CN117790956B - 一种电池包外置式热失控探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池包探测技术领域，且公开了一种电池包外置式热失控探测装置，包括电池外壳，所述电池外壳内设有电池本体，还包括用于安装电池外壳的安装框，所述安装框内设有悬挂单元，所述安装框内通过悬挂单元悬挂有承载板，所述承载板上设有密封的安装架，所述安装架上密封安装有第一盖板。本发明中通过设置压力检测模块，电池本体热失控前期会发生鼓包，同时会挤压电池外壳发生形变，当电池外壳发生形变时，电池外壳会挤压具有弹性的防晃架，多个防晃架受到同时挤压，安装架内的冷却液液面会上升，冷却液液面上升后会造成安装架内上部压力产生变化，在热失控前期发现并及时通过控制系统预警，进一步提高电池本体使用时的安全系数。

Description

一种电池包外置式热失控探测装置

技术领域

本发明涉及电池包探测技术领域，具体为一种电池包外置式热失控探测装置。

背景技术

为了提高电池包在使用时的安全性，现有技术对电池包热失控探测装置作出了诸多的改进，如专利公开号为CN219777884U的专利，公开了一种锂电池热失控极早探测装置，该专利通过气体传感器检测电源箱内部气体各成分浓度，当电解液有机溶剂蒸汽、一氧化碳或烷烃类化合物浓度超标后，立即向用户发出警报，从而在锂电池温度升高至报警温度前提前报警，为人们争取更多的处理时间，通过信号传输器连接数据库与用户终端，从而能够进行远程报警，同时用户能够通过红外成像仪观察现场情况，及时采取应对措施，减少损失。

上述专利具有明显的有益效果，但在现实操作中仍存有下面不足：

热失控探测装置通过对锂电池热失控后产生的温度、气体和辐射光强等信息进行探测，当锂电池发生热失控后，首先是其内部电解液的发热汽化导致锂电池单体先发生膨胀变形，然后才有可探测气体的逸出，后续表现为环境温度上升，之后才是热失控导致的火花产生，因此上述专利中的探测装置无法对锂电池热失控的早期做出判断，且温度、气体和辐射光强探测器容易被环境所干扰，准确率不高，目前的气体探测及温度探测方式都只能对锂电池发生热失控的中期阶段做出预警，而无法对早期热失控做出预警，因此，本领域亟需对电池包外置式热失控探测装置作出改进，从而解决现有技术的缺陷。

发明内容

针对上述技术方案的不足，本发明提供一种电池包外置式热失控探测装置，在热失控前期发现并及时通过控制系统预警，进一步提高电池本体使用时的安全系数。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电池包外置式热失控探测装置，包括电池外壳，所述电池外壳内设有电池本体，还包括用于安装电池外壳的安装框，所述安装框内设有悬挂单元，所述安装框内通过悬挂单元悬挂有承载板，所述承载板上设有密封的安装架，所述安装架上密封安装有第一盖板，所述安装架内侧壁在竖直方向上固定连接有多个与电池外壳适配且呈环形的防晃架，所述防晃架具有弹性，所述安装架内填充有冷却液，所述第一盖板靠近电池外壳的一面安装有压力检测模块和温度检测模块，所述压力检测模块用于对冷却液的液位进行监测，所述温度检测模块用于对冷却液的温度进行监测。

优选地，所述第一盖板上螺纹连接有调节杆，所述调节杆的下端设有监测模块，所述电池外壳上开设有用于对监测模块进行让位的让位口，所述监测模块与电池本体接触并与外界隔绝，所述调节杆侧面螺纹连接有用于限位的限位环。

优选地，所述悬挂单元包括若干个承载架，所述安装框内侧壁开设有与承载架适配的转动槽，所述承载架转动连接在转动槽内，所述承载架一面与安装框内侧壁之间转动连接有阻尼杆，所述阻尼杆呈倾斜状用于对承载架进行支撑，所述承载板与承载架之间固定连接有用于悬挂的连接绳。

优选地，所述安装框的两侧分别设有进液管与出液管，二者均为弹性且与安装架内部连通。

优选地，所述电池外壳一侧设有与让位口适配的限位凸台，所述调节杆下端侧面固定连接有与限位凸台侧面螺纹连接的限位框，所述限位框内嵌设有用于密封的第一密封圈。

优选地，所述监测模块一侧固定连接有导向柱，所述调节杆的下端开设有与导向柱适配的导向孔，所述监测模块一面与调节杆下端之间固定连接有弹性件，所述弹性件套设在导向柱侧面。

优选地，所述安装框内填充有能够灭火的灭火剂，所述安装框上端密封安装有第二盖板，所述安装框内底部设有微型泵，所述微型泵上设有与进液管连通的连接软管，所述第一盖板与安装架上端之间设有第二密封圈。

优选地，所述承载板下表面通过连接件悬挂有配重摆锤，所述承载板下表面固定连接有若干根加强肋。

优选地，所述防晃架内空腔为上宽下窄的斗状。

优选地，所述安装架与进液管连接处的高度大于与出液管连接处的高度。

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电池包外置式热失控探测装置，克服了现有技术的不足，本发明的有益效果在于：

1、本发明中通过设置压力检测模块，电池本体热失控前期会发生鼓包，同时会挤压电池外壳发生形变，当电池外壳发生形变时，电池外壳会挤压具有弹性的防晃架，多个防晃架受到同时挤压，安装架内的冷却液液面会上升，冷却液液面上升后会造成安装架内上部压力产生变化，在热失控前期发现并及时通过控制系统预警，进一步提高电池本体使用时的安全系数。

2、本发明中通过设置悬挂单元，当汽车在行驶时，通过悬挂单元以及防晃架降低冷却液的晃动，同时降低了电池本体的晃动，有效解决了汽车行进过程中产生的震动容易致使电池本体移动造成磨损或损坏，进而延长电池本体的使用寿命，降低出现热失控的概率。

3、本发明中通过设置监测模块，当电池本体出现热失控时发生形变时，电池本体会挤压监测模块，此时监测模块通过导向柱在导向孔内移动，并同时配合弹性件保证监测模块始终贴合电池本体，对电池本体进行监测，对电池本体热失控的中期进行检测。

4、本发明中通过设置微型泵等，安装框内填充有能够灭火的灭火剂，电池本体温度急剧上升并起火时，启动微型泵将安装框内灭火剂抽入至安装架内进行灭火，提高整体的安全性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明整体剖视后的结构示意图；

图2为本发明中安装框剖视的结构示意图；

图3为本发明中承载板底部的结构示意图；

图4为本发明中防晃架的结构示意图；

图5为图1中A处放大结构示意图；

图6为图1中B处放大结构示意图；

图7为图1中C处放大结构示意图。

图中：1、电池外壳；2、电池本体；3、安装框；4、承载板；5、悬挂单元；6、安装架；7、第一盖板；8、防晃架；9、压力检测模块；10、温度检测模块；11、调节杆；12、监测模块；13、让位口；14、限位环；15、承载架；16、转动槽；17、阻尼杆；18、连接绳；19、进液管；20、出液管；21、限位凸台；22、限位框；23、第一密封圈；24、导向柱；25、导向孔；26、弹性件；27、微型泵；28、连接软管；29、配重摆锤；30、加强肋；31、第二盖板；32、第二密封圈。

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。

请参阅图1-图7，作为本发明的一种技术优化方案，一种电池包外置式热失控探测装置，包括电池外壳1，电池外壳1内设有电池本体2，还包括用于安装电池外壳1的安装框3，安装框3内设有悬挂单元5，安装框3内通过悬挂单元5悬挂有承载板4，承载板4上设有密封的安装架6，安装架6上密封安装有第一盖板7，安装架6内侧壁在竖直方向上固定连接有多个与电池外壳1适配且呈环形的防晃架8，防晃架8具有弹性，安装架6内填充有冷却液，第一盖板7靠近电池外壳1的一面安装有压力检测模块9和温度检测模块10，压力检测模块9用于对冷却液的液位进行监测，温度检测模块10用于对冷却液的温度进行监测；

上述的安装框3安装在新能源汽车上，电池本体2安装在电池外壳1内，电池外壳1安装在安装架6内，电池外壳1的侧面均受到防晃架8的支撑，将冷却液定量输入至安装架6内，其中，冷却液可以使用油类冷却液，不易挥发，安装架6上留有空腔，将第一盖板7密封安装在安装架6上，通过压力检测模块9始终对安装架6内上部空腔压力进行监测，在电池本体2工作时，通过冷却液对电池本体2进行降温，同时通过温度检测模块10对冷却液和电池本体2的温度进行检测，若是电池本体2因过度充放电或是高温原因导致热失控，电池本体2热失控前期会出现鼓包情况，同时会挤压电池外壳1发生形变，当电池外壳1发生形变时，电池外壳1会挤压具有弹性的防晃架8，多个防晃架8受到同时挤压，安装架6内的冷却液液面会上升，冷却液液面上升后会造成安装架6内上部压力产生变化，压力检测模块9检测到压力变化后会传输信号至控制系统，在温度检测模块10没有达到高温报警阈值时，通过压力检测模块9及时发现电池本体2已经出现热失控，同时通过温度检测模块10也可对电池本体2进行监测，双重监测电池本体2防止其中一个检测装置出现损坏，当汽车在行驶时，通过悬挂单元5以及防晃架8降低冷却液的晃动，同时降低了电池本体2的晃动，有效解决了汽车行进过程中产生的振动容易致使电池本体2移动造成磨损或损坏，进而延长电池本体2的使用寿命，降低出现热失控的概率。

作为本发明的一种技术优化方案，第一盖板7上螺纹连接有调节杆11，调节杆11的下端设有监测模块12，电池外壳1上开设有用于对监测模块12进行让位的让位口13，监测模块12与电池本体2接触并与外界隔绝，调节杆11侧面螺纹连接有用于限位的限位环14，电池外壳1一侧设有与让位口13适配的限位凸台21，调节杆11下端侧面固定连接有与限位凸台21侧面螺纹连接的限位框22，限位框22内嵌设有用于密封的第一密封圈23，监测模块12一侧固定连接有导向柱24，调节杆11的下端开设有与导向柱24适配的导向孔25，监测模块12一面与调节杆11下端之间固定连接有弹性件26，弹性件26套设在导向柱24侧面；

电池外壳1以及电池本体2安装在安装架6内后，对第一盖板7进行密封安装，第一盖板7密封安装后，通过旋转调节杆11，调节杆11旋转带动监测模块12下移，继续旋转调节杆11后限位环14螺纹连接在限位凸台21侧面，调节杆11继续转动使得监测模块12穿过让位口13与电池本体2直接接触，拧紧调节杆11和限位环14对调节杆11的位置进行限位固定，并通过第一密封圈23进行密封处理，此时让位口13为与电池外壳1内部呈一个密闭腔，当电池本体2出现热失控时发生形变时，电池本体2会挤压监测模块12，此时监测模块12通过导向柱24在导向孔25内移动，并同时配合弹性件26保证监测模块12始终贴合电池本体2，对电池本体2进行监测，其中监测模块12内设有包括但不限于：CO传感器、VOC传感器、氢气传感器、烟雾传感器、温度传感器和压力传感器等等，可以包含上述一种或几种传感器，对电池本体2进行实时检测，此处监测模块12主要监测电池本体2热失控中期发生气体外泄。

作为本发明的一种技术优化方案，悬挂单元5包括若干个承载架15，安装框3内侧壁开设有与承载架15适配的转动槽16，承载架15转动连接在转动槽16内，承载架15一面与安装框3内侧壁之间转动连接有阻尼杆17，阻尼杆17呈倾斜状用于对承载架15进行支撑，承载板4与承载架15之间固定连接有用于悬挂的连接绳18，其中连接绳18具有弹性；阻尼杆17具有缓冲效果，通过阻尼杆17以及连接绳18对承载板4的悬挂，降低承载板4的晃动。

作为本发明的一种技术优化方案，安装框3的两侧分别设有进液管19与出液管20，二者均为弹性且与安装架6内部连通；进液管19和出液管20均为具有形变效果的管道，进液管19和出液管20均与外部的冷却液承载装置连通，当安装架6内的冷却液减少时通过进液管19进行加注，同时，若是温度检测模块10监测到冷却液的热量较高，但电池本体2属于正常情况下，通过出液管20和进液管19的配合对冷却液进行循环，提高冷却液的降温效果，进而保护电池本体2。

作为本发明的一种技术优化方案，安装框3内填充有能够灭火的灭火剂，安装框3上端密封安装有第二盖板31，安装框3内底部设有微型泵27，微型泵27上设有与进液管19连通的连接软管28，第一盖板7与安装架6上端之间设有第二密封圈32；

上述的灭火剂是能够灭火的液体，若是电池本体2内部突然短路产生热失控，造成电池本体2温度急剧上升并起火，且在冷却液完全对电池本体2的降温失效时，通过温度检测模块10等模块传输信号至控制系统，控制系统控制关闭冷却液承载装置上连接的进液管19，并通过出液管20将安装架6内的冷却液快速抽出，同时启动微型泵27将安装框3内灭火剂抽入至安装架6内进行灭火，提高整体的安全性。

作为本发明的一种技术优化方案，承载板4下表面通过连接件悬挂有配重摆锤29，承载板4下表面固定连接有若干根加强肋30；通过配重摆锤29可以稳固和抵消承载板4晃动时的动力，降低承载板4的晃动性，进而降低电池本体2所受到撞击的可能性，提高电池本体2的安全性。

作为本发明的一种技术优化方案，防晃架8内空腔为上宽下窄的斗状，当出现剧烈晃动时，呈倾斜设置的防晃架8会阻挡冷却液的溅起，降低冷却液的晃动性。

作为本发明的一种技术优化方案，安装架6与进液管19连接处的高度大于与出液管20连接处的高度；保证冷却液能够完全排出安装架6，便于对电池外壳1以及电池本体2进行安装。

最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池包外置式热失控探测装置，包括电池外壳（1），所述电池外壳（1）内设有电池本体（2），其特征在于，还包括用于安装电池外壳（1）的安装框（3），所述安装框（3）内设有悬挂单元（5），所述安装框（3）内通过悬挂单元（5）悬挂有承载板（4），所述承载板（4）上设有密封的安装架（6），所述安装架（6）上密封安装有第一盖板（7），所述安装架（6）内侧壁在竖直方向上固定连接有多个与电池外壳（1）适配且呈环形的防晃架（8），所述防晃架（8）具有弹性，所述安装架（6）内填充有冷却液，所述第一盖板（7）靠近电池外壳（1）的一面安装有压力检测模块（9）和温度检测模块（10），所述压力检测模块（9）用于对冷却液的液位进行监测，所述温度检测模块（10）用于对冷却液的温度进行监测；

所述悬挂单元（5）包括若干个承载架（15），所述安装框（3）内侧壁开设有与承载架（15）适配的转动槽（16），所述承载架（15）转动连接在转动槽（16）内，所述承载架（15）一面与安装框（3）内侧壁之间转动连接有阻尼杆（17），所述阻尼杆（17）呈倾斜状用于对承载架（15）进行支撑，所述承载板（4）与承载架（15）之间固定连接有用于悬挂的连接绳（18）。

2.根据权利要求1所述的一种电池包外置式热失控探测装置，其特征在于，所述第一盖板（7）上螺纹连接有调节杆（11），所述调节杆（11）的下端设有监测模块（12），所述电池外壳（1）上开设有用于对监测模块（12）进行让位的让位口（13），所述监测模块（12）与电池本体（2）接触并与外界隔绝，所述调节杆（11）侧面螺纹连接有用于限位的限位环（14）。

3.根据权利要求1所述的一种电池包外置式热失控探测装置，其特征在于，所述安装框（3）的两侧分别设有进液管（19）与出液管（20），二者均为弹性且与安装架（6）内部连通。

4.根据权利要求2所述的一种电池包外置式热失控探测装置，其特征在于，所述电池外壳（1）一侧设有与让位口（13）适配的限位凸台（21），所述调节杆（11）下端侧面固定连接有与限位凸台（21）侧面螺纹连接的限位框（22），所述限位框（22）内嵌设有用于密封的第一密封圈（23）。

5.根据权利要求2所述的一种电池包外置式热失控探测装置，其特征在于，所述监测模块（12）一侧固定连接有导向柱（24），所述调节杆（11）的下端开设有与导向柱（24）适配的导向孔（25），所述监测模块（12）一面与调节杆（11）下端之间固定连接有弹性件（26），所述弹性件（26）套设在导向柱（24）侧面。

6.根据权利要求3所述的一种电池包外置式热失控探测装置，其特征在于，所述安装框（3）内填充有能够灭火的灭火剂，所述安装框（3）上端密封安装有第二盖板（31），所述安装框（3）内底部设有微型泵（27），所述微型泵（27）上设有与进液管（19）连通的连接软管（28），所述第一盖板（7）与安装架（6）上端之间设有第二密封圈（32）。

7.根据权利要求1所述的一种电池包外置式热失控探测装置，其特征在于，所述承载板（4）下表面通过连接件悬挂有配重摆锤（29），所述承载板（4）下表面固定连接有若干根加强肋（30）。

8.根据权利要求1所述的一种电池包外置式热失控探测装置，其特征在于，所述防晃架（8）内空腔为上宽下窄的斗状。

9.根据权利要求3所述的一种电池包外置式热失控探测装置，其特征在于，所述安装架（6）与进液管（19）连接处的高度大于与出液管（20）连接处的高度。