CN215154069U - 电池包灭火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电池包灭火装置，属于动力电池灭火领域。该装置包括：电池包、阀门组件、快接装置和储纳装置，电池包包括壳体和电池芯，壳体包括电池芯腔和冷却腔，电池芯腔用于密封安装电池芯，阀门组件与壳体连接，阀门组件与冷却腔连通，冷却腔至少部分围绕电池芯腔设置，快接装置与阀门组件可拆卸连接，储纳装置与快接装置可拆卸连接。本实用新型在电池包的壳体上增加阀门组件，可保证电池包密封性的同时在热失控发生后为电池包泄压防止爆炸，通过快接装置将储纳装置与电池包的内部连通，能够在电池系统发出过温报警或发生冒烟时使电池包快速接通外部储纳装置，尽早抑制热扩散，避免整车被烧毁，将冷却剂不断注入冷却腔内，防止电池包复燃。

Description

电池包灭火装置

技术领域

本实用新型属于动力电池灭火领域，具体是电池包灭火装置。

背景技术

随着新能源汽车产业蓬勃发展，国内以及国际上发生了多起新能源汽车电池着火的事故，导致重大财产损失及人员损伤。新能源汽车的高压电池安全问题日益突出。

目前新能源汽车使用的动力电池包，为了获得更好的防冲击性能以及较好的防水、防尘性能，都会使用密封结构，将电芯等部件密封起来。这种结构在日常的正常使用中，电芯被很好的保护，但是在内部某个电芯发生热失控时，正常的冷却液体已无法做到快速降温，相邻电芯/模组很快被加热至发生热失控，直至整个电池包起火甚至爆炸，最终烧毁整个车辆。

虽然现有技术中已提出电池单体发生热失控后，应提供报警信息，并确保电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。这只是从保护人员人生安全的角度提出的要求，并不能阻止或缓解电池热失控的扩散。电池热失控本质是剧烈的热化学反应过程中释放大量热量，在没有外界强干预的情况下，会持续反应直至所有化学物质反应完毕。

因此现有新能源汽车电池包因其密封结构，导致存在以下问题：

一、现有电池包都使用密封结构，导致发生火情时，外部冷却剂无法直接作用于电芯，无法快速有效的降低故障电芯温度，火情无法被及时控制，可能伤及附近车辆或建筑；

二、现有电池包起火后，即使前期险情排除，因为无法判断电池包的内部温度，需要持续对整车进行冷却，以防火情反复，但是针对电池包外壳的冷却效率较低，需要持续使用大量冷却剂冲刷，导致水资源浪费及救援耗时的增加；

三、现有新能源车辆电池包在出现火情前期，就不得不使用大量的水对整个车体进行降温，对整车线路、驱动系统、控制系统都造成进水风险，险情排除后，相关部件、线束都需要进行更换或维修，造成较大经济损失。

发明内容

发明目的：提供电池包灭火装置，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：电池包灭火装置，包括：

电池包，包括壳体和电池芯。

壳体，包括电池芯腔，用于密封安装电池芯。

阀门组件，与壳体连接。

快接装置，与阀门组件可拆卸连接。

和储纳装置，与快接装置可拆卸连接，用于收容冷却剂。

所述壳体，还包括冷却腔，所述阀门组件与冷却腔连通，所述冷却腔至少部分围绕所述电池芯腔设置。

当快接装置连通时，所述储纳装置将预定压力的冷却剂输入到冷却腔内。

在进一步的实施中，所述阀门组件包括至少一个进入阀门，安装在壳体的一端，与快接装置连接，用于向冷却腔内输入冷却液。

以及至少一个排出阀门，安装在壳体的另一端，用于将冷却腔内的冷却液排出。

在进一步的实施中，所述阀门组件还包括泄压阀门，与壳体的电池芯腔连接，用于为电池芯腔泄压。

在进一步的实施中，所述阀门组件被设置为当任意侧的压力超过预定值时打开。

在进一步的实施中，所述阀门组件为防爆盖帽或压力阀。

在进一步的实施中，所述快接装置包括母插件，一端与阀门组件连接；

和公插件，一端与母插件插接配合，另一端与储纳装置连接。

在进一步的实施中，灭火装置灭火装置还包括U形管，可拆卸连接阀门组件与快接装置。

在进一步的实施中，灭火装置还包括柔性管，可拆卸连接储纳装置与快接装置。

在进一步的实施中，灭火装置还包括安装在母插件上的警报装置，用于与整车高电压回路和外接充电回路连接，当母插件和公插件连接时，所述警报装置向整车高电压回路和外接充电回路发送电信号，使整车高电压回路和外接充电回路断路。

在进一步的实施中，所述冷却剂是二氧化碳灭火剂、清水灭火剂和卤代烷灭火剂中的任意一种。

有益效果：本实用新型公开了电池包灭火装置，该电池包灭火装置通过在电池包上增加阀门组件，可保证电池包整体密封性，且阀门组件在热失控发生后能够为电池包泄压防止爆炸，通过快接装置将储纳装置与电池包的内部连通，能够在电池系统发出过温报警或发生冒烟时使电池包可以快速接通外部储纳装置，尽早抑制热扩散，避免整车被烧毁，并通过不断注入冷却剂，防止电池包复燃，达到以下技术效果：一、外部冷却剂直接作用于电芯，快速有效的降低故障电芯温度，使火情被及时控制，避免伤及附近车辆或建筑；二、持续使用储纳装置向电池包内注入冷却剂，节省了水资源及救援时间；三、仅向电池包内注入冷却剂避免了整车线路、驱动系统和控制系统的进水风险，减少了经济损失。

附图说明

图1是本实用新型的线框透视示意图。

图1所示附图标记为：电池包1、排出阀门2、进入阀门3、U形管4、母插件5、警报装置6、公插件7、柔性管8、储纳装置9。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

本发明实施例记载了用于新能源汽车的电池包灭火装置，包括电池包1、排出阀门2、进入阀门3、U形管4、母插件5、警报装置6、公插件7、柔性管8和储纳装置9。

电池包1包括壳体和电池芯，壳体包括用于密封安装电池芯的电池芯腔。

用于保持电池包1密封的阀门组件，阀门组件与壳体连接，快接装置与阀门组件可拆卸连接，用于收容冷却剂的储纳装置9，储纳装置9与快接装置可拆卸连接，当快接装置连通时储纳装置9将预定压力的冷却剂输入到冷却腔内。

在本实施例中，阀门组件包括用于向冷却腔内输入冷却液的至少一个进入阀门3，进入阀门3的一端安装在壳体的一端，另一端与快接装置连接。

以及用于将冷却腔内的冷却液排出的至少一个排出阀门2，排出阀门2安装在壳体的另一端。

通过在电池包1上增加进入阀门3，使得外部冷却剂，例如冷却液可以直接到达电池内部，快速降低电芯温度，有效遏制热扩散，并通过不断注入冷却剂，防止电池包1复燃。

电池包1上增加排出阀门2，可使用排出阀门2来保证电池包1的整体密封性，且排出阀门2在热失控发生后，因电池包1的内部压力增大而导通，有效降低包内压力防止爆炸，被注入的外部冷却剂也通过此处排出车外。

分体式快接装置使用时，仅针对电池包1进行灭火降温，冷却剂通过特定排出阀门2排出，不会对整车电气线路、高压线、驱动装置、控制器等重要部件造成影响，险情排除后，仅需对电池包1进行处理，有效减少了险情造成的其他损失。

在本实施例中，阀门组件还包括用于为电池芯腔泄压的泄压阀门，泄压阀门与壳体的电池芯腔连接，在此实施例中，泄压阀门的另一端与外界连通，用于及时排泄电池芯腔的内部压力。

通过泄压阀门可以在热失控发生后，泄压阀门因电池包1的内部压力增大而导通，有效降低包内压力防止爆炸。

在本实施例中，阀门组件被设置为当任意侧的压力超过预定值时打开。

在本实施例中，阀门组件为防爆盖帽或压力阀。

在本实施例中，快接装置包括一端与阀门组件连接的母插件5和一端与母插件5插接配合的公插件7，公插件7的另一端与储纳装置9连接。

在本实施例中，灭火装置还包括可拆卸连接阀门组件与快接装置的U形管4，U形管4的一端与阀门组件连接，另一端与快接装置连接。

通过U形管4能够避免异物进入损伤阀门组件。

在本实施例中，灭火装置还包括可拆卸连接储纳装置与快接装置的柔性管，柔性管8的一端与储纳装置9连接，另一端与快接装置连接。

通过柔性管8能够实现将储纳装置9与电池包1的快速连接。

在本实施例中，灭火装置还包括用于与整车高电压回路和外接充电回路连接的警报装置6，警报装置6安装在母插件5上，当母插件5和公插件7连接时，警报装置6向整车高电压回路和外接充电回路发送电信号，使整车高电压回路和外接充电回路断路。

其中整车高电压回路是电池包1的充电电路和电力输出电路，外接充电回路是充电桩为电池包1充电的电力输出电路，使整车高电压回路和外接充电回路断路的目的是减少电池包的充放电，进而避免电池包温度的进一步上升。

在本实施例中，冷却剂是二氧化碳灭火剂、清水灭火剂和卤代烷灭火剂中的任意一种。

工作原理：通过在电池包1上增加阀门组件，在保证电池包1整体密封性的基础上，在热失控发生后能够为电池包1泄压防止爆炸，通过快接装置将储纳装置9与电池包1壳体的内部连通，能够在电池系统发出过温报警或发生冒烟时使电池包1可以快速接通外部冷却剂，尽早抑制热扩散，避免整车被烧毁，并通过不断注入冷却水，防止电池包1复燃。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (10)

1.电池包灭火装置，包括：

电池包，包括壳体和电池芯；

壳体，包括电池芯腔，用于密封安装电池芯；

其特征在于，还包括：

阀门组件，与壳体连接；

快接装置，与阀门组件可拆卸连接；

和储纳装置，与快接装置可拆卸连接，用于收容冷却剂；

所述壳体，还包括冷却腔，所述阀门组件与冷却腔连通，所述冷却腔至少部分围绕所述电池芯腔设置；

当快接装置连通时，所述储纳装置将预定压力的冷却剂输入到冷却腔内。

2.根据权利要求1所述电池包灭火装置，其特征在于，所述阀门组件包括至少一个进入阀门，安装在壳体的一端，与快接装置连接，用于向冷却腔内输入冷却剂；

以及至少一个排出阀门，安装在壳体的另一端，用于将冷却腔内的冷却剂排出。

3.根据权利要求1或2所述电池包灭火装置，其特征在于，所述阀门组件还包括泄压阀门，与壳体的电池芯腔连接，用于为电池芯腔泄压。

4.根据权利要求3所述电池包灭火装置，其特征在于，所述阀门组件被设置为当任意侧的压力超过预定值时打开。

5.根据权利要求3所述电池包灭火装置，其特征在于，所述阀门组件为防爆盖帽或压力阀。

6.根据权利要求1所述电池包灭火装置，其特征在于，所述快接装置包括母插件，一端与阀门组件连接；

和公插件，一端与母插件插接配合，另一端与储纳装置连接。

7.根据权利要求1所述电池包灭火装置，其特征在于，灭火装置还包括U形管，可拆卸连接阀门组件与快接装置。

8.根据权利要求1所述电池包灭火装置，其特征在于，灭火装置还包括柔性管，可拆卸连接储纳装置与快接装置。

9.根据权利要求6所述电池包灭火装置，其特征在于，灭火装置还包括安装在母插件上的警报装置，用于与整车高电压回路和外接充电回路连接，当母插件和公插件连接时，所述警报装置向整车高电压回路和外接充电回路发送电信号，使整车高电压回路和外接充电回路断路。

10.根据权利要求1所述电池包灭火装置，其特征在于，所述冷却剂是二氧化碳灭火剂、清水灭火剂和卤代烷灭火剂中的任意一种。

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