CN221009048U - 一种相变蓄热式防爆电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种相变蓄热式防爆电池包，涉及电池包的技术领域，包括底板、外壳和电芯，外壳的中部为双层结构，外壳的双层结构内部为内腔体，内腔体中设有相变储热材料；还包括散热***，散热***包括散热板、调速风机和风管，散热板设置在外壳的外壁上，散热板和外壳的外壁之间形成散热风道，外壳的一端设有进风口，调速风机安装在进风口，调速风机的出风口通过风管与散热风道连通。本实用新型的外壳内设有内腔体，用于储存相变储热材料，相变储热材料能把电芯释放的热量吸收并储存起来，减缓电芯的温度升高速度，防止发生着火、***的现象。散热***用于对相变储热材料进行风冷式降温，使得相变储热材料可以持续的吸收电芯释放的热量。

Description

一种相变蓄热式防爆电池包

技术领域

本实用新型涉及电池包的技术领域，具体涉及一种防爆电池包。

背景技术

随着新能源纯电汽车快速发展，动力电池的市场需求量增加。动力电池内部具有若干电芯，其对温度较为敏感，动力电池***输出的功率及充电电流大小受温度影响较大。动力电池的散热***若是设计不合理，容易导致热量聚集在内部，非常危险。

据统计，动力电池正常工作温度在20~50℃，当其温度超过60℃时，高温会使动力电池正极材料发生分解，进而导致高电压区充电容量减小，另一方面造成活性物质间接触阻抗增大，锂离子迁移速率降低，最终使电池失效。另外，在环境温度35℃以上使用 时，如果长时间深踩电门或极高速行驶，动力电池会进行大电流放电，进而产生大量热量，热量聚集在并储能电池包中，如果不及时进行冷却降温，则有可能造成热失控，严重可导致动力电池燃烧或***，危害到驾驶员的生命安全。

在电池散热方面，专利号为201921843194.6的中国实用新型专利，公开了一种电池模组，包括电芯以及上盖，上盖安装在电芯的上方，上盖包括冷却板，冷却板为塑料板并具有容纳腔，容纳腔中设有固液相变介质；冷却板的容纳腔至少部分设置在电芯的防爆阀的正上方。该专利利用冷却板的容纳腔内储存的固态的固液相变介质会吸收热量，延缓电池模组发生热蔓延的速度。

专利号为201920092151.2的中国实用新型专利，公开了一种二次电池，包括壳体、顶盖、裸电芯和底托板，顶盖密封安装在所述壳体的顶部开口处，底托板位于所述裸电芯底部，并封装在所述壳体内部，底托板包括本体、相变材料以及通气孔，相变材料均匀分散在本体上，通气孔设置于本体上。当电芯内部温度升高时，相变材料不断吸收热量，发生相变反应，控制所述电芯内部温度继续上升。但是固液相变介质以及相变材料吸收热量有限，只能将短时产生的热量吸收，另外固液相变材料散热较慢，不能将吸收的热量及时的散出，当电池持续发热时，固液相变材料吸热饱和后，电池依然容易发生着火、***的现象。

鉴于此，亟需发明一种可持续散热且防爆的动力电池包。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种相变蓄热式防爆电池包，解决电池包长时间散热的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括：

底板、外壳和电芯，所述外壳与底板连接，所述外壳与底板之间形成容纳腔，所述电芯安装在容纳腔内，所述外壳的中部为双层结构，所述外壳的双层结构内部为内腔体，所述内腔体中设有相变储热材料；

还包括散热***，所述散热***包括散热板、调速风机和风管，所述散热板设置在外壳的外壁上，所述散热板和外壳的外壁之间形成散热风道，所述外壳的一端设有进风口，所述调速风机安装在进风口处，所述调速风机的出风口通过风管与散热风道连通。

通过采用上述技术方案，电芯释放的热量，通过电芯的防爆阀传导至外壳内的相变储热材料，相变储热材料将热量吸收，降低电芯的温度，调速风机将外壳外部的冷空气吹入到散热风道内，冷空气与相变储能材料进行换热，持续降低相变储能材料的温度，使得相变储能材料可以持续的吸收电芯释放的热量，防止发生着火、***的现象。

优选的，所述外壳包括前面板、后面板和侧面板，所述外壳内沿竖向设置有隔板，所述电芯位于前面板和隔板之间，所述隔板和后面板之间为空腔，所述调速风机和风管均位于空腔内。

通过采用上述技术方案，空腔用于安装调速风机和风管，调速风机位于外壳内部，避免外部物品对调速风机的碰撞。

优选的，所述散热板远离风管的一端开设有多个出风孔，多个所述出风孔均与散热风道连通。

通过采用上述技术方案，冷空气经过散热风道进行换热后形成热空气，热空气从多个出风孔排出。

优选的，所述散热板和外壳为一体成型结构。

通过采用上述技术方案，一体成型的加工工艺，能够保证外壳的内腔体和散热风道的密封性。

优选的，所述侧面板上设有相变储热材料注入口。

通过采用上述技术方案，相变储热材料从相变储热材料注入口输入到外壳的内腔体中。

优选的，所述相变储热材料内设置有用于采集相变储热材料温度的温度探针。

通过采用上述技术方案，温度探针实时检测相变储热材料温度，并将温度值实时发送至电池包的控制***，达到预设温度值时，控制***控制调速风机开启，对相变储热材料进行风冷式降温，且相变储热材料的温度越高，调速风机的转速越快。

与相关技术相比较，本实用新型提供的相变蓄热式防爆电池包具有如下有益效果：

1、本实用新型的外壳中部为双层结构，内设有内腔体，用于储存相变储热材料，相变储热材料能把电芯释放的热量吸收并储存起来，减缓电芯的温度升高速度，防止发生着火、***的现象。

2、本实用新型的散热***用于对相变储热材料进行风冷式降温，当相变储热材料温度过高时，调速风机将冷空气吹入到散热风道内，冷空气为相变储热材料持续降温，使得相变储热材料可以持续的吸收电芯释放的热量。

3、当电芯发生热失控着火时，会刺破外壳内壁，释放相变储热材料，相变储热材料会包裹在电芯上灭火，具有防爆的作用。

附图说明

图1为相变蓄热式防爆电池包的立体图一；

图2为相变蓄热式防爆电池包的立体图二；

图3为相变蓄热式防爆电池包的后视图；

图4为相变蓄热式防爆电池包的侧视图；

图5为图4中E-E方向的剖面图；

图6为图4中F-F方向的剖面图;

图7为图6中A处的放大图。

附图标记：1、底板；2、外壳；21、前面板；22、后面板；23、侧面板；24、内腔体；25、进风口；26、相变储热材料注入口；31、散热板；311、出风孔；32、调速风机；33、风管；34、散热风道。

实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、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，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“安装”、“设置”、“连接”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地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

实施例一

请参阅图1、图2所示，本实用新型实施例提供的相变蓄热式防爆电池包，包括底板1、外壳2和电芯（图中未示出），外壳2的底部敞口，外壳2与底板1固定连接，两者之间形成容纳腔，容纳腔内安装若干电芯。底板1上设有吊装孔，用于吊装电池包。

如图4至图7所示，外壳2包括前面板21、后面板22和侧面板23，侧面板23的纵截面呈“Π”字型，侧面板23为双层结构，在双层结构的内部为密闭的内腔体24，内腔体24中注入相变储热材料。当电芯释放热量时，相变储热材料吸收热量并储存起来，避免电芯内部的温度继续上升；当电芯不释放或少释放热量时，相变储热材料内储存的热量向外传导，其温度降低。

相变储热材料自身降温较慢，在电芯持续释放热量时，相变储热材料吸热会达到饱和，无法继续为电芯降温，因此，本申请还包括为相变储热材料降温的散热***，包括散热板31、调速风机32和风管33，散热板31的纵截面呈“Π”字型，散热板31设置在外壳2的外壁上，散热板31和外壳2为一体成型结构，散热板31和外壳2之间具有一定间距，形成散热风道34。在外壳2的后面板22上设有进风口25，调速风机32安装在进风口25处，以吸入外壳2外部的冷空气，调速风机32的出风口通过风管33与散热风道34连通，具体的，风管33的一端口与调速风机32的出风口连通，风管33的另一端口***到散热风道34内，使得调速风机32吹出的冷空气可以进入到散热风道34内流动。散热风道34内流动的冷空气与相变储热材料换热，可快速将相变储热材料的温度降低，使得相变储热材料可以持续的吸收电芯的热量。

当电芯发生热失控着火时，火焰刺破外壳2内壁，释放出相变储热材料，相变储热材料会包裹在电芯上灭火，避免电芯***，具有防爆的作用。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。

本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：

进一步，为了便于安装调速风机32和风管33，在外壳2内沿竖向设置有隔板（图中未示出），电芯位于前面板21和隔板之间，隔板和后面板22之间具有空间较小的空腔，调速风机32和风管33均位于空腔内。

还有，散热板31远离风管33的一端部设有多个出风孔311，多个出风孔311均与散热风道34连通，调速风机32吹入散热风道34内的空气，最终从多个出风孔311排出。侧面板23的下侧设有相变储热材料的注入口，相变储热材料从相变储热材料注入口26输入到外壳2的内腔体24中。

另外，相变储热材料内设置有用于采集相变储热材料温度的温度探针（图中未示出）。温度探针实时检测相变储热材料温度，并将温度值实时发送至电池包的控制***，控制***内预设一个最高温度阈值，达到预设的最高温度值时，控制***控制调速风机32开启，对相变储热材料进行风冷式降温。相变储热材料的温度越高，调速风机32的转速越快，取得更好的降温效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种相变蓄热式防爆电池包，包括底板(1)、外壳(2)和电芯，所述外壳(2)与底板(1)连接，所述外壳(2)与底板(1)之间形成容纳腔，所述电芯安装在容纳腔内，其特征在于，所述外壳(2)的中部为双层结构，所述外壳(2)的双层结构内部为内腔体(24)，所述内腔体(24)中设有相变储热材料；

还包括散热***，所述散热***包括散热板(31)、调速风机(32)和风管(33)，所述散热板(31)设置在外壳(2)的外壁上，所述散热板(31)和外壳(2)的外壁之间形成散热风道(34)，所述外壳(2)的一端设有进风口(25)，所述调速风机(32)安装在进风口(25)处，所述调速风机(32)的出风口通过风管(33)与散热风道(34)连通。

2.根据权利要求1所述的相变蓄热式防爆电池包，其特征在于：所述外壳(2)包括前面板(21)、后面板(22)和侧面板(23)，所述外壳(2)内沿竖向设置有隔板，所述电芯位于前面板(21)和隔板之间，所述隔板和后面板(22)之间为空腔，所述调速风机(32)和风管(33)均位于空腔内。

3.根据权利要求1所述的相变蓄热式防爆电池包，其特征在于：所述散热板(31)远离风管(33)的一端开设有多个出风孔(311)，多个所述出风孔(311)均与散热风道(34)连通。

4.根据权利要求1所述的相变蓄热式防爆电池包，其特征在于：所述散热板(31)和外壳(2)为一体成型结构。

5.根据权利要求2所述的相变蓄热式防爆电池包，其特征在于：所述侧面板(23)上设有相变储热材料注入口(26)。

6.根据权利要求1所述的相变蓄热式防爆电池包，其特征在于：所述相变储热材料内设置有用于采集相变储热材料温度的温度探针。