CN207587793U - 一种电池壳体、安全电池、电池模组、电池箱及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池壳体、安全电池、电池模组、电池箱及车辆。电池壳体，具有顶部为敞口结构的电芯腔，还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，灭火剂腔与隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开向安全电池外部泄压的外防爆结构。电池壳体在使用时电芯腔内装有电芯，灭火剂腔内装有灭火剂，不需要增加火情监测装置。具有对电芯腔压力感应精确、灭火装置启动迅速精准的效果，有效避免了由于监测***故障造成的电池安全问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电池壳体、安全电池、电池模组、电池箱及车辆。
背景技术
目前新能源汽车均采用电池作为动力***，近年来，出现多起电动车辆在运行过程中由于车辆碰撞、自然灾害等发生起火、***甚至人员伤亡的情况。电池在过充、过放、挤压、碰撞等情况下容易发生冒烟、起火甚至***等安全事故，直接威胁着乘客的生命财产安全。因此，电池***的安全性是确保新能源电动车辆安全性能的关键。
授权公告号为CN205790122U，授权公告日为2016.12.07的实用新型专利文件公开了一种具有灭火剂存储结构的电池储能柜，所述储能柜由顶盖板、底板和侧板固定连接而成，所述顶盖板与底板之间设有与侧板平行的中间隔板，所述中间隔板与侧板之间设有若干支撑架，所述支撑架上设有电池模组，所述盖板、侧板、底板和中间隔板均采用设有板内腔体的中空结构，所述板内腔体内填充有灭火剂，相邻板的板内腔体互相连通，所述侧板和中间隔板上设有能够将灭火剂送至电池模组的灭火管道。该实用新型利用柜体的支撑型材部件作为灭火剂的存储腔体，使灭火剂更加接近电池模组，减少内部管路的布局，方便柜体的安装和检修。但该电池模组仍需要压力传感器等的监测预警***，存在监测器的使用寿命小于电池的使用寿命，且探测方式的可靠性无法保证，存在漏报、误报等的预警错误，无法实现对电池火情的安全预警问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池壳体以解决现有技术中存在的监测***故障造成的电池安全问题；本实用新型的目的还在于提供一种安全电池；本实用新型的目的还在于提供一种电池模组；本实用新型的目的还在于提供一种电池箱；本实用新型的目的还在于提供一种车辆。
为实现上述目的，本实用新型的一种电池壳体、安全电池、电池模组、电池箱及车辆的技术方案是：
本实用新型的电池壳体采用如下的技术方案：
本实用新型的电池壳体的技术方案1：电池壳体，具有顶部为敞口结构的电芯腔，所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开向安全电池外部泄压的外防爆结构。电池壳体在使用时电芯腔内装有电芯，灭火剂腔内装有灭火剂，电芯在过充、过放等滥用条下导致电芯腔内部压力达到设定压力时，设置在隔断部上的电芯防爆结构打开使电芯腔与灭火剂腔连通泄压，防止电芯发生***等安全事故；当灭火剂腔内部压力达到设定压力时，设置在灭火剂腔的外防爆结构打开进行泄压，同时储存在灭火剂腔内部的灭火剂在灭火剂腔内部压力推动下喷出，实现对电池的灭火和火情抑制，防止电池发生着火、***等安全事故。该电池壳体在使用时不需要增加火情监测装置，由设置在电芯腔周向旁侧的灭火剂腔、电芯防爆结构和外防爆结构实现电池的泄压和灭火。具有对电芯腔压力感应精确、灭火装置启动迅速精准的效果，有效避免了由于监测***故障造成的电池安全问题。
本实用新型的电池壳体的技术方案2：在本实用新型的电池壳体的技术方案 1的基础上，所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。电池壳体与隔断部配合围成电芯壳体和灭火剂壳体部分，加工时，只需先加工出整体的电池壳体，然后在电池壳体内部增加隔断部即可加工出带有电芯壳体和灭火剂壳体的电池壳体，具有电池壳体加工方便的特点。
本实用新型的电池壳体的技术方案3：在本实用新型的电池壳体的技术方案 1的基础上，所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成的隔断部，只需在普通电池壳体的基础上，增加灭火剂壳体的加工和两壳体的贴合连接，增加了电池壳体的结构强度，且方便电芯壳体与灭火剂壳体损坏时更换。
本实用新型的电池壳体的技术方案4：在本实用新型的电池壳体的技术方案 1或2或3的基础上，所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。当电芯腔内压力在异常情况下增加至电芯防爆结构开启压力，且灭火剂腔内部压力未达到外防爆阀开启压力时，电芯防爆结构的开启压力小于外防爆结构的开启压力，通过电芯防爆结构即可实现电芯腔内部的泄压，则外防爆结构不会开启，节省了灭火剂且确保了电池的安全性。
本实用新型的电池壳体的技术方案5：在本实用新型的电池壳体的技术方案 1或2或3的基础上，所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。灭火剂腔为敞口结构，电芯腔的顶部也为敞口结构，可以设有一电池盖板同时对灭火剂腔和电芯腔进行密封，实现对电池壳体的密封，具有电池壳体盖板加工密封方便的效果。
本实用新型的电池壳体的技术方案6：在本实用新型的电池壳体的技术方案 1或2或3的基础上，所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。灭火剂腔由封闭腔体围成，并在封闭腔体上设有灭火剂加注孔，减少了对电池壳体进行密封时，对灭火剂腔的密封操作。
本实用新型的电池壳体的技术方案7：在本实用新型的电池壳体的技术方案 1或2或3的基础上，所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。灭火剂腔设置在电芯腔的后侧，在灭火剂腔的左侧壁和/或右侧壁上设置外防爆结构。可以使灭火剂腔的前侧壁与电芯腔的后侧壁接触，增加了灭火剂腔与电芯腔侧壁的接触面积，减小了从灭火剂腔喷出灭火剂与电芯腔的距离，可以更好的实现灭火剂对电芯火情的抑制和灭火。
本实用新型的电池壳体的技术方案8：在本实用新型的电池壳体的技术方案 1或2或3的基础上，所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。电芯防爆结构与外防爆结构设置在电池壳体的上下不同部位，具有方便利用电芯内高压作为灭火剂助推力的作用。
本实用新型的安全电池采用如下的技术方案：
本实用新型的安全电池的技术方案1：安全电池，包括电池壳体，电池壳体具有顶部为敞口结构的电芯腔，所述电芯腔内设有电芯，电芯顶部敞口处封堵有电池盖板，所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，灭火剂腔中储存有灭火剂，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开以向安全电池外部泄压的外防爆结构。
本实用新型的安全电池的技术方案2：在本实用新型的安全电池的技术方案 1的基础上，所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。
本实用新型的安全电池的技术方案3：在本实用新型的安全电池的技术方案 1的基础上，所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。
本实用新型的安全电池的技术方案4：在本实用新型的安全电池的技术方案 1或2或3的基础上，所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。
本实用新型的安全电池的技术方案5：在本实用新型的安全电池的技术方案 1或2或3的基础上，所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。
本实用新型的安全电池的技术方案6：在本实用新型的安全电池的技术方案 1或2或3的基础上，所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。
本实用新型的安全电池的技术方案7：在本实用新型的安全电池的技术方案 1或2或3的基础上，所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。
本实用新型的安全电池的技术方案8：在本实用新型的安全电池的技术方案 1或2或3的基础上，所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。
本实用新型的安全电池的技术方案9：在本实用新型的安全电池的技术方案 1或2或3的基础上，所述灭火剂为具有电绝缘性的灭火剂。
本实用新型的电池模组采用如下的技术方案：
本实用新型的电池模组的技术方案1：电池模组，包括沿前后方向依次布置的多个电池，至少一个电池为安全电池，所述安全电池包括电池壳体，电池壳体具有顶部为敞口结构的电芯腔，所述电芯腔内设有电芯，电芯顶部敞口处封堵有电池盖板，所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，灭火剂腔中储存有灭火剂，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开以向安全电池外部泄压的外防爆结构。
本实用新型的电池模组的技术方案2：在本实用新型的电池模组的技术方案 1的基础上，所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。
本实用新型的电池模组的技术方案3：在本实用新型的电池模组的技术方案 1的基础上，所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。
本实用新型的电池模组的技术方案4：在本实用新型的电池模组的技术方案 1或2或3的基础上，所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。
本实用新型的电池模组的技术方案5：在本实用新型的电池模组的技术方案 1或2或3的基础上，所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。
本实用新型的电池模组的技术方案6：在本实用新型的电池模组的技术方案 1或2或3的基础上，所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。
本实用新型的电池模组的技术方案7：在本实用新型的电池模组的技术方案 1或2或3的基础上，所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。
本实用新型的电池模组的技术方案8：在本实用新型的电池模组的技术方案 1或2或3的基础上，所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。
本实用新型的电池模组的技术方案9：在本实用新型的电池模组的技术方案 1或2或3的基础上，所述灭火剂为具有电绝缘性的灭火剂。
本实用新型的电池箱采用如下的技术方案：
本实用新型的电池箱的技术方案1：电池箱，包括外箱体，外箱体中设有电池模组，电池模组包括沿前后方向布置的多个电池，至少一个电池为安全电池，所述安全电池包括电池壳体，电池壳体具有顶部为敞口结构的电芯腔，所述电芯腔内设有电芯，电芯顶部敞口处封堵有电池盖板，所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，灭火剂腔中储存有灭火剂，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开以向安全电池外部泄压的外防爆结构。
本实用新型的电池箱的技术方案2：在本实用新型的电池箱的技术方案1的基础上，所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。
本实用新型的电池箱的技术方案3：在本实用新型的电池箱的技术方案1的基础上，所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。
本实用新型的电池箱的技术方案4：在本实用新型的电池箱的技术方案1或 2或3的基础上，所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。
本实用新型的电池箱的技术方案5：在本实用新型的电池箱的技术方案1或 2或3的基础上，所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。
本实用新型的电池箱的技术方案6：在本实用新型的电池箱的技术方案1或 2或3的基础上，所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。
本实用新型的电池箱的技术方案7：在本实用新型的电池箱的技术方案1或 2或3的基础上，所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。
本实用新型的电池箱的技术方案8：在本实用新型的电池箱的技术方案1或 2或3的基础上，所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。
本实用新型的电池箱的技术方案9：在本实用新型的电池箱的技术方案1或 2或3的基础上，所述灭火剂为具有电绝缘性的灭火剂。
本实用新型的车辆采用如下的技术方案：
本实用新型的车辆的技术方案1：车辆，包括车体和设置在车体上的电池箱，电池箱包括外箱体，外箱体中设有电池模组，电池模组包括沿前后方向布置的多个电池，至少一个电池为安全电池，所述安全电池包括电池壳体，电池壳体具有顶部为敞口结构的电芯腔，所述电芯腔内设有电芯，电芯顶部敞口处封堵有电池盖板，所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，灭火剂腔中储存有灭火剂，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开以向安全电池外部泄压的外防爆结构。
本实用新型的车辆的技术方案2：在本实用新型的车辆的技术方案1的基础上，所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。
本实用新型的车辆的技术方案3：在本实用新型的车辆的技术方案1的基础上，所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。
本实用新型的车辆的技术方案4：在本实用新型的车辆的技术方案1或2或 3的基础上，所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。
本实用新型的车辆的技术方案5：在本实用新型的车辆的技术方案1或2或 3的基础上，所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。
本实用新型的车辆的技术方案6：在本实用新型的车辆的技术方案1或2或 3的基础上，所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。
本实用新型的车辆的技术方案7：在本实用新型的车辆的技术方案1或2或 3的基础上，所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。
本实用新型的车辆的技术方案8：在本实用新型的车辆的技术方案1或2或 3的基础上，所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。
本实用新型的车辆的技术方案9：在本实用新型的车辆的技术方案1或2或 3的基础上，所述灭火剂为具有电绝缘性的灭火剂。
附图说明
图1为本实用新型的电池模组的具体实施例一的立体图；
图2为本实用新型的电池模组的具体实施例一的示意图；
图3为图1的局部剖视图；
图4为图1中的安全电池的示意图；
图5为本实用新型的电池模组的具体实施例二中安全电池的左视图；
图6为本实用新型的电池模组的具体实施例三中安全电池的俯视图；
图7为本实用新型的电池模组的具体实施例四中安全电池的俯视图；
图8为本实用新型的电池模组的具体实施例五中安全电池的左视图；
图9为本实用新型的电池模组的具体实施例六中安全电池的俯视图；
图10为本实用新型的电池模组的具体实施例七中安全电池的俯视图；
图11为本实用新型的电池模组的具体实施例十的示意图；
图12位本实用新型的电池模组的具体实施例十一的示意图；
图1中：10-普通电池，11-安全电池，101-电池壳体；
图2中：10-普通电池，11-安全电池；
图3中：8-电芯防爆阀，9-隔断板；
图4中：1-电池盖板,2-输出端子,3-电解液加注孔,4-灭火剂加注孔,5-电芯腔,6-灭火剂腔,7-外防爆阀；
图5中：501-电芯腔，601-灭火剂腔，701-外防爆阀，801-电芯防爆阀；
图6中：500-电芯腔，600-灭火剂腔；
图7中：502-电芯腔，602-灭火剂腔；
图8中：503-电芯腔，603-灭火剂腔，703-外防爆阀，803-电芯防爆阀；
图9中：504-电芯腔，604-灭火剂腔，704-外防爆阀，804-电芯防爆阀；
图10中：505-电芯腔，605-灭火剂腔，805-电芯防爆阀；
图11中：1001-普通电池；1101-安全电池，1201-型材；
图12中：1002-普通电池；1102-安全电池。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一种电池壳体、安全电池、电池模组、电池箱及车辆的具体实施方式作进一步说明。
本实用新型的电池模组的具体实施例一，如图1至图2所示，电池模组包括沿前后方向布置普通电池10和安全电池11，安全电池11包括电池壳体101和电池盖板1，电池壳体101具有顶部为敞口结构的电芯腔5，还具有位于电芯腔 5一侧的灭火剂腔6，电芯腔5与灭火剂腔6通过隔断板9隔开，隔断板9构成隔断部。安全电池11的灭火剂腔6位于电芯腔5的前侧。隔断板9上设有在电芯腔5内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔5与灭火剂腔6连通泄压的电芯防爆阀8，灭火剂腔6腔壁上设有用于在灭火剂腔6内部压力达到设定压力时打开向安全电池外部泄压的外防爆阀7。电芯防爆阀8构成电芯防爆结构，外防爆阀7构成外防爆结构。所述安全电池在使用时不需要增加火情监测装置，由设置在电芯腔5周向旁侧的灭火剂腔6、电芯防爆阀8和外防爆阀7实现电池的泄压和灭火。具有对电池壳体101内部压力感应精确、灭火装置启动迅速精准的效果，有效避免了由于监测***故障造成的电池安全问题。
电芯在过充、过放等滥用条下导致电芯腔5内部压力达到设定压力时，设置在隔断板9上的电芯防爆阀8打开使电芯腔5与灭火剂腔6连通泄压，防止电芯发生***等安全事故；当灭火剂腔6内部压力达到设定压力时，设置在灭火剂腔 6的外防爆阀7打开进行泄压，同时储存在灭火剂腔6内部的灭火剂在灭火剂腔 6内部压力推动下喷出，实现对安全电池内部或外部的灭火和火情抑制，防止电池发生着火、***等安全事故。
电池壳体101与隔断板9配合围成电芯腔5，电池壳体101与隔断板9配合围成灭火剂腔6。在加工电池壳体101时，只需先加工出整体的电池壳体101，然后在电池壳体101内部增加隔断板9即可加工出带有电芯腔5和灭火剂腔6 的电池壳体101。电芯防爆阀8数目为一个，靠近电芯腔5的顶部布置；外防爆阀7数目为两个，靠近灭火剂腔6的底部设置。电芯防爆阀8的开启压力小于外防爆阀7的开启压力。电芯防爆阀8与外防爆阀7设置在电池壳体101的上下不同部位，具有方便利用电芯内高压作为灭火剂助推力的作用。当电芯腔内压力在异常情况下增加至电芯防爆阀8开启压力，且灭火剂腔内部压力未达到外防爆阀 7开启压力时，电芯防爆阀8的开启压力小于外防爆阀7的开启压力，通过电芯防爆阀8即可实现电芯腔5内部的泄压，则外防爆阀7不会开启，节省了灭火剂且确保了电池的安全性。
灭火剂腔6顶部为敞口结构，电芯腔5的顶部也为敞口结构，电池盖板1 同时对灭火剂腔和电芯腔进行密封。电池盖板1上设有与电芯相连的输出端子2、电解液加注孔3和与灭火剂腔6内部相连的灭火剂加注孔4。电解液加注孔2用于电池单元内电解液的加注，加注完成后进行封闭，灭火剂加注孔4用于灭火剂的加注，具有加注操作方便的效果。采用现有技术完成电芯单元的制作后，对电芯进行导电材料焊接，对电池盖板1激光焊接工艺进行焊接封口。然后在干燥房的环境条件下通过电解液加注孔3对电芯腔5进行电解液注入，完成测试后对电解液注液孔3进行封口密封。在干燥房内通过灭火剂加注孔4对灭火剂腔6进行灭火剂注入，并对灭火剂注液孔4进行封口密封。
本实施例中的灭火剂腔6内的灭火剂采用北京世纪联保消防新技术有限公司所生产的TKD-8431灭火剂，该灭火剂可以在常压下存储且使用寿命与电池相当的灭火剂，表1为该型号灭火剂的物理化学参数。
表1灭火剂的物理化学参数
该灭火剂具有如下特点：能够覆盖包括固体火、液体火、气体火、金属火以及电气或等在内的几种或多种火灾的可燃物质，可以确保灭火剂可以熄灭电池单元内的各种火种；具有良好的电绝缘性可以保证在灭火剂灭火过程不引起电池及电气回路短路现象；还具有稳定的电化学性能可以确保灭火剂在灭火过程与电池内部的金属及非金属不发生反应，确保不腐蚀电池内部元件，不产生有毒物质。在其他实施例中，灭火剂可为3M公司生产的NovecTM1230灭火剂等具有同等效果的灭火剂材料。
本实施例中的电池模组中安全电池的具体灭火过程：当安全电池11或安全电池11前后侧的电池电芯在过充、过放等滥用情况下压力增大至电芯防爆阀8 的开启压力时，电芯防爆阀8开启，电芯腔5内的压力释放至灭火剂腔6内，电芯腔5内过高压力得到释放，保证电池安全。如果在电芯防爆阀8开启的情况下，电芯压力持续增加至电芯防爆阀8的开启压力时，外防爆阀7开启，电池壳体 101内压力释放至电池外部，同时，电池壳体101的高压推动灭火剂腔6内的灭火剂释放至电池壳体101外侧，对电池的火情进行抑制和灭火，保证电池模组不发生安全事故。当与安全电池相邻或相近的普通电池在异常情况下压力升高导致附近电池压力升高至外防爆阀7的开启压力时，外防爆阀7开启，储存在灭火剂腔6中的灭火剂释放至安全电池外部，对电池模组内的火情进行抑制和灭火，保证电池模组安全。
本实用新型的电池模组的具体实施例二，本实施例中的电池模组与本实用新型的电池膜组的实施例一相比，区别仅在于：如图5所示，本实施例中的安全电池电芯腔501与灭火剂腔601设为分体结构，构成电芯腔501的电芯壳体与构成灭火剂腔601灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成的隔断部。可以实现两腔体的分别加工，只需在普通电池腔体的基础上，增加灭火剂腔601的加工和两腔体的固定连接工艺，增加了电池壳体 101的结构强度，方便电芯腔501与灭火剂腔601损坏时更换。
本实用新型的电池模组的具体实施例三，本实施例中的电池模组与本实用新型的电池膜组的实施例一相比，区别仅在于：如图6所示，本实施例中的安全电池11的灭火剂腔600位于电芯腔500的左侧，灭火剂腔600的左侧壁上设有的外防爆阀。
本实用新型的电池模组的具体实施例四，本实施例中的电池模组与本实用新型的电池膜组的实施例一相比，区别仅在于：如图7所示，本实施例中的安全电池11的灭火剂腔602位于电芯腔502的后侧和右侧两侧，外防爆阀位于灭火剂腔602的左侧和前侧两侧下部，电芯防爆阀位于隔断部下部。
本实用新型的电池模组的具体实施例五，本实施例中的电池模组与本实用新型的电池膜组的实施例一相比，区别仅在于：如图8所示，本实施例中的安全电池11的灭火剂腔603位于电芯腔503的前侧和后侧两侧。电芯防爆阀803为两个，位于前、后两隔断部的上部，外防爆阀703为四个，位于前灭火剂腔和后灭火剂腔的左侧壁和右侧壁的下部。
本实用新型的电池模组的具体实施例六，本实施例中的电池模组与本实用新型的电池膜组的实施例一相比，区别仅在于：如图9所示，本实施例中的安全电池11为圆柱形电池，安全电池灭火剂腔604位于电芯腔504的周向所有方向，电芯防爆阀804数目为一个，位于安全电池隔断部上部；外防爆阀704为两个，分别位于安全电池灭火剂腔604的左侧壁和右侧壁的下部。
本实用新型的电池模组的具体实施例七，本实施例中的电池模组与本实用新型的电池膜组的实施例一相比，区别仅在于：如图10所示，本实施例中的安全电池11为圆柱形电池，安全电池灭火剂腔605位于电芯腔505的周向后侧，电芯防爆阀805数目为一个，位于安全电池隔断部上部；外防爆阀为两个，分别位于安全电池灭火剂腔605的左侧壁和右侧壁的下部。
实用新型的电池模组的具体实施例八，本实施例中的电池模组与本实用新型的电池膜组的实施例一相比，区别仅在于：本实施例中电池盖板设有两个，两个盖板分别对应电芯腔与灭火剂腔。
实用新型的电池模组的具体实施例九，本实施例中的电池模组与本实用新型的电池膜组的实施例一相比，区别仅在于：本实施例中灭火剂腔为封闭腔体，电池盖板仅用于封堵电芯腔。
本实用新型的电池模组的具体实施例十，如图11所示，与本实用新型的电池模组的实施例一相比，本实施例中每组成组的电池装入电池模组壳体内时，相邻的两电池之间存在安装散热***等结构的型材间隙1201。
本实用新型的电池模组的具体实施例十一，如图12所示，与本实用新型的电池膜组的具体实施例一相比，本实施例中每组成组的电池中包括有三个安全电池1102，安全电池1102的位置可根据需要设置。
本实用新型的电池壳体的具体实施例，本实用新型的实施例中的电池壳体与上述电池模组的具体实施例一至实施例九任意一个实施例中所述的安全电池的电池壳体的结构相同，不再赘述。
本实用新型的安全电池的具体实施例，本实施例中的安全电池与上述电池模组的具体实施例一至具体实施例九任意一个实施例中所述的安全电池的结构相同，不再赘述。
本实用新型的电池箱的具体实施例，电池箱包括外箱体和设置在外箱体内的电池模组，电池模组的结构与上述电池模组的具体实施例一至电池模组的具体实施例十一中任意一个中所述的结构相同，不再赘述。
本实用新型的车辆的具体实施例，车辆包括车体和设置在车体上的电池箱，电池箱包括外箱体，外箱体中设有电池模组，电池模组与上述电池模组的具体实施例一至电池模组的具体实施例十一中任意一个所述的结构相同，不再赘述。
在本实用新型的一种电池壳体、安全电池、电池模组、电池箱及车辆的其他实施例中，防爆阀可为防爆膜、壳体削弱部其他具有相同功能的部件。设置在隔断部上的防爆阀数目也可根据具体情况增加至两个或两个以上。设置在灭火剂壳体上的防爆阀数目也可根据具体情况增加至三个或三个以上。成组的电池模组中的安全电池的数目可以为大于2或3个以上且不大于成组的电池总数目。灭火剂腔可以设置在电芯腔周向的前、后、左、右不同侧。
Claims (44)
1.电池壳体，具有顶部为敞口结构的电芯腔，其特征在于：所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开向安全电池外部泄压的外防爆结构。
2.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于：所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。
3.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于：所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。
4.根据权利要求1或2或3所述的电池壳体，其特征在于：所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。
5.根据权利要求1或2或3所述的电池壳体，其特征在于：所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。
6.根据权利要求1或2或3所述的电池壳体，其特征在于：所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。
7.根据权利要求1或2或3所述的电池壳体，其特征在于：所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。
8.根据权利要求1或2或3所述的电池壳体，其特征在于：所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。
9.安全电池，包括电池壳体，电池壳体具有顶部为敞口结构的电芯腔，所述电芯腔内设有电芯，电芯顶部敞口处封堵有电池盖板，其特征在于：所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，灭火剂腔中储存有灭火剂，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开以向安全电池外部泄压的外防爆结构。
10.根据权利要求9所述的安全电池，其特征在于：所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。
11.根据权利要求9所述的安全电池，其特征在于：所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。
12.根据权利要求9或10或11所述的安全电池，其特征在于：所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。
13.根据权利要求9或10或11所述的安全电池，其特征在于：所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。
14.根据权利要求9或10或11所述的安全电池，其特征在于：所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。
15.根据权利要求9或10或11所述的安全电池，其特征在于：所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。
16.根据权利要求9或10或11所述的安全电池，其特征在于：所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。
17.根据权利要求9或10或11所述的安全电池，其特征在于：所述灭火剂为具有电绝缘性的灭火剂。
18.电池模组，包括沿前后方向依次布置的多个电池，至少一个电池为安全电池，所述安全电池包括电池壳体，电池壳体具有顶部为敞口结构的电芯腔，所述电芯腔内设有电芯，电芯顶部敞口处封堵有电池盖板，其特征在于：所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，灭火剂腔中储存有灭火剂，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开以向安全电池外部泄压的外防爆结构。
19.根据权利要求18所述的电池模组，其特征在于：所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。
20.根据权利要求18所述的电池模组，其特征在于：所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。
21.根据权利要求18或19或20所述的电池模组，其特征在于：所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。
22.根据权利要求18或19或20所述的电池模组，其特征在于：所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。
23.根据权利要求18或19或20所述的电池模组，其特征在于：所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。
24.根据权利要求18或19或20所述的电池模组，其特征在于：所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。
25.根据权利要求18或19或20所述的电池模组，其特征在于：所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。
26.根据权利要求18或19或20所述的电池模组，其特征在于：所述灭火剂为具有电绝缘性的灭火剂。
27.电池箱，包括外箱体，外箱体中设有电池模组，电池模组包括沿前后方向布置的多个电池，至少一个电池为安全电池，所述安全电池包括电池壳体，电池壳体具有顶部为敞口结构的电芯腔，所述电芯腔内设有电芯，电芯顶部敞口处封堵有电池盖板，其特征在于：所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，灭火剂腔中储存有灭火剂，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开以向安全电池外部泄压的外防爆结构。
28.根据权利要求27所述的电池箱，其特征在于：所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。
29.根据权利要求27所述的电池箱，其特征在于：所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。
30.根据权利要求27或28或29所述的电池箱，其特征在于：所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。
31.根据权利要求27或28或29所述的电池箱，其特征在于：所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。
32.根据权利要求27或28或29所述的电池箱，其特征在于：所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。
33.根据权利要求27或28或29所述的电池箱，其特征在于：所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。
34.根据权利要求27或28或29所述的电池箱，其特征在于：所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。
35.根据权利要求27或28或29所述的电池箱，其特征在于：所述灭火剂为具有电绝缘性的灭火剂。
36.车辆，包括车体和设置在车体上的电池箱，电池箱包括外箱体，外箱体中设有电池模组，电池模组包括沿前后方向布置的多个电池，至少一个电池为安全电池，所述安全电池包括电池壳体，电池壳体具有顶部为敞口结构的电芯腔，所述电芯腔内设有电芯，电芯顶部敞口处封堵有电池盖板，其特征在于：所述电池壳体还具有位于电芯腔周向旁侧并通过隔断部与电芯腔隔开的灭火剂腔，灭火剂腔中储存有灭火剂，所述隔断部上设有在电芯腔内部压力达到设定压力时打开以使电芯腔与灭火剂腔连通泄压的电芯防爆结构，所述灭火剂腔与所述隔断部错开布置的腔壁上设有用于在灭火剂腔内部压力达到设定压力时打开以向安全电池外部泄压的外防爆结构。
37.根据权利要求36所述的车辆，其特征在于：所述电池壳体包括与所述隔断部配合围成所述电芯腔的电芯壳体部分和与所述隔断部配合围成所述灭火剂腔的灭火剂壳体部分。
38.根据权利要求36所述的车辆，其特征在于：所述电池壳体包括具有所述电芯腔的电芯壳体和具有所述灭火剂腔的灭火剂壳体，电芯壳体与灭火剂壳体分体设置并贴合布置，电芯壳体与灭火剂壳体的对应贴合的壳体侧壁形成所述的隔断部。
39.根据权利要求36或37或38所述的车辆，其特征在于：所述电芯防爆结构的开启压力小于所述外防爆结构的开启压力。
40.根据权利要求36或37或38所述的车辆，其特征在于：所述灭火剂腔的顶部为敞口结构。
41.根据权利要求36或37或38所述的车辆，其特征在于：所述灭火剂腔由封闭腔体围成，封闭腔体上设有灭火剂注入孔。
42.根据权利要求36或37或38所述的车辆，其特征在于：所述电池壳体具有用于在组成电池模组时与相邻电池对应的前后侧，灭火剂腔位于电芯腔的后侧，所述灭火剂腔的左侧腔壁和/或右侧腔壁上设有所述的外防爆结构。
43.根据权利要求36或37或38所述的车辆，其特征在于：所述电芯防爆结构靠近所述电芯腔的顶部布置，所述外防爆结构靠近所述灭火剂腔的底部设置。
44.根据权利要求36或37或38所述的车辆，其特征在于：所述灭火剂为具有电绝缘性的灭火剂。
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