CN209804855U - 一种动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种动力电池，包括壳体和设置于所述壳体内部的电芯模组，电芯模组的各个电芯之间设置有用于隔绝热量传递和减震的隔热缓冲结构，壳体上设置有防爆泄压装置，壳体的内部还设置有检测装置和消防装置，检测装置与消防装置电连接，检测装置检测用于检测壳体内的电芯的工作状况。通过在电池的壳体内部的电芯模组的各个电芯之间设置隔热缓冲结构，首先可隔绝各个电芯之间的热量传递，避免在某一电芯发生热失控甚至起火时，其发出的热量或火焰传递至位于其附近的其他电芯，避免热量在电池的内部蔓延，提高电池运行的安全性。在电池的壳体内部设置检测装置和消防装置，当电芯出现发热量过高甚至着火时，及时对电芯进行降温和灭火。

Description

一种动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池结构设计技术领域，尤其涉及一种动力电池。

背景技术

锂离子电池自开发成功以来，由于其具有工作电压高，比能量大，循环寿命长，自放电率低，无污染等优点，得到了广泛的应用，也是当今各国首选配合新能源发展的电池。在此情况下，新能源动力电池作为一种新的零排放、无污染的环保型能源动力越来越普及。

但是在高能量密度的动力锂离子电池的使用过程中，常因涉水、短路、过充、高温、机械碰撞或者人为操作、滥用等原因出现电池热失控现象，甚至导致起火或***，严重危害着使用者的生命、财产安全。

现有技术对电池热失控基本没有控制手段，只能依靠电池本身材料的耐温特性，或者在新能源汽车上配备足够的消防灭火器，对燃烧的电池箱进行灭火。这种措施只能在发生火情后进行扑救，无法从火灾发生的早期进行控制，并且由于热失控的锂电池能够自释氧气和可燃气，所以，锂电池火灾具有复燃性，难扑灭等特点，无法从根本上保障车内乘客的人身及财产安全。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种动力电池，其安全性能高，运行稳定。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种动力电池，包括壳体和设置于所述壳体内部的电芯模组，所述电芯模组的各个电芯之间设置有用于隔绝热量传递和减震的隔热缓冲结构，所述壳体上设置有防爆泄压装置，所述壳体的内部还设置有检测装置和消防装置，所述检测装置与所述消防装置电连接，所述检测装置检测用于检测所述壳体内的电芯的工作状况；

当所述壳体内的压力大于或等于预设值时，所述防爆泄压装置将连通所述壳体的内部和外部，以使所述壳体内的气压与外界相平衡；

当所述检测装置检测到的所述工作状况异常时，所述检测装置向所述消防装置发出触发信号，所述消防装置被触发执行预设动作。

作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述检测装置包括温度传感器和烟雾传感器。

作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述壳体内还设置有控制装置，所述温度传感器和所述烟雾传感器与所述控制装置电连接，且所述消防装置与所述控制装置电连接。

作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述壳体内还设置有报警装置，所述报警装置与所述控制装置电连接，当所述消防装置被触发时所述报警装置被触发发出报警信号。

作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述消防装置包括灭火装置和降温装置；

当所述检测装置检测到所述电芯的温度大于或等于预设的阈值时，所述降温装置被触发对所述电芯进行降温；

当所述检测装置检测到所述壳体内起火时，所述灭火装置被触发对所述电芯进行灭火操作。

作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述灭火装置包括灭火干粉、干粉喷射装置和消防喷嘴，所述灭火干粉填充于所述干粉喷射装置内，所述消防喷嘴与所述干粉喷射装置连通。

作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述降温装置包括降温剂、降温剂喷射装置和喷嘴，所述降温剂填充于所述降温剂喷射装置内，所述喷嘴对应所述电芯设置于所述壳体内部，所述喷嘴与所述降温剂喷射装置连通。

作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述防爆泄压装置为防爆泄压阀。

作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述隔热缓冲结构为设置于各个电芯之间和所述电芯与所述壳体之间的隔热缓冲片。

作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述隔热缓冲片为气凝胶毡。

本实用新型的有益效果为：通过在电池的壳体内部的电芯模组的各个电芯之间设置隔热缓冲结构，首先可隔绝各个电芯之间的热量传递，避免在某一电芯发生热失控甚至起火时，其发出的热量或火焰传递至位于其附近的其他电芯，避免热量在电池的内部蔓延，提高电池运行的安全性；其次隔热缓冲结构的缓冲性能可以很好地吸收动力电池在充放电循环过程中产生的膨胀力，更好的固定电芯。通过在电池的壳体内部设置检测装置和消防装置，可实现对电池内部的电芯的实时监控，当电芯出现发热量过高甚至着火时，及时对电芯进行降温和灭火。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例所述动力电池的立体结构示意图。

图2为本实用新型实施例所述底座的结构示意图。

图3为本实用新型实施例所述电芯模组的结构示意图。

图中：

1、壳体；11、上盖；12、底座；2、电芯模组；21、电芯；3、隔热缓冲结构；4、防爆泄压装置；5、检测装置；6、消防装置。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至3所示，于本实施例中，本实用新型所述的一种动力电池，包括壳体1和设置于壳体1内部的电芯模组2，电池的壳体1包括上盖11和底座12，上盖11设置在底座12上方，用于实现电池的壳体1的封闭。电芯模组2的各个电芯21之间设置有用于隔绝热量传递和减震的隔热缓冲结构3，壳体1上设置有防爆泄压装置4，壳体1的内部还设置有检测装置5和消防装置6，检测装置5与消防装置6电连接，检测装置5检测用于检测壳体1内的电芯21的工作状况；当壳体1内的压力大于或等于预设值时，防爆泄压装置4将连通壳体1的内部和外部，以使壳体1内的气压与外界相平衡；当检测装置5检测到的工作状况异常时，检测装置5向消防装置6发出触发信号，消防装置6被触发执行预设动作。

通过在电池的壳体1内部的电芯模组2的各个电芯21之间设置隔热缓冲结构3，首先可隔绝各个电芯21之间的热量传递，避免在某一电芯21发生热失控甚至起火时，其发出的热量或火焰传递至位于其附近的其他电芯21，避免热量在电池的内部蔓延，提高电池运行的安全性；其次隔热缓冲结构3的缓冲性能可以很好地吸收动力电池在充放电循环过程中产生的膨胀力，更好的固定电芯21。通过在电池的壳体1内部设置检测装置5和消防装置6，可实现对电池内部的电芯21的实时监控，当电芯21出现发热量过高甚至着火时，及时对电芯21进行降温和灭火。

在本实用新型实施例中，检测装置5包括温度传感器和烟雾传感器。

具体的，壳体1内还设置有控制装置，并且温度传感器和烟雾传感器与控制装置电连接，消防装置6与控制装置电连接。

在电池的壳体1内部设置温度传感器，可实现对电芯21的温度的实时监控，以及时的控制消防装置6对电池进行降温处理，降低电芯21热失控的风险，提高电池运行的安全性。通过在电池的内部设置烟雾传感器，可检测到电芯21是否起火，并通过控制消防装置6及时的对起火的电芯21灭火，从而避免火势蔓延，提高电池使用的安全性，减少财产损失。

在一个优选的实施例中，壳体1内还设置有报警装置，报警装置与控制装置电连接，当消防装置6被触发时报警装置被触发发出报警信号。

通过在壳体1内部设置报警装置，可及时的提醒使用者在使用中电池发生热失控或起火现象，使得使用者可及时做出相应的应对措施。

检测装置5和消防装置6的设置可防止在动力电池的内部的电芯21发生失控，进而引起电解液燃烧问题，避免热量的不规则的蔓延，甚至引起其他电芯21或模组发生失控。可通过对电池壳体1内部的气体和温度的探测分析，可做出火灾提前预警，在确认火情发生时及时进行自动灭火，保证动力电池***的安全性能。

在本实用新型中，消防装置6包括灭火装置和降温装置；当检测装置5检测到电芯21的温度大于或等于预设的阈值时，降温装置被触发对电芯21进行降温；当检测装置5检测到壳体1内起火时，灭火装置被触发对电芯21进行灭火操作。

通过在电池的壳体1内部设置由灭火装置和降温装置组成的消防装置6，可有针对性的对电池内的电芯21所发生的不同状况做出不同的应对方式，以有效的解决电池内部出现的热失控和起火问题。

在一个具体的实施例中，灭火装置包括灭火干粉、干粉喷射装置和消防喷嘴，灭火干粉填充于干粉喷射装置内，消防喷嘴与干粉喷射装置连通；降温装置包括降温剂、降温剂喷射装置和喷嘴，降温剂填充于降温剂喷射装置内，喷嘴对应电芯21设置于壳体1内部，喷嘴与降温剂喷射装置连通。

在本实用新型实施例中，防爆泄压装置4为防爆泄压阀。通过在电池的壳体1上设置防爆泄压阀，可在电池内部电芯21发生故障使得电池内部压力升高时及时的将电池内部的压力***至电池的壳体1之外，保证电池壳体1的完整性，避免电池内部压力过大时发生***，减少电池使用时存在安全隐患问题。

对于防爆泄压阀的选用，可根据对不同类型的电芯21的热失控的实验测定数据，结合动力电池壳体1的测材质厚度进行匹配防爆泄压阀。以使的在动力电池***内部电芯21发生失控情况时迅速的将电池内部产生的高温气体排出，保证内外压差平衡，防止电池壳体1因承受不了压力而爆开，引起二次事故发生，保障动力电池***的安全性能。

在本实用新型的一个具体的实施例中，隔热缓冲结构3为设置于各个电芯21之间和电芯21与壳体1之间的隔热缓冲片。

进一步的，隔热缓冲片为气凝胶毡。

通过在电池的内部电芯模组2与壳体1之间和各个电芯21之间设置隔热缓冲片，可将电池内部的电芯21隔离开，当单个电芯21发热热失控时，热量不能够蔓延至其周围的其他电芯21，提高电池使用时的稳定性，同时还可吸收电池使用过程中的膨胀力，保证对电芯21的固定，提高电池的使用安全，降低安全隐患。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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实用新型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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池，包括壳体和设置于所述壳体内部的电芯模组，其特征在于，所述电芯模组的各个电芯之间设置有用于隔绝热量传递和减震的隔热缓冲结构，所述壳体上设置有防爆泄压装置，所述壳体的内部还设置有检测装置和消防装置，所述检测装置与所述消防装置电连接，所述检测装置检测用于检测所述壳体内的电芯的工作状况。

2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述检测装置包括温度传感器和烟雾传感器。

3.根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于，所述壳体内还设置有控制装置，所述温度传感器和所述烟雾传感器与所述控制装置电连接，且所述消防装置与所述控制装置电连接。

4.根据权利要求3所述的动力电池，其特征在于，所述壳体内还设置有报警装置，所述报警装置与所述控制装置电连接，当所述消防装置被触发时所述报警装置被触发发出报警信号。

5.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述消防装置包括灭火装置和降温装置。

6.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于，所述灭火装置包括灭火干粉、干粉喷射装置和消防喷嘴，所述灭火干粉填充于所述干粉喷射装置内，所述消防喷嘴与所述干粉喷射装置连通。

7.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于，所述降温装置包括降温剂、降温剂喷射装置和喷嘴，所述降温剂填充于所述降温剂喷射装置内，所述喷嘴对应所述电芯设置于所述壳体内部，所述喷嘴与所述降温剂喷射装置连通。

8.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述防爆泄压装置为防爆泄压阀。

9.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述隔热缓冲结构为设置于各个电芯之间和所述电芯与所述壳体之间的隔热缓冲片。

10.根据权利要求9所述的动力电池，其特征在于，所述隔热缓冲片为气凝胶毡。