CN117913445B - 一种电池包防护装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种电池包防护装置及其工作方法，本电池包防护装置包括：安装框架和设置在安装框架内的若干电池模块，各所述电池模块的外围均罩设有排气罩；冷却系统，包括沿各电池模块依次排布的喷淋管，所述喷淋管的管壁上设置有若干与各排气罩相对应的薄弱区；其中各所述排气罩的底部均设置有触发机构；当电池自燃时，所述排气罩导向电池排放物冲破薄弱区，以使喷淋管内的冷却液对电池冷却；以及当电池底部破损时，所述触发机构受力触发以使排气罩上移击破薄弱区，从而导向喷淋管内的冷却液对电池底部冷却，本电池包防护装置在排气罩的底部设置触发机构，当电池的底部破损时，使排气罩上移击破薄弱区，快速的实现降温。

Description

一种电池包防护装置及其工作方法

技术领域

本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种电池包防护装置及其工作方法。

背景技术

在搭载电池的新能源汽车中，电池可以用于全部或部分地提供动力；电池在使用过程中，会发生热失控的情况，产生大量的热量并喷出排放物，喷出的排放物在高压电路中易引发打火、燃爆，导致热失控在多个电池单体间蔓延，存在安全隐患。

为了解决该问题，现有如专利号为“202311390366.X”的“一种电池以及用电设备”，其采用排气管道将电池单体模块热失控产生的排放物导向喷淋管的结构薄弱区以冲破，从而使喷淋管对电池单体模块进行冷却。

但是，上述方案只能在电池单体模块内部发生热失控的情况下产生作用，在电池单体模块下表面受力发生损伤时无法生效，因为热失控会先在受损处发生，同时下表面的受损处也为泄压口，使得热失控产生的排放物会优先从该受损处排出。

因此，需要设计一种电池包防护装置及其工作方法，来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池包防护装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电池包防护装置，其包括：

安装框架和设置在安装框架内的若干电池模块，各所述电池模块的外围均罩设有排气罩；

冷却系统，包括沿各电池模块依次排布的喷淋管，所述喷淋管的管壁上设置有若干与各排气罩相对应的薄弱区；其中

各所述排气罩的底部均设置有触发机构；

当电池自燃时，所述排气罩导向电池排放物冲破薄弱区，以使喷淋管内的冷却液对电池冷却；以及

当电池底部破损时，所述触发机构受力触发以使排气罩上移击破薄弱区，从而导向喷淋管内的冷却液对电池底部冷却。

第二方面，本发明还提供了一种如上所述电池包防护装置的工作方法，其包括：

当电池自燃时，排气罩导向电池排放物冲破喷淋管的薄弱区，以使喷淋管内的冷却液对电池冷却；以及

当电池底部破损时，触发机构受力触发以使排气罩上移击破喷淋管的薄弱区，从而导向喷淋管内的冷却液对电池底部冷却。

本发明的有益效果是，本电池包防护装置内的电池发生热失控绝大多数的情况分为两种，一种为电池的自燃，另一种为受力破损，由于电池是安装在汽车底部的，所以破损只会发生在电池的底部；为了能够尽可能的降低这种安全隐患，本方案在电池模块的上方设置喷淋管，并在喷淋管的侧壁上设置薄弱区，使得电池燃烧产生的排放物，能够通过排气罩的导向后冲破薄弱区，从而使冷却液对电池进行冷却；但是，在电池底部破损发生燃烧的情况时，排放物会优先从破损处排出，不会直接冲向薄弱区，从而产生滞后性，因此，本方案在排气罩的底部设置触发机构，当电池的底部破损时，使排气罩上移击破薄弱区，快速的实现降温。

本发明的其他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在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明的电池包防护装置的结构示意图；

图2是电池包防护装置内电池未发生热失控时的剖视结构示意图；

图3是电池包防护装置内电池发生自燃时的剖视结构示意图；

图4是电池包防护装置内电池底部受损时的剖视结构示意图。

图中：

安装框架1、电池模块2、排气罩3、排气口31、限位环32、冷却系统4、喷淋管41、薄弱区42、触发机构5、负压腔室51、限位件52、通孔521、气囊53、弹性件54。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

如图1至图4所示，本实施例提供了一种电池包防护装置，其包括：安装框架1和设置在安装框架1内的若干电池模块2，各所述电池模块2的外围均罩设有排气罩3；冷却系统4，包括沿各电池模块2依次排布的喷淋管41，所述喷淋管41的管壁上设置有若干与各排气罩3相对应的薄弱区42；其中各所述排气罩3的底部均设置有触发机构5；当电池自燃时，所述排气罩3导向电池排放物冲破薄弱区42，以使喷淋管41内的冷却液对电池冷却；以及当电池底部破损时，所述触发机构5受力触发以使排气罩3上移击破薄弱区42，从而导向喷淋管41内的冷却液对电池底部冷却。

在本实施方式中，具体的，电池发生热失控绝大多数的情况分为两种，一种为电池的自燃，另一种为受力破损，由于电池是安装在汽车底部的，所以破损只会发生在电池的底部；为了能够尽可能的降低这种安全隐患，本方案在电池模块2的上方设置喷淋管41，并在喷淋管41的侧壁上设置薄弱区42，使得电池燃烧产生的排放物，能够通过排气罩3的导向后冲破薄弱区42，从而使冷却液对电池进行冷却；但是，在电池底部破损发生燃烧的情况时，排放物会优先从破损处排出，不会直接冲向薄弱区42，从而产生滞后性，因此，本方案在排气罩3的底部设置触发机构5，当电池的底部破损时，使排气罩3上移击破薄弱区42，快速的实现降温。

在本实施例中，所述触发机构5包括：负压腔室51、限位件52和气囊53；其中所述负压腔室51位于安装框架1内，且位于电池模块2的下方；所述气囊53设置在负压腔室51内，且与排气罩3的底部相连；所述限位件52设置在负压腔室51内以阻挡气囊53的移动。

在本实施方式中，具体的，负压腔室51位于电池模块2的下方，当汽车底部的电池被异物划破时，负压腔室51也破裂，此时负压腔室51内的气压与外界相同，使得气囊53收缩。

在本实施例中，所述排气罩3的底部压设有若干弹性件54。

在本实施方式中，具体的，当负压腔室51未破损时，气囊53被限位件52卡住，从而拉住排气罩3，此时弹性件54处于受压状态。

在本实施例中，所述限位件52的中部开设有通孔521；当电池底部破损时，所述负压腔室51内的气囊53缩小接触限位，同时各所述弹性件54复位以带动排气罩3上移。

在本实施方式中，具体的，在负压腔室51未破损时，气囊53的直径大于通孔521，当负压腔室51破损后，气囊53的直径小于通孔521，从而解除限制。

在本实施例中，所述排气罩3的上端设置有排气口31；所述薄弱区42向内凹陷，以使所述排气口31伸入凹陷区域。

在本实施方式中，具体的，排气口31的上端部设置在薄弱区42内，以此导向排气罩3的移动。

在本实施例中，所述排气口31的侧壁上套设有限位环32。

在本实施方式中，具体的，限位环32的作用是对排气口31的上移距离进行限位，防止排气口31截断喷淋管41的流道。

本实施例还提供了一种如上所述电池包防护装置的工作方法，其包括：当电池自燃时，排气罩3导向电池排放物冲破喷淋管41的薄弱区42，以使喷淋管41内的冷却液对电池冷却；以及当电池底部破损时，触发机构5受力触发以使排气罩3上移击破喷淋管41的薄弱区42，从而导向喷淋管41内的冷却液对电池底部冷却。

关于电池包防护装置的具体结构和实施过程参见上述实施例中的相关论述，在此不再赘述。

综上所述，本电池包防护装置内的电池发生热失控绝大多数的情况分为两种，一种为电池的自燃，另一种为受力破损，由于电池是安装在汽车底部的，所以破损只会发生在电池的底部；为了能够尽可能的降低这种安全隐患，本方案在电池模块2的上方设置喷淋管41，并在喷淋管41的侧壁上设置薄弱区42，使得电池燃烧产生的排放物，能够通过排气罩3的导向后冲破薄弱区42，从而使冷却液对电池进行冷却；但是，在电池底部破损发生燃烧的情况时，排放物会优先从破损处排出，不会直接冲向薄弱区42，从而产生滞后性，因此，本方案在排气罩3的底部设置触发机构5，当电池的底部破损时，使排气罩3上移击破薄弱区42，快速的实现降温。

在本发明实施例的描述中，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种电池包防护装置，其特征在于，包括：

安装框架和设置在安装框架内的若干电池模块，各所述电池模块的外围均罩设有排气罩；

冷却系统，包括沿各电池模块依次排布的喷淋管，所述喷淋管的管壁上设置有若干与各排气罩相对应的薄弱区；其中

各所述排气罩的底部均设置有触发机构；

当电池自燃时，所述排气罩导向电池排放物冲破薄弱区，以使喷淋管内的冷却液对电池冷却；以及

当电池底部破损时，所述触发机构受力触发以使排气罩上移击破薄弱区，从而导向喷淋管内的冷却液对电池底部冷却；

所述触发机构包括：负压腔室、限位件和气囊；其中

所述负压腔室位于安装框架内，且位于电池模块的下方；

所述气囊设置在负压腔室内，且与排气罩的底部相连；

所述限位件设置在负压腔室内，适于阻挡气囊移动。

2.如权利要求1所述的电池包防护装置，其特征在于，

所述排气罩的底部压设有若干弹性件。

3.如权利要求2所述的电池包防护装置，其特征在于，

所述限位件的中部开设有通孔；

当电池底部破损时，所述负压腔室内的气囊缩小接触限位，同时各所述弹性件复位以带动排气罩上移。

4.如权利要求3所述的电池包防护装置，其特征在于，

所述排气罩的上端设置有排气口；

所述薄弱区向内凹陷，以使所述排气口伸入凹陷区域。

5.如权利要求4所述的电池包防护装置，其特征在于，

所述排气口的侧壁上套设有限位环。

6.一种如权利要求1所述电池包防护装置的工作方法，其特征在于，包括：

当电池自燃时，排气罩导向电池排放物冲破喷淋管的薄弱区，以使喷淋管内的冷却液对电池冷却；以及

当电池底部破损时，触发机构受力触发以使排气罩上移击破喷淋管的薄弱区，从而导向喷淋管内的冷却液对电池底部冷却。

7.如权利要求6所述的工作方法，其特征在于，

所述触发机构包括：负压腔室、限位件和气囊；其中

所述负压腔室位于安装框架内，且位于电池模块的下方；

所述气囊设置在负压腔室内，且与排气罩的底部相连；

所述限位件设置在负压腔室内，适于阻挡气囊移动。

8.如权利要求7所述的工作方法，其特征在于，

所述排气罩的底部压设有若干弹性件。

9.如权利要求8所述的工作方法，其特征在于，

所述限位件的中部开设有通孔；

当电池底部破损时，所述负压腔室内的气囊缩小接触限位，同时各所述弹性件复位以带动排气罩上移。