CN117832742A - 一种车辆电池包及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆电池包及电动车辆，该车辆电池包包括顶部的密封盖、电池模组和容纳该电池模组的电池包箱体，该密封盖内侧沿该电池模组的排列分布设有可流通消防介质的消防通道，该消防通道上设有管路接头，用于与设于该电池包箱体上的转接管密封连接以传输外接的消防介质，该消防通道上还设有多个喷淋头以将消防介质喷淋在该电池模组上。

Description

一种车辆电池包及电动车辆

技术领域

本发明涉及车辆电池包领域，尤其涉及一种可以自动灭火的车辆电池包及电动车辆。

背景技术

在新能源汽车的车辆电池包中，若电池单体在发生热失控，会诱发其他正常的电池单体和电池模组也随之发生热失控，进而造成连锁反应形成热扩散，最终造成整包热失控，带来不可挽回的事故后果。

针对电池包的热安全防护问题，现有技术中主要以“防”或者“隔”的措施进行，但是这种“防火”或者“隔热”的措施并不能完全杜绝电池包起火，且在单体电池发生热失控初期，如果仅采用热失控或热扩散的预防或隔离措施，无法对发生热失控的单体进行及时有效的灭火，最终还是会造成整包热失控，造成财产损失及人员伤亡。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种车辆电池包，用于当电池模组发生热失控时，通过在密封盖内设置消防通道及喷淋头，对发生热失控的电池模组进行定向灭火，从而避免因单个电池或模组发生热失控而诱发电池包整体热扩散的发生，提升电池包的安全性能，进而提升电动车辆的安全选性能。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种车辆电池包，包括顶部的密封盖、电池模组和容纳该电池模组的电池包箱体，该密封盖内侧沿该电池模组的排列分布设有可流通消防介质的消防通道，该消防通道上设有管路接头，用于与设于该电池包箱体上的转接管密封连接以传输外接的消防介质，该消防通道上还设有多个喷淋头以将消防介质喷淋在该电池模组上。

在一实施例中，优选地，在本发明提供的车辆电池包中，该喷淋头的安装位置与该电池模组的位置一一对应，该电池包箱体内用于放置该电池模组的模组容纳腔内部密封。

在一实施例中，优选地，在本发明提供的车辆电池包中，该喷淋头通过其上的固定部与设于该消防通道上的连接部配合安装以固定连接，该连接部与该喷淋头的流通孔洞内设有装有有机溶剂的玻璃球，该玻璃球完好时堵塞该流通孔洞，单体电池发生热失控时，该有机溶剂膨胀涨破该玻璃球以实现对该单体电池的喷淋。

在一实施例中，优选地，在本发明提供的车辆电池包中，该玻璃球与该连接部之间还套设有密封圈。

在一实施例中，优选地，在本发明提供的车辆电池包中，该喷淋头包括与该固定部相连接的罩体以及底部盘体，该底部盘体上设有支撑该玻璃球的支撑部，该玻璃球抵触在该底部盘体与该流通孔洞之间。

在一实施例中，优选地，在本发明提供的车辆电池包中，该喷淋头的该罩体呈喇叭状。

在一实施例中，优选地，在本发明提供的车辆电池包中，该喷淋头的该底部盘体上设有多个喷出口，该喷淋头的喷淋角度与该电池模组的尺寸大小及位置范围相匹配。

在一实施例中，优选地，在本发明提供的车辆电池包中，该消防通道由与该密封盖相连接的密封装置经过钣金冲压或机械加工以形成凸起而构成，该密封装置与该密封盖之间通过胶粘或钎焊连接。

在一实施例中，优选地，在本发明提供的车辆电池包中，该电池包箱体上的转接管外接整车消防系统以传输该消防介质。

本发明的另一方面还提供了一种电动车辆，包含上文任一项所描述的车辆电池包。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包的装置结构爆炸图；

图2是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包的密封盖内侧面的装置结构示意图；

图3是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包的密封盖喷淋头的装置结构截面图；

图4是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中实现灭火喷淋的装置结构截面图；

图5是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中密封盖上的喷淋头本体的装置结构截面图；

图6是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中密封盖上的喷淋头底部的装置结构示意图；

图7是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中密封盖上的喷淋头罩体的装置结构示意图；

图8是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中箱体顶部的装置结构示意图；

图9是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中箱体上消防接头的装置结构示意图；

图10是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中转接管的装置结构示意图；以及

图11是是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中箱体消防接头与密封盖管路接头相连接的装置结构示意图。

为清楚起见，以下给出附图标记的简要说明：

101密封盖

102电池模组

103电池包箱体

104转接管

105螺栓

201密封盖本体

202消防通道

203管路接头

204喷淋头

205密封装置

301玻璃球

401电池模组

402模组容纳腔

501固定部

502连接部

503玻璃球

504密封圈

505罩体

506盘体

507支撑部

508喷出口

801消防接头

802转接管

1101箱体消防接头

1102密封盖管路接头

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

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，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本发明的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本发明一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种车辆电池包，用于当电池模组发生热失控时，通过在密封盖内设置消防通道及喷淋头，对发生热失控的电池模组进行定向灭火，从而避免因单个电池或模组发生热失控而诱发电池包整体热扩散的发生，提升电池包的安全性能，进而提升电动车辆的安全选性能。

图1是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包的装置结构爆炸图。

请参照图1，本发明提供的车辆电池包，包括顶部的密封盖101、电池模组102和容纳该电池模组102的电池包箱体103，各部件之间通过螺栓105进行连接固定。该电池包箱体103上还设有转接管104，用于连接及传输外接的消防介质，从而实现电池包内部的局部定向灭火。

图2是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包的密封盖内侧面的装置结构示意图。

如图2所示，在该实施例中，该密封盖本体201的内侧沿该电池模组的排列分布设有可流通消防介质的消防通道202，该消防通道202上设有管路接头203，用于与设于该电池包箱体上的转接管密封连接以传输外接的消防介质，该消防通道202上还设有多个喷淋头204以将消防介质喷淋在该电池模组上。

在一实施例中，请继续参考图2，该消防通,202由与该密封盖本体201相连接的密封装置205可以由经过钣金冲压或机械加工以形成凸起而构成，该密封装置205与该密封盖本体201之间通过胶粘或钎焊连接。

下面对喷淋头的安装位置展开具体说明。

图3是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包的密封盖喷淋头的装置结构截面图；图4是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中实现灭火喷淋的装置结构截面图。

如图3所示，喷淋头204内部与消防通道202相连通，流通孔洞内设有玻璃球301。

再结合图4和图1，在一实施例中，优选地，该喷淋头204的安装位置与该电池模组401的位置一一对应，该电池包箱体内用于放置该电池模组401的模组容纳腔402内部密封。

在这样的喷淋头安装位置设计下，一方面，消防介质可以通过喷淋头204对故障的电芯进行定向喷出，对失效模组进行局部的灭火降温；另一方面，如图4所示，由于电池模组401放置于模组容纳腔402中，随着消防介质的喷入，模组容纳腔402中消防介质的水位上升，对其中的电池模组401进行进一步浸没式消防，从而防止热扩散造成其他模组发生热失控。同时，由于模组容纳腔402的密封设计，避免了消防介质流向其他正常模组，从而避免造成短路或破坏其他正常模组。

下面结合图示对喷淋头的装置结构展开具体说明。

图5是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中密封盖上的喷淋头本体的装置结构截面图。

如图5所示，在一实施例中，优选地，该喷淋头通过其上的固定部501与设于该消防通道上的连接部502配合安装以固定连接，该连接部502与该喷淋头的流通孔洞内设有装有有机溶剂的玻璃球503，该玻璃球503完好时堵塞该流通孔洞，单体电池发生热失控时，该有机溶剂膨胀涨破该玻璃球503以实现对该单体电池的喷淋。

在一实施例中，优选地，该玻璃球与该连接部之间还套设有密封圈504。固定部501与连接部502之间可以通过螺纹配合以紧固安装，在二者旋转紧固时，密封圈504压缩，从而对消防通道起到密封作用。

与此同时，玻璃球503中装有热膨胀系数较大的有机溶液，当电池单体发生热失控时，有机溶剂受热膨胀，玻璃球503涨破，密封圈504在水压的作用下脱落，液体充满喷淋头的罩体505内腔，并通过喷出口508喷向电池模组，对电池模组进行灭火降温。

图6是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中密封盖上的喷淋头底部的装置结构示意图；图7是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中密封盖上的喷淋头罩体的装置结构示意图。

可以结合图5～7，在一实施例中，优选地，该喷淋头可以包括与该固定部相连接的罩体505以及底部盘体506，该底部盘体506上设有支撑该玻璃球503的支撑部507，该玻璃球503抵触在该底部盘体506与该流通孔洞之间。

除此以外，该喷淋头的该罩体505呈喇叭状。且在该喷淋头的该底部盘体506上设有多个喷出口508，该喷淋头508的喷淋角度与该电池模组的尺寸大小及位置范围相匹配。

需要说明的是，这里对于喷淋头装置结构以及喷出口的设计仅做示例性的说明，目的是为了更好地阐述本发明提供的电池包能够在单体电池发生热失控时执行自动消防的作用效果，而非用于限制本发明的保护范围。实际上，任何类似的可以达到相同作用效果的喷淋头及喷出口的结构设计都可以应用在本发明提供的车辆电池包中，都应纳入本发明的保护范围之内。

下面介绍用于外接消防介质的转接管及接头装置结构。

图8是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中箱体顶部的装置结构示意图。图9是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中箱体上消防接头的装置结构示意图。图10是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中转接管的装置结构示意图。

请参考图8～10，在一实施例中，该电池包箱体上设有消防接头801用于连接转接管802，进而外接整车消防系统以传输该消防介质。

图11是是根据本发明的一实施例绘示的车辆电池包中箱体消防接头与密封盖管路接头相连接的装置结构示意图。

请参考图11，箱体消防接头1101在电池包内部还与密封盖管路接头1102密封连接，从而可以将外接的消防介质传输至密封盖上的消防通道内，对发生热失控的电池模组进行消防喷淋。

本发明的另一方面还提供了一种电动车辆，包含上文任一项所描述的车辆电池包。本发明通过在电池包上盖设置消防灭火通道，在电池模组对应的区域设置喷淋头，使得当电池模组发生热失控时，喷淋头的玻璃球中的热膨胀系数较高的有机溶液受热膨胀，密封件失去支撑作用被水流冲脱，消防介质可以朝向对应的电池模组进行定向灭火，同时由于电池模组设置在密封的模组容纳腔中，消防介质可以对失效模组进行浸没式消防，防止热扩散进一步蔓延，进而提升车辆电池包的安全性能。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (10)

1.一种车辆电池包，包括顶部的密封盖、电池模组和容纳所述电池模组的电池包箱体，所述密封盖内侧沿所述电池模组的排列分布设有可流通消防介质的消防通道，所述消防通道上设有管路接头，用于与设于所述电池包箱体上的转接管密封连接以传输外接的消防介质，所述消防通道上还设有多个喷淋头以将消防介质喷淋在所述电池模组上。

2.如权利要求1所述的车辆电池包，其特征在于，所述喷淋头的安装位置与所述电池模组的位置一一对应，所述电池包箱体内用于放置所述电池模组的模组容纳腔内部密封。

3.如权利要求1所述的车辆电池包，其特征在于，所述喷淋头通过其上的固定部与设于所述消防通道上的连接部配合安装以固定连接，所述连接部与所述喷淋头的流通孔洞内设有装有有机溶剂的玻璃球，所述玻璃球完好时堵塞所述流通孔洞，单体电池发生热失控时，所述有机溶剂膨胀涨破所述玻璃球以实现对该单体电池的喷淋。

4.如权利要求3所述的车辆电池包，其特征在于，所述玻璃球与所述连接部之间还套设有密封圈。

5.如权利要求3所述的车辆电池包，其特征在于，所述喷淋头包括与所述固定部相连接的罩体以及底部盘体，所述底部盘体上设有支撑所述玻璃球的支撑部，所述玻璃球抵触在所述底部盘体与所述流通孔洞之间。

6.如权利要求5所述的车辆电池包，其特征在于，所述喷淋头的所述罩体呈喇叭状。

7.如权利要求5所述的车辆电池包，其特征在于，所述喷淋头的所述底部盘体上设有多个喷出口，所述喷淋头的喷淋角度与所述电池模组的尺寸大小及位置范围相匹配。

8.如权利要求1所述的车辆电池包，其特征在于，所述消防通道由与所述密封盖相连接的密封装置经过钣金冲压或机械加工以形成凸起而构成，所述密封装置与所述密封盖之间通过胶粘或钎焊连接。

9.如权利要求1所述的车辆电池包，其特征在于，所述电池包箱体上的转接管外接整车消防系统以传输所述消防介质。

10.一种电动车辆，其特征在于，包含如权利要求1～9中任一项所述的车辆电池包。