CN216908966U

CN216908966U - 电池装置

Info

Publication number: CN216908966U
Application number: CN202220055771.0U
Authority: CN
Inventors: 李新建; 张轩; 牛力; 孙国华; 郭其鑫
Original assignee: China Lithium Battery Technology Co Ltd
Current assignee: China Lithium Battery Technology Co Ltd
Priority date: 2022-01-10
Filing date: 2022-01-10
Publication date: 2022-07-08
Anticipated expiration: 2032-01-10

Abstract

本实用新型提供了一种电池装置，其包括至少一组灭火管组，灭火管组设置于电池装置的设有安全阀的一侧，灭火管组包括两个并排且间隔设置的主管道，两个主管道之间通过多个间隔设置的支管道相连通，且每一安全阀与至少一支管道对应设置。本实用新型的电池装置，每个安全阀均对应设有至少一个支管道，当一个单体电池或者多个单体电池同时发生热失控时，安全阀喷发出的高温气体能及时熔断邻近的支管道，从而使得灭火介质可以迅速地通过支管道流出以及时熄灭火源，并实现快速降温，抑制了电池装置热失控，进而有效的提高了电池装置在使用过程中的安全性。

Description

电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池装置。

背景技术

目前使用的电池装置，主要采用电池间隔热设计与液冷极速散热作为热失控抑制，但是，在极端情况下，仍然存在电池热失控燃烧，造成电池装置烧损。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够及时灭火，以提高使用安全性的电池装置。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种电池装置，其包括至少一组灭火管组，所述灭火管组设置于所述电池装置的设有安全阀的一侧，所述灭火管组包括：

两个并排且间隔设置的主管道，两个所述主管道之间通过多个间隔设置的支管道相连通，每一所述安全阀与至少一所述支管道对应设置。

与现有技术相比，上述的技术方案具有如下的优点：

本实用新型的电池装置，每个安全阀均对应设有至少一个支管道，当一个单体电池或者多个单体电池同时发生热失控时，安全阀喷发出的高温气体能及时熔断邻近的支管道，从而使得灭火介质可以迅速地通过支管道流出以及时熄灭火源，并实现快速降温，抑制了电池装置热失控，进而有效的提高了电池装置在使用过程中的安全性。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的电池装置的第一种结构示意图；

图2是本实用新型的电池装置的第二种结构示意图；

图3是本实用新型的电池装置中灭火管组的第一种结构示意图；

图4是本实用新型的电池装置中灭火管组的第二种结构示意图；

图5是本实用新型的电池装置的侧视结构示意图。

附图标号说明：

11、灭火管组；111、主管道；112、支管道；

12、连接管道；121、开关；

20、电池装置；

21、单体电池；211、安全阀；

22、液冷板。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中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。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种电池装置，电池装置包括少一组灭火管组11和至少一列单体电池组，每列单体电池组有多个单体电池21构成，灭火管组11设置于电池装置的设有安全阀211的一侧，也即，灭火管组11设置于单体电池21的顶部，较佳的，一组灭火管组11对应设置于一列单体电池21的顶部，灭火管组11的数量与电池装置内单体电池21的列数相同，当然，也可以将两组灭火管组11对应设置于一列单体电池21的顶部，以提高灭火效率；

如图3所示，灭火管组11包括两个并排且间隔设置的主管道111，较佳的，两个主管道111相互平行设置，且每个主管道111在与其对应的一列单体电池组上的投影贯穿该列单体电池组的各单体电池21，两个主管道111之间通过多个间隔设置的支管道112相连通，也即，各支管道112设置于两个主管道111之间，并且每个支管道112的两端分别与两个主管道111相连通，灭火介质能通过主管道111进入支管道112内，且每一安全阀211与至少一支管道112对应设置，也即，每个安全阀211附近均设有一个支管道112，当某一个或者多个单体电池21发生热失控时，由于支管道112邻近安全阀211设置，经由安全阀211喷发出的高温气体能够及时熔断邻近的支管道112，从而使得灭火介质迅速流出熄灭火源并实现快速降温。

需要说明的是，本实用新型的电池装置既可以是电池包，也可以是电池模组。

本实用新型的电池装置，通过在两个主管道111之间连接多个能分别能与各安全阀211对应设置的连接管道12，使得在单体电池21发生热失控时，安全阀211喷发出的高温气体能及时熔断邻近的支管道112，从而使得灭火介质可以通过支管道112迅速流出以及时熄灭火源，并实现快速降温，抑制了电池装置热失控，进而提高了电池装置在使用时的安全性。

进一步，主管道111内容置有灭火介质，灭火介质为高焓值(焓值范围1500kJ/kg～3500kJ/kg)液气相变物质，示例性，如氟化液或者有机醇/酯的水溶液，通过设置两个主管道111，有效增大了灭火介质的存储量，使得在多个单体电池21同时发生热失控时，仍能有足够的灭火介质熄灭火源，以达到及时灭火的目的。

再进一步，如图4和图5所示，主管道111上连接有连接管道12，连接管道12被配置为连通主管道111与电池装置的液冷板22，将连接管道12的自由端与电池装置的液冷板22相连通，以使得液冷板22内的冷却液能够通过连接管道12进入主管道111内，且连接管道12上连接有用于控制连接管道12通断的开关121，较佳的，开关121为电磁阀，以便于通过控制系统(如PLC控制器或者BMS电池系统等)进行控制，当然，开关121也可以是截断阀等，在此不再赘述，开关121在正常情况下为常闭状态，当单体电池21发生热失控时，控制系统控制开关121打开，液冷板22内的冷却液能够通过连接管道12进入主管道111内，冷却液会对主管道111内的灭火介质施加压力，以推动灭火介质朝向火源移动，从而进一步提高灭火效率。

需要说明的是，控制系统的控制原理，以及检测单体电池21的温度的方式及原理均为现有技术，液冷板22的位置不局限于单体电池组的下方，可以根据实际需要进行设置，在此不再赘述。

再进一步，如图4所示，主管道111上连接有至少两个连接管道12，也即，主管道111通过多条连接管道12与液冷板相连通，这样的结构，一方面能够加速冷却液进入主管道111的速度，以提高灭火效率，另一方面，能够避免当一条连接管道堵塞时，无法实现冷却液推动灭火介质朝向火源移动的情况发生，从而确保了冷却液能够及时推动灭火介质朝向火源移动。

进一步，如图1和图2所示，电池装置包括多组顺次串接连通的灭火管组11，较佳的，多组灭火管组11呈S形串接连通，以便于将灭火介质顺畅的注入各主管道111内。

在本实施例的一种具体示例中，如图1所示，两个主管道111在安全阀211的外露端面所在的平面内的正投影位于安全阀211的两侧，具体的，沿支管道112的延伸方向，支管道112的长度大于安全阀211的长度，以使两个主管道111能分别位于安全阀211的两侧，也即每个主管道111在与其对应的一列单体电池组上的投影位于安全阀211的一侧，不会遮挡安全阀211，以避免主管道111影响安全阀211快速泄压，从而进一步提高了电池装置的安全性。

在本实施例的另一种具体示例中，如图2所示，主管道111被配置为遮挡部分安全阀211，以在安全阀211开启时，经由安全阀211喷发出的高温气体能够同时熔断邻近的支管道112和主管道111，使得大量的灭火介质流向火源，进一步提高了灭火效率。

进一步，每一安全阀211被灭火管组11遮挡的面积为该安全阀211的面积的二分之一至四分之三，具体的，安全阀211的面积为S，安全阀211被灭火管组11遮盖的面积为S₁，则0.5S≤S₁≤0.75S，也即，每一安全阀211的未被遮挡的面积为其本身面积的四分之一至二分之一，这样的结构，既能够提高灭火效率，又不会影响安全阀211的快速泄压。

在本实施例的又一种具体示例中，如图1所示，支管道112被配置为遮挡部分对应设置的安全阀211，以避免支管道112影响热失控后产生物质的顺利排出。

进一步，各支管道112被配置为与各安全阀211一一对应设置，和/或，安全阀211被支管道112遮挡的面积小于或等于安全阀211的面积的一半，具体的，安全阀211的面积为S，安全阀211被支管道112遮盖的面积为S₂，则S₂≥0.5S，这样的结构，既能保证热失控后产生物质的顺利排出，又能够确保有足够的灭火介质熄灭火源。

综上所述，本实用新型的电池装置，通过设置两个主管道，有效增大了灭火介质的存储量，使得在多个单体电池同时发生热失控时，仍能有足够的灭火介质熄灭火源，且减少了对电池装置能量密度影响并降低了成本，通过在两个主管道之间连接多个能分别与各安全阀一一对应设置的支管道，使得在单体电池发生热失控时，安全阀喷发出的高温气体能及时熔断邻近的支管道，从而使得灭火介质可以迅速流出以及时熄灭火源，并实现快速降温，有效抑制了电池装置热失控。

本实用新型的电池装置，通过在主管道上连接用于连通液冷板的连接管道，使得当发生热失控时，液冷板内的冷却液能够通过连接管道进入主管道内，冷却液会对主管道内的灭火介质施加压力，以推动灭火介质朝向火源移动，从而进一步提高灭火效率。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解。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申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims

1.一种电池装置，其特征在于，所述电池装置包括至少一组灭火管组，所述灭火管组设置于所述电池装置的设有安全阀的一侧，所述灭火管组包括：

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，

两个所述主管道在所述安全阀的外露端面所在的平面内的正投影位于所述安全阀的两侧。

3.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，

所述主管道被配置为遮挡部分所述安全阀。

4.根据权利要求3所述的电池装置，其特征在于，

每一所述安全阀被所述灭火管组遮挡的面积为该安全阀的面积的二分之一至四分之三。

5.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，

所述支管道被配置为遮挡部分对应设置的所述安全阀。

6.根据权利要求5所述的电池装置，其特征在于，

各所述支管道被配置为与各所述安全阀一一对应设置，和/或，

所述安全阀被所述支管道遮挡的面积小于或等于所述安全阀的面积的一半。

7.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，

所述主管道内容置有灭火介质。

8.根据权利要求7所述的电池装置，其特征在于，

所述主管道上连接有连接管道，所述连接管道被配置为连通所述主管道与所述电池装置的液冷板，且所述连接管道上连接有用于控制所述连接管道通断的开关。

9.根据权利要求8所述的电池装置，其特征在于，

所述主管道上连接有至少两个所述连接管道。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电池装置，其特征在于，

所述电池装置包括多组顺次串接连通的所述灭火管组。