CN220209175U - 电池包及包括该电池包的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，具体提供一种电池包及包括该电池包的车辆，旨在解决现有电池包的电池发生热失控时很难进行有效控制的问题。为此，本实用新型的电池包包括：电池箱，其内具有多个相互分隔的用于容纳电池的容纳腔；阻燃装置，其数量为多个且分别安装在对应的容纳腔内；感应引发装置，其数量为多个且分别安装在对应的容纳腔内，感应引发装置设置为当检测到其所在的容纳腔内的电池发生热失控时能够触发其所在的容纳腔内的阻燃装置以使阻燃装置释放阻燃物质将其所在的容纳腔内的电池覆盖。当电池发生热失控时，阻燃装置被触发释放出大量的阻燃物质将发生热失控的电池覆盖，防止电池燃爆，使得发生热失控的电池得到有效的控制。

Description

电池包及包括该电池包的车辆

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体提供一种电池包及包括该电池包的车辆。

背景技术

如今随着新能源汽车的日益普及，大量的锂离子电池完成了装机配置，而这些锂离子电池大都采用锂盐、有机溶剂和添加剂组成的液体成分作为电解液，其在针刺、过充、电池内短路等场景下，会导致锂电池的热失控，引发燃烧爆炸，发生了大量由于锂电池安全问题引发的新能源汽车燃烧事故，对整个行业造成了巨大冲击。

当锂离子电池内部出现问题或者受外界刺激后，内部的锂盐和SE I膜开始分解，使电池温度升高，放出热量和气体成分，之后负极嵌入的锂开始与电解液发生反应，同时正极材料开始发生急剧分解，电解液发生剧烈的氧化发生，产生高温和大量气体，使电池发生燃烧爆炸。

整个锂离子电池的热失控是一种由各种因素引起的链式反应过程，反应剧烈，时间短，破坏性大。如果不能有效控制问题电池的热失控过程，其将在极短的时间内扩散到其他电芯，造成新能源汽车的燃烧事故。此外，成百上千的锂离子电池被封闭在电池箱体内，正常的消防手段很难终止正在进行的热失控，灭火剂也无法真正触及到正在发生的反应物质，大都隔离事故现场，使用水进行冷却直至热失控中的反应物耗尽，反应自然终止。

因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有电池包的电池发生热失控时很难进行有效控制的问题。

在第一方面，本实用新型提供一种电池包，包括：

电池箱，其内具有多个相互分隔的用于容纳电池的容纳腔；

阻燃装置，其数量为多个且分别安装在对应的所述容纳腔内；以及

感应引发装置，其数量为多个且分别安装在对应的所述容纳腔内，所述感应引发装置设置为当检测到其所在的所述容纳腔内的电池发生热失控时能够触发其所在的所述容纳腔内的所述阻燃装置以使所述阻燃装置释放阻燃物质将其所在的所述容纳腔内的电池覆盖。

在上述电池包的优选技术方案中，所述感应引发装置包括相连的感应模组和引发构件，所述引发构件安装在所述阻燃装置上，所述感应模组能够检测其所在的所述容纳腔内的目标参数以便确定其所在的所述容纳腔内的电池发生热失控并使所述引发构件触发所述阻燃装置释放阻燃物质。

在上述电池包的优选技术方案中，所述阻燃装置包括阻燃包和引爆器，阻燃物质存储在所述阻燃包内，所述引发构件与所述引爆器相连且能够引发所述引爆器向所述阻燃包内释放气体以使所述阻燃包爆开从而将所述阻燃包内的阻燃物质释放。

在上述电池包的优选技术方案中，所述引爆器内存储有气体发生剂，所述引爆器被触发后能够使所述气体发生剂产生大量气体并释放至所述阻燃包内。

在上述电池包的优选技术方案中，所述引爆器内存储有高压气体，所述引爆器被触发后能够将其存储的高压气体释放至所述阻燃包内。

在上述电池包的优选技术方案中，所述阻燃装置安装在所述容纳腔的内顶壁上。

在上述电池包的优选技术方案中，所述电池箱包括箱体、盖体和分隔板，所述箱体的顶部具有开口，所述盖体与所述箱体连接以将所述开口封闭，所述分隔板将所述盖体与所述箱体围成的容纳空间分隔成多个独立的所述容纳腔。

在上述电池包的优选技术方案中，所述分隔板包括第一分隔板和第二分隔板，所述第一分隔板与所述第二分隔板交叉设置。

在上述电池包的优选技术方案中，所述第一分隔板的数量为多个且沿所述箱体的长度方向间隔分布；并且/或者

所述第二分隔板的数量为多个且沿所述箱体的宽度方向间隔分布。

在第二方面，本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆包括上述的电池包。

在采用上述技术方案的情况下，本实用新型的电池包将电池箱内的多个电池分隔成多个组，每组电池安装在一个独立的容纳腔内，每个容纳腔内都设置有阻燃装置和感应引发装置，当感应引发装置检测到容纳腔内的电池发生热失控时，能够触发该容纳腔内的阻燃装置，阻燃装置被触发后，能够释放出大量的阻燃物质将发生热失控的电池覆盖，防止电池燃爆，使得发生热失控的电池得到有效的控制，防止波及到其他容纳腔内的电池。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型的电池包的结构示意图；

图2是本实用新型的电池包的横断面示意图。

附图标记列表：

10、箱体；

20、盖体；

31、第一分隔板；

32、第二分隔板；

40、容纳腔；

50、电池；

60、阻燃装置；

70、感应模组；

80、引发构件。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，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”、“连接”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接，可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

具体地，如图1和图2所示，本实用新型提供了一种电池包，该电池包包括电池箱以及安装在电池箱内的电池50、阻燃装置60和感应引发装置。

其中，电池箱内具有多个相互分隔的用于容纳电池50的容纳腔40；阻燃装置60的数量为多个，多个阻燃装置60分别安装在对应的容纳腔40内；感应引发装置的数量也为多个，多个感应引发装置也分别安装在对应的容纳腔40内，感应引发装置设置为当检测到其所在的容纳腔40内的电池50发生热失控时，能够触发其所在的容纳腔40内的阻燃装置60，以使阻燃装置60释放阻燃物质，将其所在的容纳腔40内的电池50覆盖。

通过将电池箱内的多个电池50分隔成多个组，每组电池50安装在一个独立的容纳腔40内，每个容纳腔40内都设置有阻燃装置60和感应引发装置，当感应引发装置检测到容纳腔40内的电池50发生热失控时，能够触发该容纳腔40内的阻燃装置60，阻燃装置60被触发后，能够释放出大量的阻燃物质将发生热失控的电池50覆盖，防止电池50燃爆，使得发生热失控的电池50得到有效的控制，防止波及到其他容纳腔40内的电池50。

示例性地，电池箱内具有12个独立的容纳腔40，每个容纳腔40内存储有多个电池50，并且，每个容纳腔40内还安装有一个阻燃装置60和感应引发装置。

需要说明的是，电池箱内的容纳腔40的数量并不限于上述的12个，例如，还可以将容纳腔40的数量设置为2个、4个、9个等等，本领域技术人员在实际应用中，可以根据电池箱的具体尺寸以及电池箱内的电池50的数量来灵活地设置容纳腔40的具体数量。

此外，还需要说明的是，每个容纳腔40内可以仅安装一个阻燃装置60，或者，也可以安装多个阻燃装置60，本领域技术人员在实际应用中可以根据容纳腔40的面积以及阻燃装置60的覆盖面积来设置每个容纳腔40内的阻燃装置60的具体数量，只要保证容纳腔40内的电池50能够被阻燃装置60全部覆盖即可。

此外，还需要说明的是，阻燃装置60释放的阻燃物质可以是高效阻燃的固体(例如干粉灭火剂中的碳酸氢钠、磷酸铵盐以及对应的疏水成分、惰性填料等)，或者，也可以是高效阻燃的液体(例如全氟己酮或者干粉、卤烷、泡沫等常见液体灭火剂的混合成分)，再或者，还可以是惰性气体(例如氩气、二氧化碳等)，等等，阻燃物质要求具有高效、无腐蚀、不导电等特征，防止对电池50造成二次破坏。

此外，还需要说明的是，在实际应用中，本领域技术人员可以将阻燃装置60设置成喷射式的，或者，也可以将阻燃装置60设置成燃爆式的，等等，这种对阻燃装置60的具体类型的调整和改变并不偏离本实用新型的原理和范围，均应限定在本实用新型的保护范围之内。

优选地，如图1和图2所示，本实用新型的电池箱包括箱体10、盖体20和分隔板。

其中，箱体10的顶部具有开口，盖体20与箱体10连接以将开口封闭，分隔板将盖体20与箱体10围成的容纳空间分隔成多个独立的容纳腔40。

示例性地，分隔板安装在箱体10内，分隔板的底端与箱体10的内底壁固定连接，分隔板的侧端与箱体10的内侧壁固定连接，分隔板的顶端与盖体20的内表面相抵靠。其中，分隔板优选采用耐火、隔热、高强度材料制成。

需要说明的是，分隔板的数量可以是一个或者多个，例如，在仅需要设置两个独立的容纳腔40的情形下，可以仅设置一个分隔板，在需要设置三个及以上数量的容纳腔40的情形下，可以设置多个分隔板，这种对分隔板的具体数量的调整和改变并不偏离本实用新型的原理和范围，均应限定在本实用新型的保护范围之内。

优选地，如图1和图2所示，分隔板包括第一分隔板31和第二分隔板32，第一分隔板31与第二分隔板32交叉设置。

示例性地，第一分隔板31与第二分隔板32垂直交叉设置，其中，第一分隔板31沿箱体10的宽度方向延伸，第二分隔板32沿箱体10的长度方向延伸。

需要说明的是，在实际应用中，第一分隔板31和第二分隔板32并不限于上述的垂直交叉设置，例如，也可以使第一分隔板31与第二分隔板32倾斜交叉设置。

此外，还需要说明的是，第一分隔板31的数量可以为一个或者多个，同样地，第二分隔板32的数量可以为一个或者多个，这种对第一分隔板31和第二分隔板32的具体数量的调整和改变并不偏离本实用新型的原理和范围，均应限定在本实用新型的保护范围之内。

优选地，如图1所示，第一分隔板31的数量为多个且沿箱体10的长度方向间隔分布。

示例性地，第一分隔板31的数量为3个,3个第一分隔板31沿箱体10的长度方向间隔分布。

需要说明的是，第一分隔板31的数量并不限于上述的3个，例如，还可以将第一分隔板31的数量设置为2个或者4个等，本领域技术人员在实际应用中可以根据电池箱在长度方向的具体尺寸来灵活地设置第一分隔板31的具体数量。

优选地，如图1所示，第二分隔板32的数量为多个且沿箱体10的宽度方向间隔分布。

示例性地，第二分隔板32的数量为2个,2个第二分隔板32沿箱体10的宽度方向间隔分布。

需要说明的是，第二分隔板32的数量并不限于上述的2个，例如，还可以将第二分隔板32的数量设置为3个或者4个等，本领域技术人员在实际应用中可以根据电池箱在宽度方向的具体尺寸来灵活地设置第二分隔板32的具体数量。

优选地，如图2所示，阻燃装置60安装在容纳腔40的内顶壁上。

电池箱的盖体20的内表面构成容纳腔40的内顶壁，阻燃装置60安装在盖体20的内表面，其中，可以通过粘胶将阻燃装置60固定至盖体20的内表面，或者，也可以通过螺钉等紧固件将阻燃装置60固定至盖体20的内表面。

需要说明的是，本实用新型的电池包并不限于上述介绍的将阻燃装置60固定至容纳腔40的内顶壁上，例如，也可以将阻燃装置60固定至容纳腔40的内侧壁靠近顶端的位置，只要能够使阻燃装置60释放的阻燃物质将容纳腔40内的电池50全部覆盖即可。

当然，本实用新型优选将阻燃装置60安装在容纳腔40的内顶壁上，阻燃装置60位于电池50的上方，使得阻燃装置60能够覆盖更大的面积，从而能够更加容易的将容纳腔40内的电池50全部覆盖。

优选地，如图2所示，本实用新型的感应引发装置包括相连的感应模组70和引发构件80。

其中，引发构件80安装在阻燃装置60上，感应模组70能够检测其所在的容纳腔40内的目标参数，以便确定其所在的容纳腔40内的电池50发生热失控，并使引发构件80触发阻燃装置60释放阻燃物质。

示例性地，感应模组70包括传感元件、运算模块和输出处置模块，其中，传感元件用于检测其所在的容纳腔40内的目标参数，运算模块对传感元件检测的数据进行分析处理，以判断容纳腔40内的电池50是否发生热失控，当确定电池50发生热失控时，由输出处置模块向引发构件80发送信号，使引发构件80触发阻燃装置60释放阻燃物质，将发生热失控的电池50覆盖，防止电池50燃爆。

其中，感应模组70检测的目标参数包括但不限于，温度、压力、电流、电压、乙烯浓度、氢气浓度、甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化浓度碳、乙烷浓度等等。

需要说明的是，目标参数可以是上述介绍的多个参数中的一个或者任意多个，本领域技术人员在实际应用中可以根据经验或者试验进行灵活地选择。当然，优选检测多个不同类型的目标参数，从而能够更加准确的判断电池50是否发生热失控。

例如，可以在容纳腔40内同时设置温度传感元件、压力传感元件、电流传感元件和烟雾感应元件，温度传感元件用于检测容纳腔40内的电池50的运行温度，压力传感元件设置在各个电池50之间，通过检测压力变化判断电池50是否发生膨胀，电流传感元件用于检测电池50的电流，判断电池50是否发生短路，烟雾感应元件检测容纳腔40内的电池50是否放出烟雾。

优选地，本实用新型的阻燃装置60包括阻燃包和引爆器，阻燃物质存储在阻燃包内，引发构件80与引爆器相连且能够引发引爆器向阻燃包内释放气体，以使阻燃包爆开从而将阻燃包内的阻燃物质释放。

具体而言，当感应模组70检测到容纳腔40内的电池50发生热失控时，使引发构件80触发引爆器，引爆器被触发后，能够快速地向阻燃包内释放大量的气体，使得阻燃包内的气压急速增加从而爆开，阻燃包内的阻燃物质被释放，将发生热失控的电池50覆盖。

需要说明的是，在实际应用中，本领域技术人员可以将引爆器安装在阻燃包的外部，使引爆器与阻燃包连通，或者，也可以直接将引爆器安装在阻燃包的内部，等等，这种针对引爆器的具体安装位置的调整和改变并不偏离本实用新型的原理和范围，均应限定在本实用新型的保护范围之内。

此外，还需要说明的是，阻燃装置60的阻燃包优选采用具有阻燃功能的材料制成(比如：气凝胶、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、含氟塑料等)，阻燃包在爆开后能够覆盖并隔绝对应的容纳腔40，除了可对问题区域进行隔绝外，还能够阻止外界的氧气等助燃成分的进入，防止问题的进一步扩大和次级事故发生。

在第一种优选的示例中，引爆器内存储有气体发生剂，引爆器被触发后能够使气体发生剂产生大量气体并释放至阻燃包内。

示例性地，引爆器安装在阻燃包内，引爆器被触发后，引燃其内存储的气体发生剂，使气体发生剂瞬时产生大量的气体，并直接在阻燃包内释放，使得阻燃包内的气压急速增加从而爆开。

本领域技术人员可以理解的是，本实施例中的引爆器类似于汽车的安全气囊中的气体发生器，引发构件80类似于安全气囊中的点火器，通过点火器将气体发生器中的气体发生剂引燃，使气体发生剂瞬时产生大量的气体。

在第二种优选的示例中，引爆器内存储有高压气体，引爆器被触发后能够将其存储的高压气体释放至阻燃包内。

示例性地，本实施例中的引爆器也安装在阻燃包内，引发构件80为机械针刺，机械针刺能够直接将引爆器刺破，将高压气体瞬时释放出来，以使阻燃包爆开。

需要说明的是，本实用新型的引爆器并不限于上述介绍的两种类型，本领域技术人员还可以将引爆器设置成其他的类型，主要通过引爆器能够使阻燃包爆开即可。

此外，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述介绍的电池包。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

电池箱，其内具有多个相互分隔的用于容纳电池的容纳腔；

阻燃装置，其数量为多个且分别安装在对应的所述容纳腔内；以及

感应引发装置，其数量为多个且分别安装在对应的所述容纳腔内，所述感应引发装置设置为当检测到其所在的所述容纳腔内的电池发生热失控时能够触发其所在的所述容纳腔内的所述阻燃装置以使所述阻燃装置释放阻燃物质将其所在的所述容纳腔内的电池覆盖。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述感应引发装置包括相连的感应模组和引发构件，所述引发构件安装在所述阻燃装置上，所述感应模组能够检测其所在的所述容纳腔内的目标参数以便确定其所在的所述容纳腔内的电池发生热失控并使所述引发构件触发所述阻燃装置释放阻燃物质。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述阻燃装置包括阻燃包和引爆器，阻燃物质存储在所述阻燃包内，所述引发构件与所述引爆器相连且能够引发所述引爆器向所述阻燃包内释放气体以使所述阻燃包爆开从而将所述阻燃包内的阻燃物质释放。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述引爆器内存储有气体发生剂，所述引爆器被触发后能够使所述气体发生剂产生大量气体并释放至所述阻燃包内。

5.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述引爆器内存储有高压气体，所述引爆器被触发后能够将其存储的高压气体释放至所述阻燃包内。

6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述阻燃装置安装在所述容纳腔的内顶壁上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池箱包括箱体、盖体和分隔板，所述箱体的顶部具有开口，所述盖体与所述箱体连接以将所述开口封闭，所述分隔板将所述盖体与所述箱体围成的容纳空间分隔成多个独立的所述容纳腔。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述分隔板包括第一分隔板和第二分隔板，所述第一分隔板与所述第二分隔板交叉设置。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述第一分隔板的数量为多个且沿所述箱体的长度方向间隔分布；并且/或者

所述第二分隔板的数量为多个且沿所述箱体的宽度方向间隔分布。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电池包。