CN217656012U - 一种汽车动力电池热失控风险防护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车动力电池热失控风险防护装置，包括电芯层级防护装置、模组层级防护装置和PACK电池包层级防护装置；所述电芯层级防护装置设置在电池单体之间；所述模组层级防护装置设置在电池模组两侧；所述PACK电池包层级防护装置设置在电池箱体上。本实用新型从电池单体、模组、PACK电池包三个层级全方位考虑从单体热失控后可能的热蔓延路径进行防护设置，最大程度的延缓热扩散的速度，为司乘人员在极端条件下赢得尽可能多的逃生时间；模组间的热防护材料为机械固定，可靠性更高。

Description

一种汽车动力电池热失控风险防护装置

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种汽车动力电池热失控风险防护装置。

背景技术

动力电池作为新能源电动汽车动力主要来源，安全可靠、能量密度高的电池模组越来越受到市场的青睐。这电池包箱体一般为钢制箱体、铝合金箱体、复合材料箱体等。电池包在使用过程中，由于外部短路、内部短路或者外部高温因素，造成电池包内电芯迅速升温，而导致着火甚至爆炸，由于壳体耐温有限，火焰会短时燃烧到电池包外部，对乘客人身安全造成严重威胁，在动力电池使用过程中，因过充、针刺、加热滥用等原因造成的电池热失控，时刻危害乘客的生命财产安全，随着《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等相关国标的出台，动力电池的热失控发生后如何延缓热扩散时间成为了厂家亟需解决的问题。

云母是比较理想的电池包热失控防护材料，既耐高温，也具有良好的机械性能，普遍应用于电池包的热失控防护结构设计。目前，市面上大多采用在电池包内部模组之间以及模组与箱体上盖之间加装云母片或者喷涂防火涂层，以延缓电池包箱体上盖被火烧穿的时间。

这种技术存在明显缺陷：

1、在电池模组上所做的防护措施有效性不够，针对三元软包电池热失控防护方案效果较差，无法满足国标及车企的要求；

2、无法有效阻断电芯间、模组间的热蔓延路径；

3、现有方案中大部分未考虑防火材料的有效固定，受到高温气体冲击后变形失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对汽车动力电池因单体失效而引发热扩散导致整个电池系统热失控的风险防护装置，分别从电池单体、模组及PACK电池包三个层级进行热防护，电池单体间设置有防火耐高温处理的铝片和阻燃耐高温的硅胶泡棉，延缓热失控单体蔓延至相邻电芯；模组层级设置排气通道，及时将高温气体释放到模组外部；PACK层级在模组间设置云母板，阻断模组间的热扩散路径、模组上方增加云母板，防止高温火焰冲击箱盖、箱盖内外表面喷涂耐高温涂料，同时内表面粘贴玻纤基材。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种汽车动力电池热失控风险防护装置，包括电芯层级防护装置、模组层级防护装置和PACK电池包层级防护装置；所述电芯层级防护装置设置在电池单体之间；所述模组层级防护装置设置在电池模组两侧；所述PACK电池包层级防护装置设置在电池箱体上。

所述电芯层级防护装置包括铝板和阻燃泡棉；

铝板两面喷涂有防火涂层；铝板设置在并联单体电芯之间；

阻燃泡棉设置在串联单体电芯之间。

可选的，所述阻燃泡棉采用阻燃耐高温硅泡棉。

所述模组层级防护装置包括设置有排气孔的模组侧板，模组侧板固定在电磁模组两个相对的侧面。

所述PACK电池包层级防护装置包括多个云母防火板、电池箱盖和防爆泄压阀；多个云母防火板分别设置在两个相并列的电池模组之间和电池模组顶部；电池箱盖内表面粘贴玻纤基材防火材料，防止热失控后高温气体冲击；防爆泄压阀设置在电池箱体外表面。

本实用新型的有益效果：

本实用新型从电池单体、模组、PACK电池包三个层级全方位考虑从单体热失控后可能的热蔓延路径进行防护设置，最大程度的延缓热扩散的速度，为司乘人员在极端条件下赢得尽可能多的逃生时间；模组间的热防护材料为机械固定，可靠性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型的电芯层级防护装置结构示意图；

图2是本实用新型的模组层级防护装置结构示意图；

图3是本实用新型的模块间云母防火板结构示意图；

图4是本实用新型的模块顶云母防火板结构示意图；

图5是本实用新型的电池箱盖结构示意图；

图6是本实用新型的电池箱结构示意图；

图7是图6的局部放大图。

附图中：1-铝板，2-阻燃泡棉，3-单体电芯，4-模组侧板，5-防爆泄压阀，6-云母防火板A，7-云母防火板B。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，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。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。

如图1-7所示，一种汽车动力电池热失控风险防护装置，包括电芯层级防护装置、模组层级防护装置和PACK电池包层级防护装置；所述电芯层级防护装置设置在电池单体之间；所述模组层级防护装置设置在电池模组两侧；所述PACK电池包层级防护装置设置在电池箱体上。

所述电芯层级防护装置包括铝板1和阻燃泡棉2；铝板1两面喷涂有防火涂层；铝板1设置在并联单体电芯3之间；阻燃泡棉2设置在串联单体电芯3之间。

可选的，所述阻燃泡棉2采用阻燃耐高温硅泡棉。

所述模组层级防护装置包括设置有排气孔的模组侧板4，模组侧板4固定在电磁模组两个相对的侧面，当内部电芯发生热失控时，及时将高温气体排出，防止热蔓延或泄压不及时发生爆炸。

所述PACK电池包层级防护装置包括多个云母防火板、电池箱盖和防爆泄压阀5；

多个云母防火板分别设置在两个相并列的电池模组之间和电池模组顶部；模组与模组间设置云母防火板A6，有效阻断模组与模组之间热蔓延路径；模组顶部设置云母防火板B7，防止热失控后高温气体冲击电池箱盖；

电池箱盖内表面粘贴玻纤基材防火材料，防止热失控后高温气体冲击；防爆泄压阀5设置在电池箱体外表面，及时将热失控产生的高温气体排从箱体排出，实现定向泄压，防止爆炸、起火。

本实用新型从电池单体、模组、PACK电池包三个层级全方位考虑从单体热失控后可能的热蔓延路径进行防护设置，最大程度的延缓热扩散的速度，为司乘人员在极端条件下赢得尽可能多的逃生时间；模组间的热防护材料为机械固定，可靠性更高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种汽车动力电池热失控风险防护装置，其特征在于，包括电芯层级防护装置、模组层级防护装置和PACK电池包层级防护装置；所述电芯层级防护装置设置在电池单体之间；所述模组层级防护装置设置在电池模组两侧；所述PACK电池包层级防护装置设置在电池箱体上。

2.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池热失控风险防护装置，其特征在于，所述电芯层级防护装置包括铝板和阻燃泡棉；

铝板两面喷涂有防火涂层；铝板设置在并联单体电芯之间；

阻燃泡棉设置在串联单体电芯之间。

3.根据权利要求2所述的一种汽车动力电池热失控风险防护装置，其特征在于，所述阻燃泡棉采用阻燃耐高温硅泡棉。

4.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池热失控风险防护装置，其特征在于，所述模组层级防护装置包括设置有排气孔的模组侧板，模组侧板固定在电磁模组两个相对的侧面。

5.根据权利要求1所述的一种汽车动力电池热失控风险防护装置，其特征在于，所述PACK电池包层级防护装置包括多个云母防火板、电池箱盖和防爆泄压阀；多个云母防火板分别设置在两个相并列的电池模组之间和电池模组顶部；电池箱盖内表面粘贴玻纤基材防火材料，防止热失控后高温气体冲击；防爆泄压阀设置在电池箱体外表面。

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