CN216161842U - 电池包以及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池安全技术领域，公开了一种电池包以及车辆，包括电池模组(40)、控制组件、与所述控制组件相连的灭火器(20)以及设置于所述电池模组(40)的至少一个的底部的压力传感器，所述控制组件能够设置为：根据所述压力传感器所检测到的所述电池模组(40)的压力信息来控制所述灭火器(20)开启。利用设置于所述电池模组底部的压力传感器感应到的电池模组底部的压力值并传送给控制组件，控制组件能够通过该压力值判断电池模组是否在收到打击后永久变形，进而判断电池是否处于危险状态，若电池处于危险状态则可控制灭火器开启。

Description

电池包以及车辆

技术领域

本实用新型涉及电池安全技术领域，具体地涉及一种电池包以及车辆。

背景技术

锂离子电池是一种比能量高、循环寿命长的储能介质，已在便携式电子产品、各类电动车、后备应急电源和电力储能等领域得到了广泛的应用。锂离子电池储能系统在电力储能领域的应用近年来发展迅速，装机量大幅度提升，但由于安全性设计技术不成熟导致出现一定数量的火灾事故，给锂离子电池系统产品在电力储能领域的大规模应用带来障碍。

特别是对于新能源汽车的车载电池，电池包内有多个模组，多个电芯，电池包热失控是一个很随机的事情，灭火器安装在热失控模组最近的位置，可以第一时间对其进行灭火降温，效果最好，但由于电池包内，模组数量较多，无法判断哪个会热失控，现有技术中的灭火系统均为固定式安装，无法移动，存在灭火的死角和盲点，在出现火情时，无法定向、定点灭火，如何进一步完善锂离子电池系统安全性设计，提升运行安全性尚未找到有效的解决办法。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的电池因受压变形导致热失控无法预警以及灭火降温的问题，提供一种电池包以及车辆。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种电池包，包括电池模组、控制组件、与所述控制组件相连的灭火器以及设置于所述电池模组的至少一个的底部的压力传感器，所述控制组件能够设置为：根据所述压力传感器所检测到的所述电池模组的压力信息来控制所述灭火器开启。

可选地，所述电池包包括多个电池模组，每个所述电池模组的底部均设置有所述压力传感器，还包括能够移动所述灭火器移动到多个灭火位置的驱动组件，多个所述灭火位置与多个所述电池模组一一对应，所述控制组件能够设置为：根据所述压力传感器所检测到的压力信息控制所述驱动组件驱动所述灭火器移动到对应的所述灭火位置，然后开启所述灭火器。

可选地，所述电池包还包括设置于所述电池模组的至少一个的电芯处的温度传感器，所述控制组件能够设置为：根据所述温度传感器所检测到的温度信息控制所述驱动组件驱动所述灭火器移动到对应的所述灭火位置，然后开启所述灭火器。

可选地，每个所述电池模组内的电芯处均设置有所述温度传感器。

可选地，所述驱动组件包括传送带以及支撑所述传送带的可转动的驱动轮，所述灭火器设置于所述传送带上。

可选地，所述驱动轮的外周上设置有多个齿槽，所述传送带上设置有能够与所述齿槽啮合的齿。

可选地，多个所述电池模组沿第一水平方向排列为多列，每列所述电池模组沿垂直于第一水平方向的第二水平方向排列，所述传送带沿所述第二水平方向延伸。

可选地，每列所述电池模组的两侧均设置有所述驱动组件和灭火器。

可选地，所述电池包还包括能够限制所述灭火器沿竖直方向移动的导轨，所述灭火器上设置有与所述导轨相匹配的滑块。

本实用新型第二方面提供一种车辆，包括上述技术方案中所述的电池包以及能够发出警报的报警装置，所述报警装置与所述控制组件通信相连。

通过上述技术方案，利用设置于所述电池模组底部的压力传感器感应到的电池模组底部的压力值并传送给控制组件，控制组件能够通过该压力值判断电池模组是否在收到打击后永久变形，进而判断电池是否处于危险状态，若电池处于危险状态则可控制灭火器开启。

附图说明

图1是本实用新型所述的电池包的结构示意图；

图2是本实用新型所述的电池包的部分结构放大图；

图3是本实用新型所述的驱动轮以及传送带的部分结构放大图；

图4是本实用新型所述的灭火器以及传送带的剖视图。

附图标记说明

10-箱体，20-灭火器，21-滑块，30-驱动组件，31-驱动轮，311-齿槽，32-传送带，321-齿，33-驱动电机，34-导轨，40-电池模组。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”通常是指装置或设备处于使用状态下的方位。需要说明的是，这仅是为了便于描述本实用新型，不应理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不应理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本实用新型中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本实用新型一方面提供一种电池包，包括电池模组40、控制组件、与所述控制组件相连的灭火器20以及设置于所述电池模组40的至少一个的底部的压力传感器，所述控制组件能够设置为：根据所述压力传感器所检测到的所述电池模组40的压力信息来控制所述灭火器20开启。

需要说明的是，新能源汽车所用的动力电池系统即电池包个头非常大，通常在100公斤以上，为节省车内空间，布置的位置一般是放在车身中部地板下方，即吊装在地板下。但是这种安装方式难免导致在车辆行驶过程中受到冲击，这些冲击极有可能导致电池包内的电池模组40以及其内部的电芯发生变形，进而导致该电池模组40发生热失控，电池包热失控将导致车辆起火进而危及驾驶员和乘客的生命，因此，及时发现并控制电池包的热失控现象显得尤为重要。

本申请中，所述电池模组40通常来说，其基本组成包括：模组控制，电芯，导电连接件，塑料框架，冷板，冷却管道，两端的压板以及一套将这些构件组合到一起的紧固件。其电芯通常为锂电池电芯，也可为其他类型的电芯。

所述灭火器20为电池包内部专用灭火器，该灭火器20可根据电芯的形式来进行选择。由于电池包内部空间有限，二氧化碳等气体形式的灭火器可能导致电池包鼓胀进而导致电池包爆炸，因此为防止二次伤害，灭火器20可选用能够通过对电池模组40或电芯进行降温且不会释放大量气体的型号，为防止灭火器20因碰撞等问题导致破坏，灭火器20可具有保护内部零部件的坚固的外壳。

本申请中，由于碰撞可能发生的位置大多集中在电池包的底部，因此将压力传感器设置于电池模组40的底部能够更有效地进行感应。而当电池包中的电池模组为其他布置形式时，例如布置在车辆后备箱位置，电池包也可能因发生车辆碰撞等情况发生形变，因此，相应地，压力传感器的设置位置也可相应地进行改变，这些改变都是能够理解的。利用设置于所述电池模组40底部的压力传感器感应到的电池模组40的底部的压力值并传送给控制组件，控制组件能够通过该压力值判断电池模组是否在收到打击后永久变形，例如短时的碰撞压力传感器只会感应到一瞬间的压力高位，而当电池模组40或电芯发生永久变形，则将导致压力传感器感受到的压力始终处于高位，控制组件能够通过判断压力高位的时间进而判断电池模组40或者电芯是否处于变形而易发生热失控的危险状态，若电池处于危险状态则可控制灭火器20开启以通过降温等方式减缓热失控的传播或燃烧速度，甚至熄灭火焰，从而为驾驶员以及乘客的撤离争取更多的时间。

另外，所述电池包可包括多个电池模组40，每个所述电池模组40的底部均设置有所述压力传感器，还包括能够移动所述灭火器移动到多个灭火位置的驱动组件30，多个所述灭火位置与多个所述电池模组40一一对应，所述控制组件能够设置为：根据所述压力传感器所检测到的压力信息控制所述驱动组件30驱动所述灭火器20移动到对应的所述灭火位置，然后开启所述灭火器20。为具有更大的电池容量以及安全性，电池包通常都设有多个电池模组40，这些电池模组40通常呈阵列式分布，更具体地，通常包括多列等间距布置的电池模组40，每列电池模组40之间间隔设置，而为了减小电池包的体积，电池模组40之间通常间距较小，当某一个电池模组40发生热失控，极易在相邻的电池模组40间传播。为了准确地对每一个电池模组40的变形情况进行监测，每个电池模组40的底部均设置有压力传感器。为了降低电池包制作成本，降低电池包重量，还设置了能够驱动灭火器20移动的驱动组件30，并且相对应地，每个电池模组40都至少具有一个对应的灭火位置，以利用驱动组件30驱动灭火器20前往检测到的处于危险状态或已经燃烧的电池模组40对应的灭火位置。所述驱动组件30可包括动力组件为驱动组件30提供动力，例如电动机等，还可包括定位装置以辅助灭火器定位于灭火位置，还可包括导轨、滑轮组件或传送带等以带动灭火器20移动。

另外，控制组件可以利用压力传感器感应到的数据，当某个电池模组40处于变形状态且极可能发生热失控的情况下，可驱动灭火器20移动至该电池模组40对应的灭火位置，准备对其进行灭火，只有当该电池模组40发生热失控时再启动灭火器20。

为了更进一步地对电池模组40的热失控现象进行检测，所述电池包还包括设置于所述电池模组40的至少一个的电芯处的温度传感器，所述控制组件能够设置为：根据所述温度传感器所检测到的温度信息控制所述驱动组件30驱动所述灭火器20移动到对应的所述灭火位置，然后开启所述灭火器20。利用温度传感器检测到的电芯温度可判断该电池模组40是否有热失控的风险或已经发生热失控，当检测到电池模组40的温度过高(有热失控风险，但尚未热失控)时，可利用驱动组件30驱动灭火器20移动至该电池模组40对应的灭火位置，准备对其进行灭火，只有当该电池模组40发生热失控时(例如有明确的温度指标时)再启动灭火器20。

作为进一步的实施方式，为了对电池包内的电池模组40有更全面以及更准确的监测结果，每个所述电池模组40内的电芯处均设置有所述温度传感器。

作为一种具体的实施方式，如图1、图2以及图3所示，所述驱动组件30包括传送带32以及支撑所述传送带32的可转动的驱动轮31，所述灭火器20设置于所述传送带32上。通过驱动轮31的旋转可带动传送带32的运动，驱动轮31可与驱动电机33相连，驱动电机33可为驱动轮31提供动力。

为了使灭火器20定位时能够更加准确，所述驱动轮31的外周上设置有多个齿槽311，所述传送带32上设置有能够与所述齿槽311啮合的齿321。通过齿321与齿槽311的啮合可使驱动组件30具有更高的运动精度。

另外，多个所述电池模组40沿第一水平方向排列为多列，每列所述电池模组40沿垂直于第一水平方向的第二水平方向排列，所述传送带32沿所述第二水平方向延伸。第一水平方向可为电池包的长度方向或宽度方向，相应地，第二水平方向可为电池包的宽度方向或长度方向，第一水平方向与第二水平方向所处的平面即为电池模组40的排列平面。

为了对这些电池模组40进行灭火，如图1所示，每列所述电池模组40的两侧均设置有所述驱动组件30和灭火器20。

另外，参照图4所示，所述电池包还包括能够限制所述灭火器20沿竖直方向移动的导轨34，所述灭火器20上设置有与所述导轨34相匹配的滑块21。导轨34能够部分地包覆滑块21的上侧，进而与传送带32相配合限制灭火器20的竖直方向的运动。

本实用新型第二方面提供一种车辆，包括上述技术方案中所述的电池包以及能够发出警报的报警装置，所述报警装置与所述控制组件通信相连。当压力传感器或温度传感器感应到电池模组40可能发生热失控或者具有明确的发生热失控的指标后，控制组件能够根据这些指标判断并驱动灭火器20进行工作，同时，与其通信相连的报警装置可将控制组件的判断结果发送给车内的司乘人员，报警装置发出的警报可为声光报警或与车内的显示设备相连以发出警示，从而提示车内的驾驶员以及乘客电池包发生故障或热失控，从而促使驾驶员以及乘客将车辆送修或撤离车辆。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括电池模组(40)、控制组件、与所述控制组件相连的灭火器(20)以及设置于所述电池模组(40)的至少一个的底部的压力传感器，所述控制组件能够设置为：根据所述压力传感器所检测到的所述电池模组(40)的压力信息来控制所述灭火器(20)开启。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，包括多个电池模组(40)，每个所述电池模组(40)的底部均设置有所述压力传感器，还包括能够移动所述灭火器移动到多个灭火位置的驱动组件(30)，多个所述灭火位置与多个所述电池模组(40)一一对应，所述控制组件能够设置为：根据所述压力传感器所检测到的压力信息控制所述驱动组件(30)驱动所述灭火器(20)移动到对应的所述灭火位置，然后开启所述灭火器(20)。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，还包括设置于所述电池模组(40)的至少一个的电芯处的温度传感器，所述控制组件能够设置为：根据所述温度传感器所检测到的温度信息控制所述驱动组件(30)驱动所述灭火器(20)移动到对应的所述灭火位置，然后开启所述灭火器(20)。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，每个所述电池模组(40)内的电芯处均设置有所述温度传感器。

5.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述驱动组件(30)包括传送带(32)以及支撑所述传送带(32)的可转动的驱动轮(31)，所述灭火器(20)设置于所述传送带(32)上。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述驱动轮(31)的外周上设置有多个齿槽(311)，所述传送带(32)上设置有能够与所述齿槽(311)啮合的齿(321)。

7.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，多个所述电池模组(40)沿第一水平方向排列为多列，每列所述电池模组(40)沿垂直于第一水平方向的第二水平方向排列，所述传送带(32)沿所述第二水平方向延伸。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，每列所述电池模组(40)的两侧均设置有所述驱动组件(30)和灭火器(20)。

9.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，还包括能够限制所述灭火器(20)沿竖直方向移动的导轨(34)，所述灭火器(20)上设置有与所述导轨(34)相匹配的滑块(21)。

10.一种车辆，包括上述权利要求1-9中任意一项所述的电池包以及能够发出警报的报警装置，所述报警装置与所述控制组件通信相连。

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