CN210628393U - 电池、电池模组和电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池、电池模组和电池系统，电池包括电池本体、防爆阀、隔离罩和喷管；隔离罩在所述电池本体的一侧形成有腔体，防爆阀容置在腔体中，喷管的一端朝向防爆阀，另一端穿过隔离罩与外部消防单元连接，能够在电池发生热失控故障时，通过隔离罩和与外部消防单元连接的喷管，减小故障造成的损失，避免故障蔓延至邻近的电池，改善电池热失控时的安全问题。

Description

电池、电池模组和电池系统

技术领域

本实用新型涉及新能源技术领域，具体而言，涉及一种电池、电池模组和电池系统。

背景技术

随着新能源汽车着火事故的频发，其安全性备受关注。新能源汽车潜在的着火事故主要原因是汽车电池在不同工况下发生的电池热失控，内短路等。但是目前的技术依然无法避免高能量密度电池触发热失控风险，一旦发生电池热失控，整个动力电池模组会引发连锁反应，造成严重后果。

有鉴于此，如何改善电池热失控后的安全问题，是本领域技术人员需要考虑的。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池、电池模组和电池系统。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种电池，包括电池本体、防爆阀、隔离罩和喷管；

所述隔离罩在所述电池本体的一侧形成有腔体，所述防爆阀容置在所述腔体中，所述喷管的一端朝向所述防爆阀，另一端穿过所述隔离罩与外部消防单元连接。

在可选的实施方式中，所述隔离罩包括用于散热的天窗，所述天窗设置在所述隔离罩远离所述防爆阀的一侧。

在可选的实施方式中，所述天窗包括过滤网，所述过滤网与所述天窗的边缘连接，所述过滤网覆盖所述天窗形成的区域。

在可选的实施方式中，所述过滤网上设置有温度传感器，所述温度传感器与所述外部消防单元电连接，所述温度传感器用于检测所述防爆阀的温度并发送给所述外部消防单元，所述喷管用于在所述外部消防单元的控制下向所述防爆阀喷射阻燃剂。

在可选的实施方式中，所述过滤网上设置有压力传感器，所述压力传感器与所述外部消防单元电连接，所述压力传感器用于检测所述防爆阀的内部压力并发送给所述外部消防单元，所述喷管用于在所述外部消防单元的控制下向所述防爆阀喷射阻燃剂。

在可选的实施方式中，所述过滤网上设置有烟雾探测器，所述烟雾探测器与所述外部消防单元电连接，所述烟雾探测器用于检测所述防爆阀的烟雾浓度并发送给所述外部消防单元，所述喷管用于在所述外部消防单元的控制下向所述防爆阀喷射阻燃剂。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电池模组，包括汇流管和多个前述实施方式中任一项所述的电池，每个所述电池的喷管远离防爆阀的一端与所述汇流管连接，所述汇流管用于将多个所述喷管与外部消防单元连接。

在可选的实施方式中，多个所述电池并行设置，各所述电池的隔离罩设置所述电池的在同一侧。

第三方面，本实用新型实施例提供一种电池系统，包括外部消防单元、连接管和多个前述实施方式中任一项所述的电池模组，每个所述电池模组的汇流管远离所述电池模组的一端与所述连接管，所述连接管用于将所述多个所述汇流管与所述外部消防单元连接，以使所述外部消防单元能够通过所述连接管和汇流管向所述电池模组输送阻燃剂。

在可选的实施方式中，所述汇流管靠近所述连接管的一端设置有电磁阀，所述电磁阀用于在所述电磁阀所在的电池模组发生故障时接收所述外部消防单元的控制指令打开，以使所述外部消防单元能够通过所述连接管和汇流管向所述电池模组输送阻燃剂。

本实用新型提供的电池、电池模组和电池系统的有益效果是：

采用本申请实施例提供的电池、电池模组和系统，通过将防爆阀和与外部消防设备连接的喷管巧妙地进行设置，能够改善电池发生热失控时的安全问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电池的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电池模组的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电池系统的结构框图。

图标：10-电池模组；100-电池；110-电池本体；120-防爆阀；130-隔离罩；131-天窗；132-过滤网；140-喷管；11-汇流管；20-外部消防单元；30-连接管；40-电磁阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的电池100的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的电池100的爆炸结构示意图。电池100包括电池本体110、防爆阀120、隔离罩130和喷管140。

所述隔离罩130在所述电池本体110的一侧形成有腔体，所述防爆阀120容置在所述腔体中，所述喷管140的一端朝向所述防爆阀120，另一端穿过所述隔离罩130与外部消防单元连接。

为了使电池100在发生故障时不会发生爆炸，一般在电池100上都会设置防爆阀120，以便电池100出现热失控时，喷爆物会从防爆阀120中喷射而出，并不会引起电池100的爆炸。而当单个电池100发生故障时，很有可能产生连锁反应，例如从防爆阀120中喷出的喷爆物溅射到邻近的电池100或者发生热失控的电池100温度过高影响邻近的电池100，都可能会引起邻近电池100的连锁故障。可以在防爆阀120所在的电池本体110的一侧设置隔离罩130，当电池100出现热失控时，喷爆物从防爆阀120中喷出，由于隔离罩130的存在，喷爆物并不会飞溅至其他位置，并且可以设置喷管140，喷管140的一端朝向防爆阀120，另一端穿过隔离罩130与外部消防单元连接，在电池100热失控时，对准防爆阀120喷出阻燃剂，能够精确地对故障电池100进行灭火。

进一步地，所述隔离罩130包括用于散热的天窗131，所述天窗131设置在所述隔离罩130远离所述防爆阀120的一侧。

在上述基础上，可以在隔离罩130上开设天窗131，用于散热。在电池100发生热失控时，随着喷爆物从防爆阀120中喷出，伴随着大量热量，为了防止热量堆积，引起电池100爆炸，开设的天窗131能够快速将热量散去，提高了电池100的安全性。

进一步地，所述天窗131包括过滤网132，所述过滤网132与所述天窗131的边缘连接，所述过滤网132覆盖所述天窗131形成的区域。

在此基础上，电池100发生热失控导致喷爆物从防爆阀120中喷出的同时，除了大量的热量，喷爆物中还包含着大量燃烧飞溅物和颗粒物，为了不影响散热的同时对喷爆物中包含的燃烧飞溅物和颗粒物进行阻挡，可以在天窗131中设置过滤网132，过滤网132之间的间隙能够保证散热功能的正常使用，通过也能阻挡防爆阀120中的喷爆物包含的燃烧飞溅物和颗粒物。过滤网132的层数可以是一层，也可以是多层，在此不做限制。

进一步地，所述过滤网132上设置有温度传感器，所述温度传感器与所述外部消防单元电连接，所述温度传感器用于检测所述防爆阀120的温度并发送给所述外部消防单元，所述喷管140用于在所述外部消防单元的控制下向所述防爆阀120喷射阻燃剂。

在前述基础上，可以在过滤网132上设置温度传感器，温度传感器可以与外部消防单元电连接。在电池100因热失控从防爆阀120中喷爆出喷爆物时，伴随着大量的热量，温度必然会升高，温度传感器可以将检测到的温度发送给外部消防单元，在温度超过预设温度阈值时，可以认为此时防爆阀120正在进行喷爆，电池100出现热失控，外部消防单元可以通过喷管140将阻燃剂喷射到防爆阀120上，进行灭火。

进一步地，所述过滤网132上设置有压力传感器，所述压力传感器与所述外部消防单元电连接，所述压力传感器用于检测所述防爆阀120的内部压力并发送给所述外部消防单元，所述喷管140用于在所述外部消防单元的控制下向所述防爆阀120喷射阻燃剂。

在前述基础上，可以在过滤网132上设置压力传感器，压力传感器可以与外部消防单元电连接。在电池100因热失控从防爆阀120中喷爆出喷爆物时，伴随着大量的浓烟，隔离罩130内的压力必然会升高，压力传感器可以将检测到的压力发送给外部消防单元，在压力超过预设压力阈值时，可以认为此时防爆阀120正在进行喷爆，电池100出现热失控，外部消防单元可以通过喷管140将阻燃剂喷射到防爆阀120上，进行灭火。

进一步地，所述过滤网132上设置有烟雾探测器，所述烟雾探测器与所述外部消防单元电连接，所述烟雾探测器用于检测所述防爆阀120的烟雾浓度并发送给所述外部消防单元，所述喷管140用于在所述外部消防单元的控制下向所述防爆阀120喷射阻燃剂。

在前述基础上，可以在过滤网132上设置烟雾探测器，烟雾探测器可以与外部消防单元电连接。在电池100因热失控从防爆阀120中喷爆出喷爆物时，伴随着大量的浓烟，隔离罩130内的烟雾浓度必然会升高，烟雾探测器可以将检测到的烟雾浓度发送给外部消防单元，在烟雾浓度超过预设烟雾浓度阈值时，可以认为此时防爆阀120正在进行喷爆，电池100出现热失控，外部消防单元可以通过喷管140将阻燃剂喷射到防爆阀120上，进行灭火。

请参照图3，图3为本实用新型实施例提供的电池模组10的结构示意图，电池模组10包括汇流管11和前述的电池100，每个所述电池100的喷管140远离防爆阀120的一端与所述汇流管11连接，所述汇流管11用于将多个所述喷管140与外部消防单元连接。

进一步地，多个所述电池100并行设置，各所述电池100的隔离罩130设置所述电池100的在同一侧。

在本实施例中，电池模组10中的电池100可以是并行设置的，各个电池100的隔离罩130可以设置在同一侧上，各个电池100的喷管140可以用汇流管11连接起来，当电池模组10中的某个电池100发生热失控需要外部消防单元提供阻燃剂时，与之在同一个电池模组10的其他电池100的喷管140与发生故障的电池100的喷管140并联，因此阻燃剂也从各个电池100的喷管140中喷向各个隔离罩130中的防爆阀120，防止发生连锁反应，避免故障电池100热失控传递，造成更大的损失。

请参照图4，图4为本实用新型实施例提供的电池系统的结构框图，电池系统包括外部消防单元20、连接管30和多个前述的电池模组10，每个所述电池模组10的汇流管11远离所述电池模组10的一端与所述连接管30，所述连接管30用于将所述多个所述汇流管11与所述外部消防单元20连接，以使所述外部消防单元20能够通过所述连接管30和汇流管11向所述电池模组10输送阻燃剂。

进一步地，所述汇流管11靠近所述连接管30的一端设置有电磁阀40，所述电磁阀40用于在所述电磁阀40所在的电池模组10发生故障时接收所述外部消防单元20的控制指令打开，以使所述外部消防单元20可以通过所述连接管30和汇流管11向所述电池模组10输送阻燃剂。

在本实施例中，可以通过连接管30将多个电池模组10的汇流管11连接起来，并且可以在各个汇流管11靠近连接管30的一端设置电磁阀40，电磁阀40可以与外部消防单元20电连接，当外部消防单元20获知发生故障的电池模组10后，可以控制该电池模组10的电磁阀40打开，而未发生故障的电池模组10的电磁阀40关闭，外部消防单元20通过连接管30输出阻燃剂，只有电磁阀40打开的属于故障电池模组10的汇流管11能够接受阻燃剂，其他未发生故障的电池模组10的电磁阀40并未打开，不会接受到阻燃剂。通过这样的设置，能够在处理故障电池模组10时，不对其他正常工作的电池模组10造成影响。

综上所述，通过本实用新型实施例提供电池、电池模组和系统，将隔离罩和喷管巧妙地设置在电池的防爆阀上，能够快速对发生热失控的电池进行处理，同时使用汇流管将同一电池模组中的喷管连接，能够进一步地避免连锁反应，再由连接管将多个电池模组的汇流管连接，能够在处理一个电池模组的故障时不影响其他电池模组。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括电池本体、防爆阀、隔离罩和喷管；

所述隔离罩在所述电池本体的一侧形成有腔体，所述防爆阀容置在所述腔体中，所述喷管的一端朝向所述防爆阀，另一端穿过所述隔离罩与外部消防单元连接。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述隔离罩包括用于散热的天窗，所述天窗设置在所述隔离罩远离所述防爆阀的一侧。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述天窗包括过滤网，所述过滤网与所述天窗的边缘连接，所述过滤网覆盖所述天窗形成的区域。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述过滤网上设置有温度传感器，所述温度传感器与所述外部消防单元电连接，所述温度传感器用于检测所述防爆阀的温度并发送给所述外部消防单元，所述喷管用于在所述外部消防单元的控制下向所述防爆阀喷射阻燃剂。

5.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述过滤网上设置有压力传感器，所述压力传感器与所述外部消防单元电连接，所述压力传感器用于检测所述防爆阀的内部压力并发送给所述外部消防单元，所述喷管用于在所述外部消防单元的控制下向所述防爆阀喷射阻燃剂。

6.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述过滤网上设置有烟雾探测器，所述烟雾探测器与所述外部消防单元电连接，所述烟雾探测器用于检测所述防爆阀的烟雾浓度并发送给所述外部消防单元，所述喷管用于在所述外部消防单元的控制下向所述防爆阀喷射阻燃剂。

7.一种电池模组，其特征在于，包括汇流管和多个权利要求1-6中任一项所述的电池，每个所述电池的喷管远离防爆阀的一端与所述汇流管连接，所述汇流管用于将多个所述喷管与外部消防单元连接。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，多个所述电池并行设置，各所述电池的隔离罩设置所述电池的在同一侧。

9.一种电池系统，其特征在于，包括外部消防单元、连接管和多个权利要求7和8中任一项所述的电池模组，每个所述电池模组的汇流管远离所述电池模组的一端与所述连接管，所述连接管用于将所述多个所述汇流管与所述外部消防单元连接，以使所述外部消防单元能够通过所述连接管和汇流管向所述电池模组输送阻燃剂。

10.根据权利要求9所述的电池系统，其特征在于，所述汇流管靠近所述连接管的一端设置有电磁阀，所述电磁阀用于在所述电磁阀所在的电池模组发生故障时接收所述外部消防单元的控制指令打开，以使所述外部消防单元能够通过所述连接管和汇流管向所述电池模组输送阻燃剂。

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