51进行二次灭火处理，进一步提高了电池的安全性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新能源汽车用分区防火电池系统，包括保护盒(1)，其特征在于：所述保护盒(1)底部设有隔离板(2)，所述隔离板(2)上端设有换热固定组件(4)，所述换热固定组件(4)包括换热板(41)，所述换热板(41)上端设有分区电池组(5)，所述分区电池组(5)包括电池盒(51)，所述电池盒(51)内部设有减震散热芯(52)，所述减震散热芯(52)内部等距嵌设有多个电池柱(53)，所述减震散热芯(52)内部开设有大量相互连通的孔隙，所述电池盒(51)上端设有隔离盖(55)，所述减震散热芯(52)内部设有多个贯穿隔离盖(55)并延伸至其外部的温感破碎杆(54)，所述温感破碎杆(54)包括钢化玻璃管(541)，所述钢化玻璃管(541)内部设有密封膨胀块(542)，所述密封膨胀块(542)膨胀系数大于钢化玻璃管(541)，所述分区电池组(5)上端设有蓄压块(6)，所述蓄压块(6)内部开设有高压腔(601)，所述高压腔(601)内部填充有二氧化碳气体，所述电池柱(53)上端连通于高压腔(601)内部。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用分区防火电池系统，其特征在于：所述密封膨胀块(542)外壁设有密封垫，所述密封膨胀块(542)中间嵌设有破碎刺(543)。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用分区防火电池系统，其特征在于：所述隔离板(2)上端设有循环散热组件(3)，所述循环散热组件(3)包括储液鼓(31)，所述储液鼓(31)内部填充有冷却液，所述循环散热组件(3)还包括液泵(32)，所述液泵(32)通过循环管道(33)连通于储液鼓(31)。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车用分区防火电池系统，其特征在于：所述循环管道(33)包括入流管(331)和回流管(332)，所述入流管(331)和回流管(332)之间通过稳定夹(333)固定连接，所述入流管(331)连接于液泵(32)进液端，所述回流管(332)连接于液泵(32)出液端。
5.根据权利要求3所述的一种新能源汽车用分区防火电池系统，其特征在于：所述储液鼓(31)外壁环形等距设有多个散热翅，所述散热翅外壁经过打磨处理得到光滑表面。
6.根据权利要求4所述的一种新能源汽车用分区防火电池系统，其特征在于：所述换热板(41)上端设有分隔固定板(42)，所述换热板(41)内部开设有换热腔(412)，所述分隔固定板(42)内部开设有散热分支腔(421)，所述散热分支腔(421)连通于换热腔(412)，所述入流管(331)和回流管(332)分别通过连通管(411)连通于换热腔(412)。
7.根据权利要求6所述的一种新能源汽车用分区防火电池系统，其特征在于：所述分隔固定板(42)两侧均设有稳定导热垫(43)，所述稳定导热垫(43)外壁呈蜂窝状结构，所述稳定导热垫(43)贴附于电池盒(51)外壁。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用分区防火电池系统，其特征在于：所述高压腔(601)内部填充有消防粉末，所述二氧化碳气体压力为1.5-2MPa。
9.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用分区防火电池系统，其特征在于：所述换热板(41)上壁设有缓冲导热层，所述缓冲导热层上壁设有防滑纹。
10.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用分区防火电池系统，其特征在于：所述保护盒(1)上端设有充气保护盖(7)，所述充气保护盖(7)下端设有充溢囊，所述充溢囊内部填充有惰性气体。
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CN115382133A (zh) * 2022-09-20 2022-11-25 刘明生 一种高安全性新能源电池
EP4383407A1 (en) * 2022-12-06 2024-06-12 Rimac Technology LLC Semi-submerged module cooling

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