CN112704832A - 电池箱体和电池包 - Google Patents

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CN112704832A CN202011598046.XA CN202011598046A CN112704832A CN 112704832 A CN112704832 A CN 112704832A CN 202011598046 A CN202011598046 A CN 202011598046A CN 112704832 A CN112704832 A CN 112704832A
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曹永强
刘崇威
李岩
李树会
单红艳
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Abstract

本申请公开了一种电池箱体和电池包，所述电池箱体包括：壳体，所述壳体的侧壁内设有灭火通道，且所述壳体的侧壁还设有与所述灭火通道连通的排火口；灭火盒，所述灭火盒安装于所述排火口处，所述灭火盒内具有与所述排火口连通的灭火腔；喷淋***，所述喷淋***用于选择性地朝向所述灭火腔内喷淋冷却液。本申请的电池箱体，能够实现热失控气火流的定向排出，保证电池箱体内的***压力平衡，且通过在灭火盒内设置喷淋***，可朝向灭火腔内喷淋冷却液，以使冷却液与热失控气火流接触，从而实现对热失控气火流的降温和冷却，延长明火喷出电池包的时间，提高电池包的安全性。

Description

电池箱体和电池包
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域，尤其是涉及一种电池箱体和具有该电池箱体的电池包。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展，电池包作为新能源车的核心零部件，其发生热失控后的安全成为一个急需解决的工程问题。电池包内电芯在发生热失控时，包内气压会急剧增多，火焰或热气流会无需往外喷射，高温火焰喷射到电池包外部，导致电池包外出现明火，达不到相关的国标要求，甚至会威胁人员安全，存在改进的空间。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种电池箱体，能够实现电池包内热失控气火流的定向疏导，且可对热失控气火流中的火焰进行喷淋，以降低热失控气火流的温度。
根据本申请实施例的电池箱体，包括：壳体，所述壳体的侧壁内设有灭火通道，且所述壳体的侧壁还设有与所述灭火通道连通的排火口；灭火盒，所述灭火盒安装于所述排火口处，所述灭火盒内具有与所述排火口连通的灭火腔；喷淋***，所述喷淋***用于选择性地朝向所述灭火腔内喷淋冷却液。
根据本申请实施例的电池箱体，能够实现热失控气火流的定向排出，保证电池箱体内的***压力平衡，且通过在灭火盒内设置喷淋***，可朝向灭火腔内喷淋冷却液，以使冷却液与热失控气火流接触，从而实现对热失控气火流的降温和冷却，延长明火喷出电池包的时间，提高电池包的安全性。
根据本申请一些实施例的电池箱体，所述喷淋***包括喷头、测温元件和控制器，所述喷头和所述测温元件均安装于所述灭火腔内，且所述控制器用于根据所述测温元件的检测结果对所述喷头处的冷却液流通状态进行控制。
根据本申请一些实施例的电池箱体，还包括：驱动装置，所述驱动装置安装于所述壳体内，所述喷头与液冷***相连，且所述控制器用于控制所述驱动装置驱动所述液冷***中的冷却液流向所述喷头。
根据本申请一些实施例的电池箱体，所述液冷***安装于所述壳体内且用于对安装于所述壳体内的电池模组进行冷却。
根据本申请一些实施例的电池箱体，所述液冷***与所述喷头之间通过冷却管路连通，且在所述冷却管路中设有单向阀，所述单向阀构造为从所述液冷***到所述喷头单向导通。
根据本申请一些实施例的电池箱体，所述驱动装置包括设于所述电池箱体的驱动电机，所述驱动电机与设于所述冷却管路中的水泵电连接。
根据本申请一些实施例的电池箱体，还包括：外接管口，所述外接管口安装于所述侧壁，且所述外接管口的第一端与所述灭火通道连通，且所述外接管口的第二端用于外接冷却水路。
根据本申请一些实施例的电池箱体，所述灭火盒包括进火口和出火口，所述进火口和所述出火口均与所述灭火腔连通，且所述进火口和所述排火口相接，所述出火口将所述灭火腔与外部连通，所述进火口和所述出火口中的至少一个处设有所述测温元件。
根据本申请一些实施例的电池箱体，所述喷头为多个，多个所述喷头间隔开布置于所述灭火腔内，且多个所述喷头设置为分别从不同的方向朝向所述灭火腔内喷淋冷却液。
本申请还提出了一种电池包。
根据本申请实施例的电池包，设置有上述任一种实施例的电池箱体。
所述电池包和上述的电池箱体相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请实施例的电池包的结构示意图；
图2是本申请实施例的电池包的壳体的结构示意图；
图3是本申请实施例的电池包的壳体的截面图；
图4是本申请实施例的电池包的喷淋***的结构示意图；
图5是本申请实施例的电池包的壳体和电池模组的俯视图。
附图标记：
电池包100；
壳体1，灭火通道11，子通道111，导气口12，灭火盒2；
喷头31，测温元件32，控制器33，驱动装置34，冷却管路35，单向阀36，液冷***37；
电池模组4，定向排爆口41，上盖5，云母板6。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考图1-图5描述根据本申请实施例的电池箱体，该电池箱体设置有用于对灭火盒2内热失控气火流进行降温、冷却的喷淋***，可使得热失控气火流从灭火盒2处排出后温度较低，不会对电池包100外的设备或人员造成严重损伤，利于提高电池包100的使用安全性。
如图1-图5所示，根据本申请实施例的电池箱体包括：壳体1、灭火盒2和喷淋***。
如图1和图2所示，壳体1具有安装腔，安装腔用于安装电池模组4，如图3所示，壳体1的侧壁内设有与安装腔连通的灭火通道11，且如图3和图4所示，壳体1的侧壁还设有排火口。
其中，需要说明的是，如图1所示，安装腔内可安装两组电池模组4，两组电池模组4分别安装于壳体1的两侧，且在壳体1的两个侧壁均设有灭火通道11，且在壳体1的端部设有两个灭火盒2，两个灭火通道11间隔开且分别与两个灭火盒2连通，如图1所示，侧壁还设有与电池模组4的定向排爆口41正对的导气口12，导气口12用于将灭火通道11和安装腔连通，两个灭火通道11的导气口12分别与两组电池模组4的定向排爆口41正对设置，以使两组电池模组4产生的热失控气火流能够分别通过两个灭火通道11进入到对应的灭火盒2内，实现热失控气流排出的作用，且在灭火通道11背离灭火盒2的一端进行封闭处理，以避免两个灭火通道11之间串流。如图1所示，电池包100还包括上盖5和云母板6，上盖5适于安装于壳体1的上端以对安装腔进行封闭，且云母板6位于上盖5和电池模组4之间。
也就是说，电池模组4在安装腔内产生高温的热失控气火流之后，可进入到灭火通道11，且在灭火通道11内流动的过程中温度逐渐地降低，最后流至壳体1端部的灭火盒2内，从而使得经一定程度降温后的热失控气火流进入到灭火盒2内实现降温和灭火处理，有效避免排到外界气体带火焰引发二次燃烧问题。其中，壳体1可为铝合金型材制成，如图3所示，灭火通道11内设有分隔筋，分隔筋将灭火通道11分隔为沿上下方向间隔开的多个子通道111。
如图1所示，灭火盒2安装于排火口处，灭火盒2具有与排火口连通的灭火腔，灭火腔将灭火盒2的进火口和出火口连通，需要说明的是，灭火盒2的进火口与排火口连通，这样，灭火通道11内的热失控气流可通过排火口排出且由进火口进入到灭火腔内，在灭火腔内降温和灭火后由出火口排出灭火盒2外。其中，可在灭火盒2的出火口处设有防爆阀，防爆阀可在灭火盒2以及灭火通道11、安装腔内的气压过大时开启，起到及时排爆的作用，从而保证电池箱体内的***内压力处于平衡的状态。
其中，喷淋***用于选择性地朝向灭火腔内喷淋冷却液，也就是说，在热失控气火流流经灭火腔内时，可通过喷淋***朝向灭火腔内喷淋冷却液，以使冷却液与热失控气火流接触，从而实现对热失控气火流的降温和冷却。
其中，喷淋***的开启状态可根据灭火腔内的温度进行控制，如在灭火腔内的热失控气火流温度过高时且超过预设温度值时，控制喷淋***开启，以使喷淋***朝向灭火腔内喷淋冷却液，从而使得热失控气火流的温度降低至预设温度值以下，这样，有效地降低进入到灭火盒2内的气火流的火焰或高压气流的温度，延缓火焰最终喷出电池包100外的时间，给车内人员更多的逃生时间，提高整车的热失控安全性。而在灭火腔内的热失控气火流温度较低时且低于预设温度值时，此时灭火盒2内的气流流出后不会对外部人员造成损伤，控制喷淋***处于关闭状态，由此，利于降低喷淋***的功耗，减少喷淋***的使用成本。
根据本申请实施例的电池箱体，能够实现热失控气火流的定向排出，保证电池箱体内的***压力平衡，且通过在灭火盒2内设置喷淋***，可朝向灭火腔内喷淋冷却液，以使冷却液与热失控气火流接触，从而实现对热失控气火流的降温和冷却，延长明火喷出电池包100的时间，提高电池包100的安全性。
在一些实施例中，如图4所示，喷淋***包括喷头31、测温元件32和控制器33，喷头31和测温元件32均安装于灭火腔内，且控制器33用于根据测温元件32的检测结果对喷头31的运行状态进行控制。
其中，如图4所示，测温元件32安装于灭火腔内可对灭火腔中热失控气火流的温度进行检测，以确定热失控气火流是否满足开启喷淋***的条件，喷头31安装于灭火腔内，且喷头31用于朝向灭火腔内喷淋冷却液。
控制器33与测温元件32电连接，测温元件32在对灭火腔内的温度进行检测后，可将检测到的温度信号传输给控制器33，控制器33对温度信号进行判断和分析，且基于控制逻辑对喷头31的运行状态进行控制，以在检测到灭火腔内的温度过高时，控制喷头31朝向灭火腔内喷淋，实现对热失控气火流的冷却作用，降低高压气体和火焰的温度。测温元件32可为温度传感器。
需要说明的是，控制器33可集成于电池包控制器，以在电池包100热失控时快速地做出控制响应，且不需单独设置控制设备，利于降低成本。
在一些实施例中，如图4所示，喷淋***还包括驱动装置34，驱动装置34安装于壳体1内，喷头31与液冷***37相连，且控制器33用于控制驱动装置34驱动液冷***37中的冷却液流向喷头31。也就是说，控制器33可通过驱动装置34对液冷***37与喷头31之间的冷却液的流动状态进行控制，由此，可实现对热失控气火流的冷却和降温作用。
在一些实施例中，液冷***37安装于壳体1内，且液冷***37用于对安装于壳体1内的电池模组进行冷却，由此，喷头31的冷却液的供给和电池模组的冷却液的供给可采用同一水源，从而不需单独设置另外的蓄水设备，从而降低设置成本。
其中，驱动装置34可集成于电池箱体的壳体1内，以使驱动装置34与液冷***37之间的间距较短，利于在驱动装置34接收到控制信号后迅速地驱动冷却液朝向喷头31流动，提高驱动装置34的响应效率，保证喷淋***及时地对灭火腔内喷淋冷却液。
在一些实施例中，如图4所示，液冷***37与喷头31通过贯穿侧壁的冷却管路35连通，且在冷却管路35中设有单向阀36，单向阀36构造为从液冷***37到喷头31单向导通。
这样，通过单向阀36的设置，可使得液冷***37中的冷却液能够通过冷却管路35单向地流向喷头31，在保证对热失控气火流进行有效冷却的情况下，避免冷却液逆流至液冷***37中。同时可以理解的是，热失控气火流进入到灭火腔内后，使得灭火腔内的气压增大，通过设置单向阀36，可起到对热失控气火流进行阻碍的作用，避免热失控气火流在气压的作用下进入到液冷***37中造成冷却***的管路内压过大的情况，由此，可保证喷淋***处于安全稳定的运行状态。
其中，单向阀36可为电磁单向阀36，且单向阀36与控制器33电连接，以通过控制器33驱动单向阀36开启或关闭。
在一些实施例中，驱动装置34包括设于电池箱体的驱动电机，驱动电机与设于冷却管路35中的水泵电连接，控制器33与驱动电机电连接，以使控制器33可将控制信号输出给驱动电机，从而使得驱动电机能够对冷却管路35中的水泵进行驱动，由水泵带动液冷***37中的冷却液朝向喷头31流动，且驱动电机可采用电池模组4进行供电，不需单独增加动力电源，利于降低成本。
或者，驱动装置34也可包括气压驱动管路，气压驱动管路与冷却管路35相连以用于朝冷却管路35提供驱动气压，也可实现冷却液的驱动。
在另一些实施例中，电池包还包括：外接管口，外接管口安装于侧壁，且外接管口的第一端与灭火通道11连通，且外接管口的第二端用于外接冷却水路。也就是说，本申请中还可在侧壁处安装外接管口，以通过外接管口将外部冷却水路中的冷却水引入到灭火通道11内，直接对灭火通道11内的气火流进行冷却。
由此，本申请中的电池包，在电池模组4发生热失控时，电池模组4产生的气火流在进入到灭火通道11内，可首先通过外接管口处的冷却水进行初次冷却和降温，且在气火流进入到灭火盒2之后，冷却***37的冷却板中的冷却液在驱动电机的作用下通过冷却管路35流向喷头31，且进入到灭火盒2中对气火流进行二次冷却和灭火，由此，可极大地减少气火流中的火焰，延缓火焰最终喷出电池包100外的时间，给车内人员更多的逃生时间，提高整车的热失控安全性。
在一些实施例中，灭火盒2包括进火口和出火口，进火口和出火口均与灭火腔连通，且进火口和排火口相接，出火口将灭火腔与外部连通，进火口和出火口中的至少一个处设有测温元件32。
也就是说，测温元件32可安装于进火口，也可安装于出火口，或者在进火口和出火口均安装于测温元件32，以实现对灭火腔内温度的检测，当然，也可选取多个测温元件32，以使多个测温元件32同时对灭火腔内的温度进行检测，控制器33根据多个测温元件32的检测结果综合分析判断，以更加准确地获取到灭火腔内的实际温度。
在一些实施例中，喷头31为多个，多个喷头31间隔开布置于灭火腔内，且多个喷头31设置为分别从不同的方向朝向灭火腔内喷淋冷却液。如多个喷头31分别固定安装于灭火腔的多个侧壁中，具体地，可在灭火腔的上侧壁、下侧壁和周向侧壁均设置喷头31，以增加对热失控气火流的冷却效果，有效地降低进入到灭火盒2内的火焰或高压气流的温度，延缓火焰最终喷出电池包100外的时间，给车内人员更多的逃生时间，提高整车的热失控安全性。
本申请还提出了一种电池包100。
根据本申请实施例的电池包100，设置有上述任一种实施例的电池箱体，能够实现热失控气火流的定向排出，保证电池箱体内的***压力平衡，且通过在灭火盒2内设置喷淋***，可朝向灭火腔内喷淋冷却液，以使冷却液与热失控气火流接触，从而实现对热失控气火流的降温和冷却，延长明火喷出电池包100的时间，提高电池包100的安全性。
其中，需要说明的是，在壳体1的侧壁远离灭火盒2的一端设有封堵结构，以使壳体1的两侧的灭火通道间隔开，如图5所示，在壳体1的侧壁远离灭火盒2的一端的左侧位置处(如k1)和右侧位置处(如k2)设有封堵结构，以将两侧的灭火通道11间隔开，避免电池箱体的两侧气火流串流。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池箱体，其特征在于，包括：
壳体(1)，所述壳体(1)的侧壁内设灭火通道(11)，且所述壳体(1)的侧壁还设有与所述灭火通道(11)连通的排火口；
灭火盒(2)，所述灭火盒(2)安装于所述排火口处，所述灭火盒(2)内具有与所述排火口连通的灭火腔；
喷淋***，所述喷淋***用于选择性地朝向所述灭火腔内喷淋冷却液。
2.根据权利要求1所述的电池箱体，其特征在于，所述喷淋***包括喷头(31)、测温元件(32)和控制器(33)，所述喷头(31)和所述测温元件(32)均安装于所述灭火腔内，且所述控制器(33)用于根据所述测温元件(32)的检测结果对所述喷头(31)处的冷却液流通状态进行控制。
3.根据权利要求2所述的电池箱体，其特征在于，还包括：驱动装置(34)，所述驱动装置(34)安装于所述壳体(1)内，所述喷头(31)与液冷***(37)相连，且所述控制器(33)用于控制所述驱动装置(34)驱动所述液冷***(37)中的冷却液流向所述喷头(31)。
4.根据权利要求3所述的电池箱体，其特征在于，所述液冷***(37)安装于所述壳体(1)内且用于对安装于所述壳体(1)内的电池模组(4)进行冷却。
5.根据权利要求3所述的电池箱体，其特征在于，所述液冷***(37)与所述喷头(31)之间通过冷却管路(35)连通，且在所述冷却管路(35)中设有单向阀(36)，所述单向阀(36)构造为从所述液冷***(37)到所述喷头(31)单向导通。
6.根据权利要求5所述的电池箱体，其特征在于，所述驱动装置(34)包括设于所述电池箱体的驱动电机，所述驱动电机与设于所述冷却管路(35)中的水泵电连接。
7.根据权利要求2所述的电池箱体，其特征在于，还包括：外接管口，所述外接管口安装于所述侧壁，且所述外接管口的第一端与所述灭火通道(11)连通，且所述外接管口的第二端用于外接冷却水路。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的电池箱体，其特征在于，所述灭火盒(2)包括进火口和出火口，所述进火口和所述出火口均与所述灭火腔连通，且所述进火口和所述排火口相接，所述出火口将所述灭火腔与外部连通，所述进火口和所述出火口中的至少一个处设有所述测温元件(32)。
9.根据权利要求2-7中任一项所述的电池箱体，其特征在于，所述喷头(31)为多个，多个所述喷头(31)间隔开布置于所述灭火腔内，且多个所述喷头(31)设置为分别从不同的方向朝向所述灭火腔内喷淋冷却液。
10.一种电池包(100)，其特征在于，设置有权利要求1-9中任一项所述的电池箱体。
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