CN117276721A - 动力电池系统下箱体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池系统下箱体，其包括箱体本体，所述箱体本体具有中空的容置腔，所述容置腔用于存储抑制介质；检测喷射模块，多个所述检测喷射模块间隔固定设置在所述箱体本体的内侧，且所述检测喷射模块与所述容置腔连通，当所述箱体本体受到冲击变形后，能够推动所述检测喷射模块打开，使得所述抑制介质对电芯单体进行喷射；介质填充单向阀，所述介质填充单向阀固定设置在所述箱体本体上，且所述介质填充单向阀的出气口与所述容置腔连通；防水泄压阀，所述防水泄压阀固定设置在所述箱体本体上。本发明能够提升集成度，降低空间占用，降低成本的同时保证可靠性。

Description

动力电池系统下箱体

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池系统下箱体。

背景技术

随着新能源汽车的大范围普及，由外部不当操作导致的动力电池热失控引发的汽车安全事故频发，后果惨重。高安全性逐渐成为动力电池开发的首要达成指标，系统级增效降本，开发兼顾安全性与性能密度的动力电池产品成为企业关注的焦点。作为动力电池系统核心部件，动力电池的动力电池系统下箱体主要起机械承载作用，需满足机械强度、等电位、防腐蚀、密封、轻量化等基本设计指标，为动力电池内最为复杂结构件。

动力电池由多个电芯单体串并联成组而成，当动力电池过充电、外部热源、外部短路、遭受变形、冲击或振动，易导致电芯单体发生热失控，生成大量烟雾，甚至起火爆炸后火势蔓延，严重威胁生命财产安全。现有技术中，提升动力电池安全性的解决方案技术方案为，当动力电池内部布置的监测模块(温度、烟雾传感器)检测到动力电池产生高温、烟雾时，由外部布置的瓶组内储存的抑制介质，通过管道及安装在动力电池箱体上的喷头喷射出来，对动力电池内部进行火灾抑制处理。该类技术方案存在如下缺点，集成度低，外部布置的储存抑制介质的瓶组、管道及喷头等均占用整车较大空间；成本高，需在动力电池系统外部，单独配置一套灭火系统；可靠性不足，通过电子元件类传感器进行热失控监测，如遇信号传导线束因外部冲击失效等极端情况，灭火功能随即失效。

因此，需要一种动力电池系统下箱体来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力电池系统下箱体，能够提升集成度，降低空间占用，降低成本的同时保证可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

动力电池系统下箱体，包括：

箱体本体，所述箱体本体具有中空的容置腔，所述容置腔用于存储抑制介质；

检测喷射模块，多个所述检测喷射模块间隔固定设置在所述箱体本体的内侧，且所述检测喷射模块与所述容置腔连通，当所述箱体本体受到冲击变形后，能够推动所述检测喷射模块打开，使得所述抑制介质对电芯单体进行喷射；

介质填充单向阀，所述介质填充单向阀固定设置在所述箱体本体上，且所述介质填充单向阀的出气口与所述容置腔连通，所述抑制介质能够通过所述介质填充单向阀单向充入所述容置腔；

防水泄压阀，所述防水泄压阀固定设置在所述箱体本体上。

进一步地，所述箱体本体包括底板，在所述底板的左右两侧固定设置有左侧板和右侧板，在所述底板的前后两侧固定设置有前侧板和后侧板，所述前侧板、所述左侧板、所述后侧板和所述右侧板依次连接围设形成口字形框体，所述左侧板、所述后侧板和所述右侧板均设置有所述容置腔。

进一步地，沿所述左侧板的延伸方向于所述左侧板的容置腔中设置有第一隔板，沿所述后侧板的延伸方向于所述后侧板的容置腔中设置有第二隔板，沿所述右侧板的延伸方向于所述右侧板的容置腔中设置有第三隔板，所述第一隔板、所述第二隔板以及所述第三隔板不处于同一高度。

进一步地，沿所述左侧板的延伸方向于所述左侧板的下端设置有第一安装部，沿所述后侧板的延伸方向于所述后侧板的下端设置有第二安装部，沿所述右侧板的延伸方向于所述右侧板的下端设置有第三安装部，所述底板与所述第一安装部、所述第二安装部以及所述第三安装部连接。

进一步地，所述第一安装部、所述第二安装部和所述第三安装部均具有中空腔，所述左侧板上开设有与所述第一安装部连通的第一导通孔，所述后侧板上开设有与所述第二安装部连通的第二导通孔，所述右侧板上开设有与所述第三安装部连通的第三导通孔。

进一步地，所述检测喷射模块包括安装框架和封堵组件，所述安装框架固定设置在所述箱体本体的内侧，且所述安装框架上开设有与所述容置腔连通的喷射孔，所述封堵组件滑动设置在所述安装框架上，且能够封堵所述喷射孔，当所述箱体本体受到冲击变形后，所述封堵组件能够相对所述安装框架移动，使得所述喷射孔打开。

进一步地，所述封堵组件包括密封件、弹性件和固定螺栓，所述密封件的一侧固定设置有检测探针，所述检测探针穿设在所述安装框架上，且所述检测探针的一端相对所述安装框架伸出，所述固定螺栓穿过所述安装框架与所述密封件连接，所述弹性件设置在所述安装框架与所述固定螺栓之间，且所述弹性件的一端与所述安装框架抵接，所述弹性件的另一端与所述固定螺栓抵接。

进一步地，所述密封件朝向所述安装框架的一侧固定设置有固定连接件，所述固定螺栓与所述固定连接件连接，所述固定连接件的熔点与动力电池的热失控临界点相等。

进一步地，所述密封件与所述安装框架之前设置有第一密封圈，所述安装框架与所述箱体本体之间设置有第二密封圈。

进一步地，沿所述安装框架的周向于所述安装框架上间隔设置有多个连接耳板，固定件穿过所述连接耳板与所述箱体本体连接。

本发明的有益效果：

本发明所提供的一种动力电池系统下箱体，箱体本体具有存储抑制介质的中空的容置腔，箱体本体的内侧固定设置有多个检测喷射模块，检测喷射模块与容置腔连通，在箱体本体上设置有介质填充单向阀，实现抑制介质的单向填充，箱体本体上固定设置有防水泄压阀。当箱体本体受到冲击变形后，能够推动检测喷射模块打开，使得抑制介质对电芯单体进行喷射。通过上述设置，利用机械感知的方式，对动力电池的下箱体外部撞击挤压做出及时反应，区别于传统灭火防控系统通过内部设置烟雾或温度传感器的监测方式，该监测方式无电子元件、信号传导线束，有效避免极端情况下电子元件失效、信号传导线束折断等状况导致监测失效的发生，具有更强的极端环境适应性，可靠性更高。而且利用箱体本体作为灭火介质储存空间，区别于传统动力电池外部设置储存瓶的方式，降低空间占用，降低成本。

附图说明

图1是本发明一种动力电池系统下箱体的示意图；

图2是本发明一种动力电池系统下箱体的分解图；

图3是本发明一种动力电池系统下箱体中检测喷射模块的示意图；

图4是本发明一种动力电池系统下箱体中检测喷射模块的分解图；

图5是本发明一种动力电池系统下箱体中箱体本体的分解图；

图6是图5中A处的局部放大图。

图中：

1、箱体本体；11、前侧板；12、左侧板；121、第一安装部；122、第一隔板；123、第一导通孔；13、后侧板；131、第二安装部；14、右侧板；15、底板；2、检测喷射模块；21、安装框架；211、喷射孔；212、连接耳板；22、密封件；221、固定连接件；23、检测探针；24、弹性件；25、固定螺栓；26、第二密封圈；27、第一密封圈；28、固定件；3、介质填充单向阀；4、防水泄压阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在设计制造动力电池系统下箱体时，为了能够提升集成度，降低空间占用，降低成本的同时保证可靠性，如图1-图6所示，本发明提供一种动力电池系统下箱体。动力电池系统下箱体包括箱体本体1、检测喷射模块2、介质填充单向阀3和防水泄压阀4。

其中，箱体本体1具有中空的容置腔，容置腔用于存储抑制介质；多个检测喷射模块2间隔固定设置在箱体本体1的内侧，且检测喷射模块2与容置腔连通，当箱体本体1受到冲击变形后，能够推动检测喷射模块2打开，使得抑制介质对电芯单体进行喷射；介质填充单向阀3固定设置在箱体本体1上，且介质填充单向阀3的出气口与容置腔连通，抑制介质能够通过介质填充单向阀3单向充入容置腔；防水泄压阀4，防水泄压阀4固定设置在箱体本体1上。

通过上述设置，利用机械感知的方式，对动力电池的下箱体外部撞击挤压做出及时反应，区别于传统灭火防控系统通过内部设置烟雾或温度传感器的监测方式，该监测方式无电子元件、信号传导线束，有效避免极端情况下电子元件失效、信号传导线束折断等状况导致监测失效的发生，具有更强的极端环境适应性，可靠性更高。而且利用箱体本体1作为灭火介质储存空间，区别于传统动力电池外部设置储存瓶的方式，降低空间占用，降低成本。

通过采用介质填充单向阀3，在介质填充单向阀3处从下箱体外部注入高压火灾的抑制介质(如：气态七氟丙烷)，高压气体火灾的抑制介质只可单向进入，注入后无法反向流出。注入后在下箱体的容置腔内高压储存。通过设置防水泄压阀4，当动力电池系统内部气压达到阈值，防水泄压阀4开启，抑制介质随泄压口流出，防止动力电池箱体过压鼓胀爆炸。

进一步地，箱体本体1包括底板15，在底板15的左右两侧固定设置有左侧板12和右侧板14，在底板15的前后两侧固定设置有前侧板11和后侧板13，前侧板11、左侧板12、后侧板13和右侧板14依次连接围设形成口字形框体，左侧板12、后侧板13和右侧板14均设置有容置腔。具体地，前侧板11、左侧板12、后侧板13和右侧板14均采用型材制成，利用型材自身具有的结构即可作为容置腔进行使用。通过左侧板12、后侧板13和右侧板14的容置腔进行抑制介质的存储，能够提升空间的使用率。

进一步地，沿左侧板12的延伸方向于左侧板12的容置腔中设置有第一隔板122，沿后侧板13的延伸方向于后侧板13的容置腔中设置有第二隔板，沿右侧板14的延伸方向于右侧板14的容置腔中设置有第三隔板，第一隔板122、第二隔板以及第三隔板不处于同一高度。通过上述设置，一方面保证左侧板12、后侧板13和右侧板14结构强度，另一方面，能够使左侧板12、后侧板13和右侧板14的容置腔相互连通，从而保证存储抑制介质的量。下箱体的左侧板12、右侧板14和后侧板13在拼接处的所有外侧缝隙通过熔化极惰性气体保护焊或非熔化极惰性气体保护电弧焊进行连续焊接，实现密封。下箱体左侧板12、右侧板14和后侧板13最上端设有对齐的对接面，此处可通过涂结构胶或焊接密封。综上，下箱体左侧板12、右侧板14、后侧板13构成全密封型腔，功能类似于密封容器，内部全导通，具备储存大量高压气体的条件。

进一步地，沿左侧板12的延伸方向于左侧板12的下端设置有第一安装部121，沿后侧板13的延伸方向于后侧板13的下端设置有第二安装部131，沿右侧板14的延伸方向于右侧板14的下端设置有第三安装部，底板15与第一安装部121、第二安装部131以及第三安装部连接。通过设置第一安装部121、第二安装部131以及第三安装部，便于底板15的安装。

进一步地，第一安装部121、第二安装部131和第三安装部均具有中空腔，左侧板12上开设有与第一安装部121连通的第一导通孔123，后侧板13上开设有与第二安装部131连通的第二导通孔，右侧板14上开设有与第三安装部连通的第三导通孔。通过上述设置，能够充分利用第一安装部121、第二安装部131和第三安装部的空间，进一步提升抑制介质的存储空间。

进一步地，检测喷射模块2包括安装框架21和封堵组件，安装框架21固定设置在箱体本体1的内侧，且安装框架21上开设有与容置腔连通的喷射孔211，封堵组件滑动设置在安装框架21上，且能够封堵喷射孔211，当箱体本体1受到冲击变形后，封堵组件能够相对安装框架21移动，使得喷射孔211打开。由于箱体本体1受到冲击后会产生变形，从而推动封堵组件移动，使得安装框架21上的喷射孔211打开，抑制介质即可通过喷射孔211喷出。

进一步地，封堵组件包括密封件22、弹性件24和固定螺栓25，密封件22的一侧固定设置有检测探针23，检测探针23穿设在安装框架21上，且检测探针23的一端相对安装框架21伸出，固定螺栓25穿过安装框架21与密封件22连接，弹性件24设置在安装框架21与固定螺栓25之间，且弹性件24的一端与安装框架21抵接，弹性件24的另一端与固定螺栓25抵接。具体地，弹性件24为压缩弹簧，在安装框架21上安装好封堵组件后，弹性件24处于压缩状态，在弹性件24的弹力作用下，安装框架21与密封件22紧密贴合，从而保证密封件22稳定封堵喷射孔211。检测探针23与箱体本体1的内壁面具有一定的间隙，当动力电池环境有异常时，如遇动力电池外部碰撞挤压，下箱体的外表面向内部凹陷变形，检测探针23与下箱体内表面在电池环境无异常时存在安全间隙，碰撞挤压导致下箱体接触碰撞检测探针23，并向内产生推力，远大于弹性件24受压产生的预压力，导致弹簧被压缩，密封件22与安装框体分离，使得喷射口打开，即可进行抑制介质的喷射。

进一步地，密封件22朝向安装框架21的一侧固定设置有固定连接件221，固定螺栓25与固定连接件221连接，固定连接件221的熔点与动力电池的热失控临界点相等。如遇动力电池内部温度到达热失控临界点，固定连接件221达到熔点，此时固定连接件221变形失效，固定螺栓25从固定连接件221中脱离，密封件22挣脱，喷射口完全打开。

进一步地，密封件22与安装框架21之前设置有第一密封圈27，安装框架21与箱体本体1之间设置有第二密封圈26。通过设置第一密封圈27，能够保证密封件22与安装框架21的密封性，通过设置第二密封圈26，能够保证安装框架21与箱体本体1之间的密封性。

进一步地，沿安装框架21的周向于安装框架21上间隔设置有多个连接耳板212，固定件28穿过连接耳板212与箱体本体1连接。通过上述设置，便于安装框架21在箱体本体1上的安装。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.动力电池系统下箱体，其特征在于，包括：

箱体本体(1)，所述箱体本体(1)具有中空的容置腔，所述容置腔用于存储抑制介质；

检测喷射模块(2)，多个所述检测喷射模块(2)间隔固定设置在所述箱体本体(1)的内侧，且所述检测喷射模块(2)与所述容置腔连通，当所述箱体本体(1)受到冲击变形后，能够推动所述检测喷射模块(2)打开，使得所述抑制介质对电芯单体进行喷射；

介质填充单向阀(3)，所述介质填充单向阀(3)固定设置在所述箱体本体(1)上，且所述介质填充单向阀(3)的出气口与所述容置腔连通，所述抑制介质能够通过所述介质填充单向阀(3)单向充入所述容置腔；

防水泄压阀(4)，所述防水泄压阀(4)固定设置在所述箱体本体(1)上。

2.根据权利要求1所述的动力电池系统下箱体，其特征在于，所述箱体本体(1)包括底板(15)，在所述底板(15)的左右两侧固定设置有左侧板(12)和右侧板(14)，在所述底板(15)的前后两侧固定设置有前侧板(11)和后侧板(13)，所述前侧板(11)、所述左侧板(12)、所述后侧板(13)和所述右侧板(14)依次连接围设形成口字形框体，所述左侧板(12)、所述后侧板(13)和所述右侧板(14)均设置有所述容置腔。

3.根据权利要求2所述的动力电池系统下箱体，其特征在于，沿所述左侧板(12)的延伸方向于所述左侧板(12)的容置腔中设置有第一隔板(122)，沿所述后侧板(13)的延伸方向于所述后侧板(13)的容置腔中设置有第二隔板，沿所述右侧板(14)的延伸方向于所述右侧板(14)的容置腔中设置有第三隔板，所述第一隔板(122)、所述第二隔板以及所述第三隔板不处于同一高度。

4.根据权利要求2所述的动力电池系统下箱体，其特征在于，沿所述左侧板(12)的延伸方向于所述左侧板(12)的下端设置有第一安装部(121)，沿所述后侧板(13)的延伸方向于所述后侧板(13)的下端设置有第二安装部(131)，沿所述右侧板(14)的延伸方向于所述右侧板(14)的下端设置有第三安装部，所述底板(15)与所述第一安装部(121)、所述第二安装部(131)以及所述第三安装部连接。

5.根据权利要求4所述的动力电池系统下箱体，其特征在于，所述第一安装部(121)、所述第二安装部(131)和所述第三安装部均具有中空腔，所述左侧板(12)上开设有与所述第一安装部(121)连通的第一导通孔(123)，所述后侧板(13)上开设有与所述第二安装部(131)连通的第二导通孔，所述右侧板(14)上开设有与所述第三安装部连通的第三导通孔。

6.根据权利要求1所述的动力电池系统下箱体，其特征在于，所述检测喷射模块(2)包括安装框架(21)和封堵组件，所述安装框架(21)固定设置在所述箱体本体(1)的内侧，且所述安装框架(21)上开设有与所述容置腔连通的喷射孔(211)，所述封堵组件滑动设置在所述安装框架(21)上，且能够封堵所述喷射孔(211)，当所述箱体本体(1)受到冲击变形后，所述封堵组件能够相对所述安装框架(21)移动，使得所述喷射孔(211)打开。

7.根据权利要求6所述的动力电池系统下箱体，其特征在于，所述封堵组件包括密封件(22)、弹性件(24)和固定螺栓(25)，所述密封件(22)的一侧固定设置有检测探针(23)，所述检测探针(23)穿设在所述安装框架(21)上，且所述检测探针(23)的一端相对所述安装框架(21)伸出，所述固定螺栓(25)穿过所述安装框架(21)与所述密封件(22)连接，所述弹性件(24)设置在所述安装框架(21)与所述固定螺栓(25)之间，且所述弹性件(24)的一端与所述安装框架(21)抵接，所述弹性件(24)的另一端与所述固定螺栓(25)抵接。

8.根据权利要求7所述的动力电池系统下箱体，其特征在于，所述密封件(22)朝向所述安装框架(21)的一侧固定设置有固定连接件(221)，所述固定螺栓(25)与所述固定连接件(221)连接，所述固定连接件(221)的熔点与动力电池的热失控临界点相等。

9.根据权利要求7所述的动力电池系统下箱体，其特征在于，所述密封件(22)与所述安装框架(21)之前设置有第一密封圈(27)，所述安装框架(21)与所述箱体本体(1)之间设置有第二密封圈(26)。

10.根据权利要求7所述的动力电池系统下箱体，其特征在于，沿所述安装框架(21)的周向于所述安装框架(21)上间隔设置有多个连接耳板(212)，固定件(28)穿过所述连接耳板(212)与所述箱体本体(1)连接。