CN212085172U

CN212085172U - 一种电池包

Info

Publication number: CN212085172U
Application number: CN202020602756.4U
Authority: CN
Inventors: 郭盛昌; 王爽; 赵建雄
Original assignee: Chongqing Jinkang Power New Energy Co Ltd
Current assignee: Chongqing Jinkang Power New Energy Co Ltd
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2020-12-04
Anticipated expiration: 2030-04-21

Abstract

本实用新型公开了一种电池包，包括：电芯，所述电芯上设置有防爆阀；冷却系统，用于冷却流体流通，对所述电芯进行冷却；灭火管，所述灭火管为独立件，其两端分别与所述冷却系统连接，所述灭火管的位置与所述防爆阀的位置对应。在现有冷却板的基础上，增加一路设置于电芯防爆阀正上方的独立设置的灭火管，该灭火管与冷却板端部的集流管上的预留接口连接，便可实现对热失控电芯的灭火降温，充分利用整车已有的管路系统、冷却流体系统等零部件，构成安全的电芯降温系统，低成本实现电池热失控后的快速降温。

Description

一种电池包

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车动力电池安全技术领域，尤其是涉及一种电池包。

背景技术

随着新能源汽车的发展，动力电池获得了更大的发展和成长空间，人们对于动力电池续航里程的需求也变得越来越高，这就需要提高动力电池自身的能量密度。而随着电芯能量密度的提高，电池的热稳定性越来越难得到保证，因为热失控发生起火、爆炸的事故也越来越多。因此，新能源汽车的热安全性越来越重要。当某个电芯起火或发生热失控时，如何避免引发其他电芯起火并发生蔓延最终引起车辆起火，造成人员伤亡和财产损失，同时是否能够给乘客留有足够撤离逃亡的时间，或是电芯发生热失控时，不燃烧、不蔓延，已经成为新能源汽车安全性的一个重要指标。

而已有具有灭火装置的电池包，通常需要改变电池冷却板的整体结构，增加灭火冷却部，或者在灭火管路上设置阀门，在检测到电池出现热失控时，打开阀门进行灭火，不管哪种电池灭火降温方式，都需要对电池包进行结构及控制程序方面的改造，进而造成成本的增加。因此，如何提供一种可解决上述问题的技术方案，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电池包，包括灭火管，用以解决现有技术中电池包灭火装置结构复杂、成本高的问题。

本实用新型实施例提供了一种电池包，包括：电芯，电芯上设置有防爆阀；冷却系统，用于冷却流体流通，对电芯进行冷却；灭火管，灭火管为独立件，其两端分别与冷却系统连接，灭火管的位置与防爆阀的位置对应。

进一步地，灭火管为低熔点灭火管，优选地，灭火管为尼龙管。

进一步地，灭火管的两端分别设置有快插接头，灭火管通过快插接头与冷却系统连接。

进一步地，防爆阀位于电芯的顶部，灭火管设置在防爆阀上方。优选地，灭火管设置在防爆阀的正上方。

进一步地，电池包还包括电池模块，电池模块由多个电芯排列而成，灭火管在电池模块上方沿电芯排列方向延伸。进一步地，灭火管在多个平行设置的所述电池模块上方蜿蜒布置。

进一步地，电池包的冷却系统包括冷却板。

进一步地，冷却系统还包括集流管，集流管设置在冷却板的端部，集流管上设置有预留接口，预留接口与快插接头连接。

综上，本实用新型实施例中所公开的电池包，在现有冷却板的基础上，增加一路设置于电芯防爆阀正上方的独立设置的灭火管，该灭火管与冷却板端部的集流管上的预留接口连接，便可实现对热失控电芯的灭火降温，不需要进行结构及控制程序方面的改造，充分利用整车已有的管路系统、冷却液系统等零部件，构成安全的电芯降温系统，低成本实现电池热失控后的快速降温。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的电池包的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的灭火管与冷却板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的电池包的整车使用原理图。

其中，附图标记说明如下：

1-电池模块；11-电芯；12-防爆阀；

2-灭火管；21-进水段；22-出水段；23-中间段；24-快插接头；

3-冷却板；31-集流管；

4-箱体。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型所公开的电池包作进一步详细说明。根据以下详细说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

结合参考图1、图2和图3，图1本实用新型实施例中的电池包的结构示意图，图2为本实用新型实施例中的灭火管与冷却板的结构示意图。图3为本实用新型实施例中的电池包的整车使用原理图。

本实施例提供的电池包，包括电池模块1、冷却系统以及灭火管2。电池模块1由多个电芯11排列而成。电芯11可以为长方体电芯或者圆柱体电芯。冷却系统用于对电池模块1中的电芯11进行冷却，冷却流体在冷却系统中流通。电芯11具有防爆阀12，其中防爆阀12可以设置于电芯11的顶部或侧部。

可理解地，防爆阀12用于在检测到电芯11内的气压超过一定阈值范围时便打开，以释放电芯11内的高温高压气体，避免电芯11爆炸。防爆阀12可自行打开，也可受控打开。防爆阀12可以仅由物理结构组成，也可以是由压力传感器与电磁阀组成。

本实施方案中，灭火管相对于电池包的其他部件为独立设置的，为独立件。这样设置无需对原有电池包的管路系统、储液系统等部件进行结构上的改变，仅需要在原有的冷却板的集流管上增加预留口，便可以将尼龙管与冷却系统连通，不需要进行结构及控制程序方面的改造，低成本地实现对电芯的灭火降温。

本实施例中，灭火管2可以选择低熔点且强度较高的塑料或树脂。本申请中的低熔点指，当电池发生热失控时，高温高压气体或火焰气体通过防爆阀喷出，与灭火管接触时，可以使灭火管熔断，使冷却流体流出，可以理解为，灭火管2的熔点低于自防爆阀排出的气体的温度。该低熔点材质的灭火管2的熔点低于500℃，优选低于300℃。进一步地，灭火管2可以完全熔断，也可以部分熔断，只要在遇到高温气体时能够断裂，使冷却流体流出，对电池进行灭火降温的方式，都在本申请的范围内。

还需要指出的是，本申请的灭火管2为低熔点材质的管件，通常为低熔点材质的圆管，其他形状的管件例如方管、长方形管，也处于本申请的保护范围内。

本实施例中灭火管2采用尼龙材质的管，即尼龙管。该尼龙管为许多油管、气管、冷却管均可使用的尼龙管。尼龙管具有一定的硬度，可保持其形状不变，这非常有利于装配工序。尼龙管作为冷却管可以保障冷却流体良好的流动。为适应管路设计的要求，尼龙管多呈现为各种不规则的弯曲形状。尼龙管加工过程先要根据尼龙管的形状制作出相应形状的模具，然后将尼龙管置入模具中，加热到一定的温度后保温一段时间冷却即可成型。本申请使用尼龙管作为灭火管，一方面尼龙管属于常规部件，无需特别定制，减少了定制成本，另一方面，根据管路布置需求可以对尼龙管进行一定程度的折弯，极大的利用了布置空间。

进一步地，灭火管2的两端分别与电池包的冷却系统连接，灭火管2的管路内充满冷却流体。冷却流体可以是水，也可以是含有冷却剂的液体。在本实施例中，灭火管2的两端分别设置有快插接头24，灭火管2通过快插接头24与电池包的水冷系统相连。这样设置便于尼龙管的安装及维护。可选择地，灭火管也可以通过其他常见方式进行连接。

在本实施例中，由图3可知，电池包还包括箱体4，电池模块1以及灭火管2容纳在电池箱体4内部。电池箱体4外部设置有泵以及膨胀水箱，膨胀水箱位于箱体4的上方，该膨胀水箱内部存储有冷却流体。其中，灭火管与膨胀水箱管路连接。

在本实施例中，冷却系统包括冷却板3。冷却板3用于对电池模块1的电芯11进行冷却，冷却流体在冷却板3内流通，与电芯11进行热交换。冷却板3可以设置在电芯11的底部、顶部、侧部，或者围绕电芯11设置。

在本实施例中，冷却板3设置在电芯11的底部，与电芯11的底面接触，通过热交换对电芯11进行降温。冷却系统还包括集流管31，设置在冷却板3的端部，集流管31与膨胀水箱连接。集流管31上还设置有预留口，用于与灭火管2的两端的快插接头连接。

在本实施例中，由图3可知，在电池模块1下方设置有水冷板3，在电池模块1上方设置有灭火管2，电池模块1、水冷板3以及灭火管2容纳在电池箱体4内部。电池箱体4外部设置有泵以及膨胀水箱，膨胀水箱位于箱体4的上方，该膨胀水箱内部存储有冷却流体。其中，水冷板3、灭火管2分别与膨胀水箱管路连接。

在本实施例中，灭火管2正对电芯11的防爆阀12设置。如图1所示，防爆阀12设置在电芯11的顶部，灭火管2位于防爆阀12的正上方。当电芯12发生热失控时，其内部产生的高温高压气体，通过防爆阀12喷出，从防爆阀12喷出的气体与位于防爆阀12正上方的灭火管2接触，灭火管2发生熔断，膨胀水箱5内的冷却流体在重力作用下通过灭火管2的熔断位置定点排出，对发生热失控的电芯12喷淋冷却流体，从而降低热流的扩散，防止热失控蔓延，提高电池包的安全性。

可选择地，电芯可以为圆柱体电芯，电芯依次排列形成电池模组，在电芯的外侧壁上设置防爆阀。在这一方案中，灭火管同样正对电芯防爆阀设置，灭火管则设置在电芯的侧壁外，并与电池模组的冷却系统连接。

在一实施例中，如图1所示，电池模块1由多个电芯12排列而成，形成一列。尼龙管在电芯11的防爆阀12正上方沿电芯11排列方向延伸。在多个电池模块1的电芯12列平行设置的情况下，即在多个电池模块1平行设置的情况下，尼龙管在电池模块1的上方蜿蜒设置，呈蛇形，以确保尼龙管尽可能多的覆盖防爆阀12，优选覆盖所有的防爆阀12。

在本实施例中，尼龙管包括进水段21、出水段22以及中间段23，中间段23分别与进水段21及出水段22连接，中间段23在电池模块1的上方蜿蜒设置，进水段21与出水段22向冷却板3方向弯折，进水段21及出水段22上分别设置有快插接头24，该快插接头24与集流管31上的预留口连接。尼龙管通过现有技术中的常见支撑结构进行支撑，在此不再多述。

本申请的技术方案仅需要在现有的冷却板集流管上增加一灭火管，优选尼龙管，该尼龙管通过引入电池包冷却系统的冷却流体对热失控电芯进行有效的灭火降温，本实施例的方案在提高电池能量密度和降低成本的同时，对热失控电芯降温进行精准控制，提高电池包整体安全性。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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。术语“连通”也应做广义理解，即可以是直接相连通，也可以通过中间媒介间接相连通。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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

在本公开和所附权利要求书中的“多个”“多种”，如无特殊说明，其所指为两个或两个以上。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型所公开的电池包结构进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种电池包，其特征在于，包括：

电芯，所述电芯上设置有防爆阀；

冷却系统，用于冷却流体流通，对所述电芯进行冷却；

灭火管，所述灭火管为独立件，其两端分别与所述冷却系统连接，所述灭火管的位置与所述防爆阀的位置对应。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述灭火管为低熔点灭火管。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述灭火管为尼龙管。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述灭火管的两端分别设置有快插接头，所述灭火管通过所述快插接头与所述冷却系统连接。

5.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述防爆阀位于所述电芯的顶部，所述灭火管设置在所述防爆阀上方。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述灭火管设置在所述防爆阀的正上方。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括电池模块，所述电池模块由多个所述电芯排列而成，所述灭火管在所述电池模块上方沿所述电芯排列方向延伸。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述灭火管在多个平行设置的所述电池模块上方蜿蜒布置。

9.根据权利要求4所述的电池包，其特征在于，所述电池包的冷却系统包括冷却板。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述冷却系统还包括集流管，所述集流管设置在所述冷却板的端部，所述集流管上设置有预留接口，所述预留接口与所述快插接头连接。