一种电池热失控气体排放装置的制作方法

1.本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种电池热失控气体排放装置。


背景技术：

2.电池模组是新能源汽车的心脏，其由数量不等的电池构成，电池之间紧密排列。当某个电池在过充、过热或遭受撞击发生热失控时，电池内部发生剧烈的化学反应会释放大量高温可燃气体，这些气体通过电池的防爆阀释放至箱体内部，从而会将热量传递给邻近的电池，可能会导致相邻电池的连锁失控。由于电池包内部空间有限，这些热量会在短时间内聚集，如果没有及时释放，电池就可能会发生燃烧、甚至爆炸。因此抑制锂电池火灾的有效方法应该是遏制最初燃烧的锂电池，将其热失控产生的热量及气体迅速带走。但是目前，商业上尚没有适用于锂电池热失控阻燃技术。现有专利一般是采用在箱体内部或外部设置排气管道的方式将电池热失控产生的气体排至外界，但由于排放速度较慢，仍无法完全阻止热失控气体进入电池箱体。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种电池热失控气体排放装置，该装置能够快速的将热失控产生的高温气体排向外界，阻止密闭电池包内烟气流动，减少其他相邻电池热失控的触发，有效降低电池爆炸的风险，降低爆燃对人员的伤害。
4.为了达到上述目的，本发明提供了一种电池热失控气体排放装置，包括电池箱体、位于电池箱体形成的空腔内的电池模组；所述电池箱体内部的侧方设置有排气通道；所述排气通道的末端与真空泵连接；所述电池模组包括多个电芯，相邻的两个电芯间紧密排列，且各个电芯均固定在电池箱体上：每个电芯上均设置有防爆阀，对应防爆阀的位置设置有导流管路，导流管路的两端分别将防爆阀和排气通道连接。
5.优选的，在排气通道内设置有烟雾传感器。
6.优选的，还包括用于控制真空泵启动的控制器，且所述控制器与烟雾传感器电性连接。
7.优选的，所述真空泵的排气口与外界相连通。
8.优选的，所述真空泵的管线上设置有单向阀，且所述单向阀与真空泵的出口相连通。
9.优选的，所述真空泵由汽车备用电源供电。
10.优选的，所述排气通道上设置有单向阀，单向阀的进气口与排气通道相连通。
11.优选的，所述电池箱体包括上箱体和下箱体，上箱体和下箱体连接后形成密闭的空间。
12.优选的，所述上箱体和下箱体连接的方式为胶接、铆接、螺栓连接和卡扣连接中的一种或多种。
13.优选的，所述排气通道及导流管路均由阻燃材料构成。
14.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
15.本发明提供的电池热失控气体排放装置通过在排气通道靠近电芯防爆阀的一侧设有导流管路，导流管路将防爆阀与排气通道紧密连接，当任意电芯热失控时，电芯热失控产生的气体能够经防爆阀喷出由导流管路引入排气通道内。从而有效阻止了密闭电池箱体内烟气流动、热辐射等途径进行的能量传递，减少其他相邻电池包热失控的触发。通过设置真空泵，电芯热失控产生的气体能够在真空泵的驱动下快速排至外界。而且在真空泵驱动下，可以使电池腔内部形成真空环境，从而避免外界空气进入与可燃气体接触后发生闪燃；同时更快速度的排降电池包内的压力，有效降低电池爆炸的风险，降低爆燃对人员的伤害。
附图说明
16.图1为电池箱体及电池模组的结构示意图；
17.图2为排气装置的结构示意图；
18.其中：1-电池箱体、11-上箱体、12-下箱体、2-电池模组、21-电芯、22-防爆阀、31-排气通道、32-导流管路、33-排气单向阀、41-真空泵、42-单向阀、51-烟雾传感器、52-控制器。
具体实施方式
19.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1-2所示，本发明提供了一种电池热失控气体排放装置，包括电池箱体1、位于电池箱体1形成的空腔内的电池模组2；所述电池箱体1内部的侧方设置有排气通道31；所述排气通道31的末端与真空泵41连接；所述电池模组2包括多个电芯21，相邻的两个电芯21间紧密排列，且各个电芯21均固定在电池箱体1上：每个电芯21上均设置有防爆阀22，对应防爆阀22的位置设置有导流管路32，导流管路32的两端分别将防爆阀22和排气通道31连接。
21.在本发明中，通过在排气通道31靠近电芯防爆阀22的一侧设有导流管路32，导流管路32将防爆阀22与排气通道31紧密连接，当任意电芯21热失控时，电芯热失控产生的气体能够经防爆阀22喷出由导流管路32引入排气通道31内。从而有效阻止了密闭电池箱体内烟气流动、热辐射等途径进行的能量传递，减少其他相邻电池包热失控的触发。通过设置真空泵41，电芯21热失控产生的气体能够在真空泵41的驱动下快速排至外界。而且在真空泵41驱动下，可以使电池箱体1内部形成真空环境，从而避免外界空气进入与可燃气体接触后发生闪燃；同时更快速度的排降电池包内的压力，有效降低电池爆炸的风险，降低爆燃对人员的伤害。
22.在本发明中，为了便于安装及拆卸电芯，优选将电池箱体1设置为上箱体11和下箱体12，且上箱体11和下箱体12连接后形成密闭的空间，从而防外部气体进入。
23.在本发明中，所述上箱体11和下箱体12连接的方式优选为胶接、铆接、螺栓连接和卡扣连接中的一种或多种。
24.在本发明中，为保证排气装置的安全性，所述排气通道31及导流管路32均由阻燃
材料构成。
25.在本发明中，优选在排气通道31内设置有烟雾传感器51。
26.在本发明中，优选还包括用于控制真空泵启动的控制器52，且所述控制器52与烟雾传感器51电性连接。
27.在本发明中，通过设置烟雾传感器51和用于控制真空泵的控制器52，并将控制器和烟雾传感器电性连接，从而能够及时、快速的检测到热失控，并迅速开启真空泵将气体排出。
28.在本发明中，所述真空泵41的排气口优选与外界相连通。
29.在本发明中，所述真空泵的管线上优选设置有单向阀42，且所述单向阀42与真空泵的出口相连通。在本发明中，在真空泵管线旁路上设置单向阀42，并连通至真空泵41出口，当排气通道瞬间压力过大时单向阀42打开，热失控气体可以通过旁路排至外界，从而避免电池箱体内瞬间产气过快使得真空泵41外排不及时。
30.在本发明中，所述真空泵41优选由汽车备用电源供电。在本发明中通过采用汽车备用电源供电，从而可以在汽车电池发生热失控时仍能保证真空泵的正常运转。
31.优选的，所述排气通道上设置有排气单向阀33，排气单向阀33的进气口与排气通道31相连通。在本发明中，当电芯热失控产生的气体较多，排气通道内的压力随气体量增多而增加时，此时排气单向阀打开，从而防止可燃烟气流入电池箱体。
32.为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
33.实施例1
34.如图1-2所示，该电池热失控气体排放装置包括电池箱体1、位于电池箱体1形成的空腔内的电池模组2(电池模组2包括5个电芯21，且各个电芯21均固定在电池箱体1上)；在电池箱体1内部的侧方设置有排气通道31(排气通道31内设置有烟雾传感器51，排气通道上设置有排气单向阀33)，排气通道31的末端与真空泵41连接，真空泵41的管线上设置有单向阀42，控制真空泵启动的控制器52与烟雾传感器51电性连接。每个电芯21上均设置有防爆阀22，对应防爆阀22的位置设置有导流管路32，导流管路32的两端分别将防爆阀22和排气通道31连接。
35.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种电池热失控气体排放装置，其特征在于，包括电池箱体、位于电池箱体形成的空腔内的电池模组；所述电池箱体内部的侧方设置有排气通道；所述排气通道的末端与真空泵连接；所述电池模组包括多个电芯，相邻的两个电芯间紧密排列，且各个电芯均固定在电池箱体上：每个电芯上均设置有防爆阀，对应防爆阀的位置设置有导流管路，导流管路的两端分别将防爆阀和排气通道连接。2.根据权利要求1所述的电池热失控气体排放装置，其特征在于，在排气通道内设置有烟雾传感器。3.根据权利要求2所述的电池热失控气体排放装置，其特征在于，还包括用于控制真空泵启动的控制器，且所述控制器与烟雾传感器电性连接。4.根据权利要求1所述的电池热失控气体排放装置，其特征在于，所述真空泵的排气口与外界相连通。5.根据权利要求1所述的电池热失控气体排放装置，其特征在于，所述真空泵的管线上设置有单向阀，且所述单向阀与真空泵的出口相连通。6.根据权利要求1所述的电池热失控气体排放装置，其特征在于，所述真空泵由汽车备用电源供电。7.根据权利要求1所述的电池热失控气体排放装置，其特征在于，所述排气通道上设置有单向阀，单向阀的进气口与排气通道相连通。8.根据权利要求1所述的电池热失控气体排放装置，其特征在于，所述电池箱体包括上箱体和下箱体，上箱体和下箱体连接后形成密闭的空间。9.根据权利要求8所述的电池热失控气体排放装置，其特征在于，所述上箱体和下箱体连接的方式为胶接、铆接、螺栓连接和卡扣连接中的一种或多种。10.根据权利要求1所述的电池热失控气体排放装置，其特征在于，所述排气通道及导流管路均由阻燃材料构成。

技术总结
本发明提出一种电池热失控气体排放装置，属于电池技术领域。所述装置包括电池箱体、位于电池箱体形成的空腔内的电池模组；所述电池箱体内部的侧方设置有排气通道；所述排气通道的末端与真空泵连接；所述电池模组包括多个电芯，相邻的两个电芯间紧密排列，且各个电芯均固定在电池箱体上：每个电芯上均设置有防爆阀，对应防爆阀的位置设置有导流管路，导流管路的两端分别将防爆阀和排气通道连接。本发明提供的装置能够快速的将热失控产生的高温气体排向外界，阻止密闭电池包内烟气流动，减少其他相邻电池热失控的触发，有效降低电池爆炸的风险，降低爆燃对人员的伤害。降低爆燃对人员的伤害。降低爆燃对人员的伤害。


技术研发人员：张亚楠 林兴旺
受保护的技术使用者：山东海科创新研究院有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/16