CN218890090U - 电池的灭火装置以及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池的灭火装置以及电池，电池的灭火装置包括：灭火管，灭火管内流动有灭火介质，灭火管具有灭火口，灭火口适于电池的电芯的防爆阀相对，灭火管设有导向部，灭火口设有封堵部，灭火管具有关闭状态和灭火状态，灭火管在关闭状态下时封堵部关闭灭火口，灭火管在灭火状态下时封堵部打开灭火口。由此，通过灭火管在电池出现热失控时向电芯释放灭火介质，灭火介质可以降低电芯的温度和/或扑灭电芯燃烧时产生的火焰，与现有技术相比，灭火装置可以替代电池内的隔热材料或减小隔热材料的厚度尺寸，从而可以避免隔热材料占用电池的空间过大，可以提高电池的能量密度，进而可以提高电池的产品品质。

Description

电池的灭火装置以及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池的灭火装置以及具有该电池的灭火装置的电池。

背景技术

当电池的电芯出现热失控时，电芯内的电解液温度升高，且电芯会出现燃烧等问题，热失控的电芯内的物质、热量传导至相邻电芯后会导致相邻的电芯出现热失控问题，进而导致电池内出现连锁反应，电池的热失控区域增大。

相关技术中，现有的电池内使用隔热材料对电芯进行隔离，当电芯出现热失控问题时，隔热材料可以防止热失控的电池向相邻的电芯传导热量后造成相邻的电芯热失控，由于电芯热失控后产热量较大，为了保证隔热材料的隔热效果，电池内需要设置的隔热材料的厚度尺寸较大，设置过厚的隔热材料会降低电池的能量密度，进而会影响电池的产品品质。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池的灭火装置，该电池的灭火装置可以替代电池内的隔热材料或减小隔热材料的厚度尺寸，从而可以避免隔热材料占用电池的空间过大，可以提高电池的能量密度，进而可以提高电池的产品品质。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的电池的灭火装置包括：灭火管，所述灭火管内流动有灭火介质，所述灭火管具有灭火口，所述灭火口适于所述电池的电芯的防爆阀相对，所述灭火管设有导向部，所述导向部适于连接于所述灭火口与所述防爆阀之间，所述灭火口设有封堵部，所述灭火管具有关闭状态和灭火状态，所述灭火管在所述关闭状态下时所述封堵部关闭所述灭火口，所述灭火管在所述灭火状态下时所述封堵部打开所述灭火口。

在本实用新型的一些示例中，所述的电池的灭火装置还包括：进流管和出流管，所述灭火管连接于所述进流管和所述出流管之间，且所述灭火管连通所述进流管和所述出流管。

在本实用新型的一些示例中，所述灭火管为多个，多个所述灭火管均连接于所述进流管和所述出流管之间。

在本实用新型的一些示例中，所述导向部围绕所述灭火口设置以限定出导向通道，所述导向部适于罩设于所述防爆阀外侧。

在本实用新型的一些示例中，所述导向部的外侧壁设有适于与所述电芯卡接配合的卡接结构。

在本实用新型的一些示例中，所述导向部的内壁和所述灭火管的内壁设有耐高温涂层。

在本实用新型的一些示例中，所述灭火管包括第一管部和第二管部，所述第一管部和所述第二管部可拆卸地连接，所述第二管部设有所述导向部。

在本实用新型的一些示例中，所述封堵部构造为塑料薄片。

在本实用新型的一些示例中，所述灭火管适于与存储所述灭火介质的存储装置连通。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池的灭火装置具有以下优势：

根据本实用新型的电池的灭火装置，通过灭火管在电池出现热失控时向电芯释放灭火介质，灭火介质可以降低电芯的温度和/或扑灭电芯燃烧时产生的火焰，与现有技术相比，灭火装置可以替代电池内的隔热材料或减小隔热材料的厚度尺寸，从而可以避免隔热材料占用电池的空间过大，可以提高电池的能量密度，进而可以提高电池的产品品质。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的电池，包括上述的电池的灭火装置。

所述电池与上述的电池的灭火装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的电池的示意图；

图2为本实用新型实施例所述的灭火管的示意图；

图3为本实用新型实施例所述的灭火管的侧视图；

图4为本实用新型实施例所述的灭火管的***图；

图5为本实用新型实施例所述的灭火管与电芯连接的示意图；

图6为本实用新型实施例所述的第二管部的第一种实施例的侧视图；

图7为本实用新型实施例所述的第二管部的第二种实施例的侧视图；

图8为本实用新型实施例所述的第二管部的剖视图。

附图标记说明：

电池100；灭火装置200；电芯300；

灭火管10；第一管部101；第二管部102；

封堵部20；进流管30；出流管40；导向部50；导向通道501；卡接结构60。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-图8所示，根据本实用新型实施例所述的电池100的灭火装置200，灭火装置200设置于电池100内，电池100可以为车辆的动力电池100，电池100内可以具有至少一个电芯300，电芯300用于存储电能，电池100可以为车辆进行供电，下面以灭火装置200安装与电池100内，且电池100安装于车辆上对本实用新型进行说明。灭火装置200包括：灭火管10，灭火管10内流动有灭火介质，其中，灭火介质可以为液态介质，例如灭火介质可以为乙二醇溶液等，当然在另外一些具体的实施方案中，灭火介质也可以为固态介质或气态介质等，例如灭火介质为固态介质时，灭火介质可以为泡沫等，当灭火介质为气态介质时，灭火介质可以为二氧化碳等。

灭火管10具有灭火口，灭火口适于电池100的电芯300的防爆阀相对，灭火管10内的灭火介质可以通过灭火口流向防爆阀，在一些实施例中，灭火管10内的灭火介质在重力的作用下流向防爆阀，在另外一些实施例中，通过提升灭火管10内灭火介质的压力，灭火介质可以喷射至防爆阀。

并且，灭火口设置有封堵部20，灭火管10具有关闭状态和灭火状态，灭火管10在关闭状态下时封堵部20关闭灭火口，灭火管10在灭火状态下时封堵部20打开灭火口。具体而言，封堵部20具有较低的熔点和/或燃点，当封堵部20封堵于灭火口时，封堵部20可以关闭灭火口，此时灭火管10内的灭火介质不能从灭火口流向防爆阀，从而可以避免灭火介质流入电池100内影响电池100正常工作。

当电芯300热失控时，电芯300内的电解液、火焰、气体等可以破坏防爆阀，进而电芯300内的电解液、火焰、气体等可以从防爆阀处喷出以降低电芯300内的压力，由于防爆阀与灭火口相对设置，从防爆阀处喷出过热的电解液、火焰等可以喷射至封堵部20，电解液和/或火焰可以使封堵部20在高温下熔融或点燃，封堵部20被破坏后可以打开灭火口，此时灭火管10内的灭火介质能够从灭火口流向防爆阀，进而灭火介质可以从防爆阀处流入电芯300内，灭火介质可以降低电芯300内的温度，同时灭火介质可以扑灭电芯300产生的火焰，从而可以避免热失控的电芯300影响相邻的电芯300，进而可以实现控制电池100的热失控范围的技术效果。

进一步地，灭火管10可以设置有导向部50，导向部50连接于防爆阀与灭火口之间，导向部50可以对防爆阀处喷出的电解液、火焰等进行导向，从而可以使电解液、火焰等精准地流向封堵部20，进而可以使封堵部20能够准确地开启灭火口以对电芯300进行降温。并且，导向部50可以对灭火口处流出的灭火介质进行导向，从而可以使灭火介质精准地从防爆阀处流入电芯300内，灭火介质可以对电芯300内进行降温。

由此，通过灭火管10在电池100出现热失控时向电芯300释放灭火介质，灭火介质可以降低电芯300的温度和/或扑灭电芯300燃烧时产生的火焰，与现有技术相比，灭火装置200可以替代电池100内的隔热材料或减小隔热材料的厚度尺寸，从而可以避免隔热材料占用电池100的空间过大，可以提高电池100的能量密度，进而可以提高电池100的产品品质。

在本实用新型的一些实施例中，灭火管10适于与存储灭火介质的存储装置连通。在一些实施例中，存储装置可以为车辆的水箱，车辆的水箱内可以存储有乙二醇溶液等灭火介质，车辆的水箱可以为灭火管10提供灭火介质，可以使灭火管10将灭火介质稳定地灌入电芯300内，从而可以有效地降低电芯300的温度、扑灭电芯300的火焰，进而可以提高电池100的使用安全性。

在另外一些实施例中，存储装置可以为车辆的冷却***，也就是说，灭火管10可以与车辆的冷却***连通，车辆的冷却***对车辆的装置进行冷却的同时，冷却***的冷却液可以在电芯300热失控时控制电池100的热失控的范围，从而可以提高车辆的冷却***的功能性。在另外一些实施例中，车辆内可以安装有独立的存储装置，存储装置内可以存储灭火介质，车辆生产厂家可以根据用户的选配需求在车辆内布置存储装置和灭火装置200，即存储装置和灭火装置200可以灵活地安装于车辆上，如此便于灭火装置200与不同型号的车辆均适配，提高了灭火装置200的适用范围。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，灭火装置200还可以包括：进流管30和出流管40，灭火管10连接于进流管30和出流管40之间，且灭火管10连通进流管30和出流管40。其中，进流管30和出流管40均适于与存储装置连通，且存储装置适于向进流管30内提供灭火介质，通过在进流管30和出流管40之间连通灭火管10，流入进流管30的灭火介质可以从灭火管10流向出流管40，且流入出流管40的灭火介质可以从出流管40流回存储装置，存储装置、进流管30、灭火管10和出流管40依次连通形成介质回路，灭火介质可以在介质回路中循环流动，存储装置可以向介质回路内持续地补充灭火介质，从而可以使灭火管10向热失控的电芯300持续稳定地提供过量的灭火介质，过量的灭火介质可以大幅降低热失控的电芯300的温度，并且过量的灭火介质可以扑灭电芯300产生的火焰，进而可以使灭火管10有效地控制电芯300的温度。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，灭火管10为多个，多个灭火管10均连接于进流管30和出流管40之间。其中，每个灭火管10可以设置有至少一个灭火口，当电池100内设置有多排电芯300，每排电芯300设有多个电芯300时，多个灭火管10可以与多排电芯300一一对应，每个灭火管10的灭火口数量可以与每排电芯300的电芯300数量一一对应，即电池100内每个电芯300均与灭火装置200的其中一个灭火口对应，当电芯300内任意一个电芯300出现热失控问题时，灭火装置200均能够通过与热失控的电芯300对应的灭火口对热失控的电芯300进行灭火处理，从而可以避免热失控的电芯300对相邻的电芯300造成影响，进而可以使灭火装置200及时地处理电池100的热失控问题，提高了电池100的使用安全性。

在本实用新型的一些实施例中，如图2-图8所示，导向部50围绕灭火口设置以限定出导向通道501，导向部50适于罩设于防爆阀外侧。其中，导向通道501连接于防爆阀与灭火口之间，导向通道501可以对防爆阀处喷出的电解液、火焰等进行导向，从而可以使电解液、火焰等精准地流向封堵部20，进而可以使封堵部20能够准确地开启灭火口以对电芯300进行降温。并且，导向通道501可以对灭火口处流出的灭火介质进行导向，从而可以使灭火介质精准地从防爆阀处流入电芯300内，灭火介质可以对电芯300内进行降温。

并且，通过将导向部50罩设于防爆阀外侧，导向部50可以限制防爆阀处喷出的电解液、火焰沿电芯300的径向方向朝向相邻的电芯300喷射，从而可以防止热失控的电芯300造成相邻的电芯300热失控，有效地减小了电池100的热失控范围，进而可以提高电芯300的使用安全性。进一步的，如图8所示，导向部50的内壁可以构造为喇叭状，从远离灭火口的一端至靠近灭火口的一端的方向上，导向通道501的截面面积逐渐减小，如此可以便于导向通道501对电芯300喷射出的火焰、电解液以及灭火口处流出的灭火介质进行引导，进而可以提高灭火装置200的灭火性能。

在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，导向部50的外侧壁设有适于与电芯300卡接配合的卡接结构60。具体而言，卡接结构60可以构造为卡爪，当导向部50***电芯300上的铜排、线路板等零件的避让孔时，卡接结构60可以与电芯300上的铜排、线路板等零件卡接配合，如此可以使导向部50可靠地安装于电芯300上，可以避免导向部50与电芯300分离，进而可以减少从导向部50与电芯300之间的缝隙流出的火焰和电解液，有效地降低了热失控的电芯300对相邻的电芯300的影响，进而可以提高灭火装置200的产品品质。

在本实用新型的一些实施例中，导向部50的内壁和灭火管10的内壁可以设置有耐高温涂层。其中，耐高温涂层可以通过在导向部50的内壁和灭火管10的内壁喷涂耐高温材料形成，耐高温涂层具有耐高温和隔热的特性，通过在导向部50的内壁设置耐高温涂层，耐高温涂层可以防止防爆阀处喷出的火焰、电解液造成导向部50损坏，从而可以避免火焰、电解液从导向部50流出后造成相邻的电芯300热失控，有效地提高电池100的使用安全性。同理，通过在灭火管10的内壁设置耐高温涂层，耐高温涂层可以防止防爆阀处喷出的火焰、电解液造成灭火管10损坏，从而可以避免灭火管10渗漏，进而可以减小灭火介质在电池100中的扩散范围。

在本实用新型的一些实施例中，如图2-图4所示，灭火管10包括第一管部101和第二管部102，第一管部101和第二管部102可拆卸地连接，第二管部102设有导向部50。其中，第一管部101远离电芯300设置，且第二管部102靠近电芯300设置，第一管部101与第二管部102之间可以通过卡接、粘接、焊接等连接方式进行连接，在一些实施例中，第一管部101可以为金属件且第二管部102可以为塑料件，第一管部101具有良好的结构强度，可以防止灭火管10在正常使用时破裂，并且，当第二管部102与封堵部20一体成型设计时，将第二管部102构造为塑料件可以使封堵部20更容易熔融或者燃烧后打开灭火口，从而可以保证灭火管10在电芯300热失控后对电芯300进行灭火处理。当然在一些实施例中，第一管部101和第二管部102均可以为塑料件，此时第一管部101和第二管部102可以构造为一体成型件，或者第一管部101和第二管部102可以通过焊接等方式进行连接。

如图8所示，封堵部20可以构造为塑料薄片，其中，塑料薄片的厚度小于灭火管10的管壁厚度，当电芯300热失控时，电池100产生的电解液、火焰等更容易将塑料薄片损坏，从而可以使塑料薄片更容易开启灭火口，进而可以提高灭火装置200的灵敏度，可以保证灭火装置200能够在电芯300热失控后及时控制电池100的热失控范围。进一步地，封堵部20可以与灭火管10一体成型，也就是说，封堵部20可以与灭火管10构造为一体成型件，通过对灭火管10的位于灭火口处的部分结构进行打薄处理，可以形成构造为塑料薄片的封堵部20，当然在另外一些实施例中，灭火口处可以通过粘接、焊接、螺接等方式安装有构造为塑料薄片的封堵部20，封堵部20可以关闭灭火口以限制灭火介质在电芯300正常使用时从灭火管10内流出。

如图1所示，根据本实用新型实施例所述的电池100，包括上述实施例所述的灭火装置200，灭火装置200设置于电池100内，通过灭火装置200的灭火管10在电池100出现热失控时向电芯300释放灭火介质，灭火介质可以降低电芯300的温度和/或扑灭电芯300燃烧时产生的火焰，与现有技术相比，灭火装置200可以替代电池100内的隔热材料或减小隔热材料的厚度尺寸，从而可以避免隔热材料占用电池100的空间过大，可以提高电池100的能量密度，进而可以提高电池100的产品品质。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池的灭火装置，其特征在于，包括：

灭火管(10)，所述灭火管(10)内流动有灭火介质，所述灭火管(10)具有灭火口，所述灭火口适于所述电池(100)的电芯(300)的防爆阀相对，所述灭火管(10)设有导向部(50)，所述导向部(50)适于连接于所述灭火口与所述防爆阀之间，所述灭火口设有封堵部(20)，所述灭火管(10)具有关闭状态和灭火状态，所述灭火管(10)在所述关闭状态下时所述封堵部(20)关闭所述灭火口，所述灭火管(10)在所述灭火状态下时所述封堵部(20)打开所述灭火口。

2.根据权利要求1所述的电池的灭火装置，其特征在于，还包括：进流管(30)和出流管(40)，所述灭火管(10)连接于所述进流管(30)和所述出流管(40)之间，且所述灭火管(10)连通所述进流管(30)和所述出流管(40)。

3.根据权利要求2所述的电池的灭火装置，其特征在于，所述灭火管(10)为多个，多个所述灭火管(10)均连接于所述进流管(30)和所述出流管(40)之间。

4.根据权利要求1所述的电池的灭火装置，其特征在于，所述导向部(50)围绕所述灭火口设置以限定出导向通道(501)，所述导向部(50)适于罩设于所述防爆阀外侧。

5.根据权利要求1所述的电池的灭火装置，其特征在于，所述导向部(50)的外侧壁设有适于与所述电芯(300)卡接配合的卡接结构(60)。

6.根据权利要求4所述的电池的灭火装置，其特征在于，所述导向部(50)的内壁和所述灭火管(10)的内壁设有耐高温涂层。

7.根据权利要求1所述的电池的灭火装置，其特征在于，所述灭火管(10)包括第一管部(101)和第二管部(102)，所述第一管部(101)和所述第二管部(102)可拆卸地连接，所述第二管部(102)设有所述导向部(50)。

8.根据权利要求7所述的电池的灭火装置，其特征在于，所述封堵部(20)构造为塑料薄片。

9.根据权利要求1所述的电池的灭火装置，其特征在于，所述灭火管(10)适于与存储所述灭火介质的存储装置连通。

10.一种电池，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电池的灭火装置。

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