CN219941643U - 电池灭火装置及电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池灭火装置，包括内部设有冷却液的液冷板，所述液冷板上设有出液口，所述电池灭火装置还包括出液机构，所述出液机构密封所述出液口，所述出液机构的温度达到预设温度后解封所述出液口，所述液冷板内的冷却液从所述出液口流出。本实用新型结构设计合理，占用空间小，生产成本低，能够快速感应温度异常，及时灭火降温，降低发生热传递后整个电池包起火的概率，提高安全可靠性。本实用新型还提供了一种电池包。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池灭火装置及电池包。
背景技术
随着新能源汽车的发展，电动汽车受到人们越来越多地青睐。其中，锂电池因其具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率、无记忆效应等一系列优点而被广泛用电动汽车。伴随电动汽车快速发展，在锂电池的应用中，锂电池发生热失控后，容易引发燃烧进而造成人员及财物损失。现有技术存在用于灭火的电池灭火装置，但现有技术的电池灭火装置空间占用大，加工成本高，且触发范围有限、触发不够及时，影响整车的安全性能。
实用新型内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种电池灭火装置及电池包，结构设计合理，占用空间小，生产成本低，能够快速大范围的感应温度异常，及时降温，延缓热失控的发展趋势，进而防止发生热传递后整个电池包起火，提高安全可靠性。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
本实用新型提供一种电池灭火装置，包括内部设有冷却液的液冷板，所述液冷板上设有出液口，所述电池灭火装置还包括出液机构，所述出液机构密封所述出液口，所述出液机构的温度达到预设温度后解封所述出液口，所述液冷板内的冷却液从所述出液口流出。
在一实施例中，所述液冷板包括喷头，所述出液口位于所述喷头上。
在一实施例中，所述出液机构包括引线，所述引线密封所述出液口，所述引线的温度达到预设温度后熔化或反应。
在一实施例中，所述电池灭火装置还包括密封圈，所述密封圈套设在所述引线上，所述引线和所述密封圈密封所述出液口。
在一实施例中，所述引线上设置有堵头，所述密封圈套设于引线的堵头处。
在一实施例中，所述预设温度的范围为140℃-185℃。
在一实施例中，所述液冷板的数量为多个，多个所述液冷板沿第一方向依次间隔排列设置，每个所述液冷板的上端面上沿第二方向设有多个所述出液口，所述出液机构的数量为多个且分别与多个所述出液口一一对应设置，每个所述出液机构密封一个对应的所述出液口。
在一实施例中，多个所述液冷板包括两端的端部液冷板和中间的中部液冷板，所述出液机构包括单向出液机构和双向出液机构，所述单向出液机构设置在所述端部液冷板上，所述双向出液机构设置在所述中部液冷板上。
在一实施例中，所述端部液冷板包括单向喷头，所述端部液冷板的出液口位于所述单向喷头上，所述单向喷头的出液口朝向所述中部液冷板的一侧。
在一实施例中，所述出液机构包括引线，所述引线密封所述出液口，所述引线的温度达到预设温度后熔化或反应；所述单向出液机构的引线为短引线，所述短引线上设有单向密封圈，所述单向密封圈套设在所述短引线的一端，所述短引线配合所述单向密封圈封堵所述单向喷头的出液口，当所述短引线达到预设温度后熔化或反应，所述端部液冷板内的冷却液通过所述单向喷头的出液口朝向所述中部液冷板的一侧流出。
在一实施例中，所述短引线上设置有第一堵头，沿第一方向上，所述第一堵头位于所述短引线的靠近所述端部液冷板的一端，所述单向密封圈套设于短引线的所述第一堵头处。
在一实施例中，所述中部液冷板包括双向喷头，所述中部液冷板的出液口位于所述双向喷头上，沿第一方向上，所述双向喷头的出液口朝向相反两侧。
在一实施例中，所述出液机构包括引线，所述引线密封所述出液口，所述引线的温度达到预设温度后熔化或反应；所述双向出液机构的引线为长引线，所述长引线上设有双向密封圈，所述双向密封圈套设在所述长引线的中部，所述长引线配合所述双向密封圈封堵所述双向喷头的出液口，当所述长引线达到预设温度后熔化或反应，沿第一方向上，所述中部液冷板内的冷却液通过所述双向喷头的出液口朝向相反两侧流出。
在一实施例中，所述长引线上设置有第二堵头，沿第一方向上，所述第二堵头套设在所述长引线的中部，所述双向密封圈套设于所述长引线的所述第二堵头位置。
在一实施例中，相邻的两个所述液冷板之间通过进液管连通，每个所述液冷板上设置有进液接头，所述进液接头与进液管的出液端连接。
本实用新型还提供一种电池包，包括电池箱、电芯和如上所述的电池灭火装置，所述电池灭火装置和所述电芯均设置在所述电池箱中，相邻的两个所述液冷板之间形成安装槽，所述电芯设置在所述安装槽内，所述电池灭火装置的出液机构外露设置在所述电芯的一侧。
本实用新型有益效果在于：通过在液冷板的出液口上设置出液机构，出液机构密封出液口，当电池包内某个电芯异常升温时，出液机构能够快速、灵敏地感应温度异常，感应范围大；当出液机构达到预设温度解封出液口时，液冷板内的冷却液从出液口流出以冷却电芯，实现快速灭火降温，防止发生热传递后整个电池包起火；进一步地，出液机构集成设置于液冷板上，空间占用小，生产成本低，且能够直接使用液冷板内的冷却液，无需另外提供冷却液，节省了冷却液的使用。
附图说明
图1为本实用新型的电池灭火装置的结构图；
图2为本实用新型的单向出液机构与单向喷头组装结构图；
图3为图2的拆分示意图；
图4为本实用新型的双向出液机构与双向喷头组装结构图；
图5为图4的拆分示意图；
图6为本实用新型的电池包的结构图。
图中：1-液冷板，11-端部液冷板，111-单向喷头，12-中部液冷板，121-双向喷头，13-安装槽，14-进液接头，2-出液机构，21-单向出液机构，211-短引线，212-第一堵头，22-双向出液机构，221-长引线，222-第二堵头，31-单向密封圈，32-双向密封圈，4-进液管，5-电池箱，6-电芯。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的描述，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”等应做广义理解，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。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的具体含义。
术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，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。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了区别属性类似的元件，而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
本实用新型提供一种电池灭火装置，如图1所示，包括内部设有冷却液的液冷板1，液冷板1能够和电芯6进行热交换，降低电池内部温度，防止电池工作温度过高而影响电池性能；冷却液1为水，但不限于此。液冷板1上设有出液口，电池灭火装置还包括出液机构2，出液机构2密封出液口，预设温度为低于电池热失控温度且高于电池正常工作温度，当出液机构2达到预设温度时，出液机构熔化或反应从而解封出液口。当电池正常工作时，出液机构2起到密封出液口的作用，防止冷却液从出液口漏出；当电池包内某个电芯6异常升温时，出液机构2能够快速、灵敏地感应温度异常，且感应范围大；当出液机构2达到预设温度后解封出液口，液冷板1内的冷却液从出液口流出以冷却电芯6，实现快速灭火降温，防止发生热传递后整个电池包起火。同时，预设温度低于电池的热失控温度，当电池异常升温时，出液机构2能够提前熔化或反应从而解封出液口，出液口出液灭火，降低发生热传递后整个电池包起火的概率，把热失控造成的损失降到最低。进一步地，出液机构2集成设置于液冷板1上，空间占用小，生产成本低，且能够直接使用液冷板内的冷却液，无需另外提供冷却液，设计合理，节省了冷却液的使用。
作为一种实施方式，液冷板1包括喷头，出液口位于喷头上。本实施例通过设置喷头，当出液机构2达到预设温度后熔化或反应，使得冷却液能够从喷头的出液口喷出以对温度异常的电芯进行降温，喷头的喷射范围广，能够更大面积地快速降温，从而有效地延缓热失控的发展，进而防止发生热传递后整个电池包起火，提高安全可靠性。
作为一种实施方式，出液机构2包括引线，引线密封出液口，引线的温度达到预设温度后熔化或反应。具体地，引线延伸出液冷板1旁侧能够近距离且更大范围地感应电芯温度变化，对电芯的温度变化做出快速的感应，当某个电芯温度升高达到预设温度时，对应的引线熔化或反应，冷却液从出液口流出以冷却温度异常的电芯。
作为一种实施方式，电池灭火装置还包括密封圈，密封圈套设在引线上，引线和密封圈密封出液口。本实施例通过设置密封圈，能够提高引线与出液口之间的密封性，密封效果好，防止冷却液从引线和出液口之间的缝隙间渗出，提高电池灭火装置的可靠性。
作为一种实施方式，引线上设置有堵头，密封圈套设于引线的堵头处，起到二次密封的作用，能够进一步地提高密封效果。引线和堵头的熔化或反应温度相同。堵头的材质可以为锡铋合金，引线的材质可以为硫磺、磷、碳等混合体，使用聚丙烯膜把上述两者包裹为一体。引线露出液冷板1外的部分分布在电池各部位置，可快速响应电池各位置温度变化。堵头材质为金属材质，能够降低因老化原因造成失效的问题发生。引线熔化或反应后，瞬间产生大量热，使堵头快速熔化或反应，出液口打开，液冷板1内冷却液因内外压差，喷出灭火，有效地地控制热失控的发生。
作为一种实施方式，预设温度的范围为140℃-185℃。电芯隔膜失效造成热失控温度一般为200℃-250℃，所以当电芯6异常升温但未达到热失控温度时，出液机构2会熔化或反应从而解封出液口，电池灭火装置排出冷却液，可以对电芯6进行提前冷却，在电池包发生热失控前提前对电芯6进行降温和灭火，阻止热失控发生，把热失控造成的损失降到最低。
作为一种实施方式，如图1所示，液冷板1的数量为多个，多个液冷板1沿第一方向X依次间隔排列设置，每个液冷板1的上端面上沿第二方向Y设有多个出液口，出液机构2的数量为多个且分别与多个出液口一一对应设置，每个出液机构2密封一个对应的出液口。在本实施例中，通过在每个液冷板1上设置多个出液口，且每个出液机构2密封一个对应的出液口，各出液机构2便于感应电池不同位置的温度，扩大了感应范围，一旦某个电芯6出现温度异常，并达到了预设温度时，对应位置的出液机构2熔化或反应，该出液口流出冷却液，实现快速灭火降温。当然，当多个不同位置的温度都出现异常，并达到了预设温度时，多个对应位置的出液机构2熔化或反应后同时流出冷却液，提高降温灭火的效率。进一步地，多个出液口均匀地设置于液冷板1的上端面上，更能够精准地感应电池内不同位置地温度变化。更进一步地，液冷板1为方形结构。
作为一种实施方式，如图1所示，多个液冷板1包括两端的端部液冷板11和中间的中部液冷板12，出液机构2包括单向出液机构21和双向出液机构22，单向出液机构21设置在端部液冷板11上，双向出液机构22设置在中部液冷板12上。在本实施例中，单向出液机构21的单侧能够流出冷却液，双向出液机构22的双侧均能够流出冷却液。
作为一种实施方式，如图1及图6所示，端部液冷板11包括单向喷头111，端部液冷板11的出液口位于单向喷头111上，单向喷头111的出液口朝向中部液冷板12的一侧，即朝向设置有电芯6的一侧喷射冷却液；单向喷头111的另一侧为封闭状态，避免朝向未设置电芯6的一侧喷射冷却液，避免浪费。
作为一种实施方式，如图2及图3所示，出液机构2包括引线，引线密封出液口，引线的温度达到预设温度后熔化或反应；单向出液机构21的引线为短引线211，短引线211上设有单向密封圈31，单向密封圈31套设在短引线211的一端，短引线211配合单向密封圈31封堵单向喷头111的出液口，当短引线211达到预设温度熔化或反应后，端部液冷板11内的冷却液通过单向喷头111的出液口朝向中部液冷板12的一侧流出。
作为一种实施方式，如图3所示，短引线211上设置有第一堵头212，沿第一方向X上，第一堵头212位于短引线211的靠近端部液冷板11的一端，单向密封圈31套设于短引线211的第一堵头212处，提高了密封性。第一堵头212与短引线211具有相同的熔化或反应温度，当电芯6异常升温，第一堵头212与短引线211均熔化或反应，形成单向喷头111的中间中空，即单向喷头111的出液口打开，使得大量的冷却液更快速地喷出，更快速地降温，防止热失控的发生。
作为一种实施方式，如图1所示，中部液冷板12包括双向喷头121，中部液冷板12的出液口位于双向喷头121上，沿第一方向X上，双向喷头121的出液口朝向相反两侧，即双向喷头121能够向该中部液冷板12的两侧都喷冷却液，使得该中部液冷板12两侧设置的电芯6均受到冷却液的降温冷却，增大了喷射范围，提高降温速率。
作为一种实施方式，如图4及图5所示，出液机构2包括引线，引线密封出液口，引线的温度达到预设温度后熔化或反应，双向出液机构22的引线为长引线221，长引线221上设有双向密封圈32，双向密封圈32套设在长引线221的中部，长引线221配合双向密封圈32封堵双向喷头121的出液口，当长引线221达到预设温度熔化或反应后，沿第一方向X上，中部液冷板12内的冷却液通过双向喷头121的出液口朝向相反两侧流出，能够更大范围地给该中部液冷板12两侧的温度异常的电芯6快速降温，阻止热失控的发生。
作为一种实施方式，如图5所示，长引线221上设置有第二堵头222，沿第一方向X上，第二堵头222套设在长引线221的中部，双向密封圈32套设于长引线221的第二堵头222位置。第二堵头222与长引线221具有相同的熔化或反应温度，当某个电芯6异常升温，第二堵头222与长引线221均熔化或反应，形成双向喷头121的中间中空，即双向喷头121的出液口打开，使得大量的冷却液更快速地喷出，更快速地降温，防止热失控的发生。
作为一种实施方式，如图1所示，相邻的两个液冷板1之间通过进液管4连通，每个液冷板1上设置有进液接头14，进液接头14与进液管4的出液端连接。具体地，进液管4与供液机构(未画出)连接，供液机构向进液管4输入冷却液，冷却液再经过进液管4的出液端、进液接头14输入液冷板1内，液冷板1和电芯6进行热交换，使得电芯6能够保持在正常工作温度范围内。进一步地，与进液管4相对的一侧设有出液管(未示出)，出液管连通各液冷板1，使得液冷板1内换热后的冷却液能够经由出液管排出。
本实用新型还提供一种电池包，如图1及6所示，包括电池箱5、电芯6和如上所述的电池灭火装置，电池灭火装置和电芯6均设置在电池箱5中，相邻的两个液冷板1之间形成安装槽13，电芯6设置在安装槽13内，电池灭火装置的出液机构2外露设置在电芯6的上方。具体地，相邻的端部液冷板11和中部液冷板12之间和/或相邻两个中部液冷板12之间形成安装槽13。当某个电芯6出现温度异常，对应的出液机构2可以对其进行快速冷却，响应快。进一步地，出液机构2的引线均位于电芯6上方，当某个电芯6升温异常并达到预设温度时，对应的引线熔化或反应，向对应的电芯6喷洒冷却液，可以进行快速降温灭火，降低发生热传递后整个电池包起火的概率，提高安全可靠性。
本实用新型的出液机构2集成在液冷板1上，占用空间小，生产成本低；通过设置引线，伸出的引线便于感应不同位置的温度，扩大了感应范围，一旦某个电芯6出现温度异常，并达到了预设温度时，对应位置的引线熔化或反应，喷头可以对发生热失控的电芯喷射冷却液，实现快速灭火降温，防止发生热传递后整个电池包起火，节省了冷却液的使用。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限定，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种电池灭火装置，包括内部设有冷却液的液冷板(1)，其特征在于，所述液冷板(1)上设有出液口，所述电池灭火装置还包括出液机构(2)，所述出液机构(2)密封所述出液口，所述出液机构(2)的温度达到预设温度后解封所述出液口，所述液冷板(1)内的冷却液从所述出液口流出。
2.如权利要求1所述的电池灭火装置，其特征在于，所述液冷板(1)包括喷头，所述出液口位于所述喷头上。
3.如权利要求1或2所述的电池灭火装置，其特征在于，所述出液机构(2)包括引线，所述引线密封所述出液口，所述引线的温度达到预设温度后熔化或反应。
4.如权利要求3所述的电池灭火装置，其特征在于，所述电池灭火装置还包括密封圈，所述密封圈套设在所述引线上，所述引线和所述密封圈密封所述出液口。
5.如权利要求4所述的电池灭火装置，其特征在于，所述引线上设置有堵头，所述密封圈套设于引线的堵头处。
6.如权利要求1所述的电池灭火装置，其特征在于，所述预设温度的范围为140℃-185℃。
7.如权利要求1所述的电池灭火装置，其特征在于，所述液冷板(1)的数量为多个，多个所述液冷板(1)沿第一方向(X)依次间隔排列设置，每个所述液冷板(1)的上端面上沿第二方向(Y)设有多个所述出液口，所述出液机构(2)的数量为多个且分别与多个所述出液口一一对应设置，每个所述出液机构(2)密封一个对应的所述出液口。
8.如权利要求7所述的电池灭火装置，其特征在于，多个所述液冷板(1)包括两端的端部液冷板(11)和中间的中部液冷板(12)，所述出液机构(2)包括单向出液机构(21)和双向出液机构(22)，所述单向出液机构(21)设置在所述端部液冷板(11)上，所述双向出液机构(22)设置在所述中部液冷板(12)上。
9.如权利要求8所述的电池灭火装置，其特征在于，所述端部液冷板(11)包括单向喷头(111)，所述端部液冷板(11)的出液口位于所述单向喷头(111)上，所述单向喷头(111)的出液口朝向所述中部液冷板(12)的一侧。
10.如权利要求9所述的电池灭火装置，其特征在于，所述出液机构(2)包括引线，所述引线密封所述出液口，所述引线的温度达到预设温度后熔化或反应；所述单向出液机构(21)的引线为短引线(211)，所述短引线(211)上设有单向密封圈(31)，所述单向密封圈(31)套设在所述短引线(211)的一端，所述短引线(211)配合所述单向密封圈(31)封堵所述单向喷头(111)的出液口，当所述短引线(211)达到预设温度后熔化或反应，所述端部液冷板(11)内的冷却液通过所述单向喷头(111)的出液口朝向所述中部液冷板(12)的一侧流出。
11.如权利要求10所述的电池灭火装置，其特征在于，所述短引线(211)上设置有第一堵头(212)，沿第一方向(X)上，所述第一堵头(212)位于短引线(211)的靠近所述端部液冷板(11)的一端，所述单向密封圈(31)套设于所述短引线(211)的所述第一堵头(212)处。
12.如权利要求8所述的电池灭火装置，其特征在于，所述中部液冷板(12)包括双向喷头(121)，所述中部液冷板(12)的出液口位于所述双向喷头(121)上，沿第一方向(X)上，所述双向喷头(121)的出液口朝向相反两侧。
13.如权利要求12所述的电池灭火装置，其特征在于，所述出液机构(2)包括引线，所述引线密封所述出液口，所述引线的温度达到预设温度后熔化或反应；所述双向出液机构(22)的引线为长引线(221)，所述长引线(221)上设有双向密封圈(32)，所述双向密封圈(32)套设在所述长引线(221)的中部，所述长引线(221)配合所述双向密封圈(32)封堵所述双向喷头(121)的出液口，当所述长引线(221)达到预设温度后熔化或反应，沿第一方向(X)上，所述中部液冷板(12)内的冷却液通过所述双向喷头(121)的出液口朝向相反两侧流出。
14.如权利要求13所述的电池灭火装置，其特征在于，所述长引线(221)上设置有第二堵头(222)，沿第一方向(X)上，所述第二堵头(222)套设在所述长引线(221)的中部，所述双向密封圈(32)套设于所述长引线(221)的所述第二堵头(222)位置。
15.如权利要求7所述的电池灭火装置，其特征在于，相邻的两个所述液冷板(1)之间通过进液管(4)连通，每个所述液冷板(1)上设置有进液接头(14)，所述进液接头(14)与进液管(4)的出液端连接。
16.一种电池包，其特征在于，包括电池箱(5)、电芯(6)和权利要求1-15任一项所述的电池灭火装置，所述电池灭火装置和所述电芯(6)均设置在所述电池箱(5)中，相邻的两个所述液冷板(1)之间形成安装槽(13)，所述电芯(6)设置在所述安装槽(13)内，所述电池灭火装置的出液机构(2)外露设置在所述电芯(6)一侧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320879068.6U CN219941643U (zh) | 2023-04-18 | 2023-04-18 | 电池灭火装置及电池包 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202320879068.6U CN219941643U (zh) | 2023-04-18 | 2023-04-18 | 电池灭火装置及电池包 |
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| CN219941643U true CN219941643U (zh) | 2023-11-03 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117748011A (zh) * | 2024-02-09 | 2024-03-22 | 合众新能源汽车股份有限公司 | 电池模组和用电设备 |
| CN117748011B (zh) * | 2024-02-09 | 2024-06-11 | 合众新能源汽车股份有限公司 | 电池模组和用电设备 |
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2023
- 2023-04-18 CN CN202320879068.6U patent/CN219941643U/zh active Active
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