锂离子电池系统及耗能产品技术方案

本申请提供一种锂离子电池系统及耗能产品。所述锂离子电池系统包括电池箱体、箱体安全阀和导出结构。所述电池箱体包围形成一个电池模组收纳空间。所述电池模组收纳空间用于存放锂离子电池单体。所述箱体安全阀设置于所述电池箱体的表面。所述导出结构与所述箱体安全阀通过管路连接。当所述锂离子电池单体喷发过程中会产生喷发物。所述导出结构将所述喷发物导出。所述锂离子电池系统可以将所述喷发物导出至远离所述锂离子电池单体的高温表面。并且所述锂离子电池系统可以使得在所述喷发物释放至外界环境中，实现所述喷发物中的高温颗粒喷发物与可燃混合气喷发物在外界环境中的隔绝。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池系统及耗能产品
本申请涉及动力能源
，特别是涉及锂离子电池系统及耗能产品。
技术介绍
近年来，电动汽车的市场份额稳步提升。锂离子电池具有高电压、高比能量、长循环寿命、对环境无污染等卓越性能，受到电动汽车产业的高度关注。然而，锂离子电池喷发过程会产生可燃混合气。所述可燃混合气积聚在锂离子电池内部。在锂离子电池内部达到一定压力界限后，安全阀开启，所述可燃混合气随着锂离子电池喷发而释放到外界环境中。在锂离子电池喷发过程中，锂离子电池表面温度最高可达到1000℃左右。锂离子电池的电芯内部温度更高，故因此喷发物往往包含有火星等高温颗粒物，高温颗粒喷发物表面温度大约为600～1200℃左右。由于锂离子电池高温表面以及高温颗粒喷发物温度远高于气态喷发物的着火温度，一旦喷发物喷射在空气中并与氧气接触，将极易出现着火现象，并引发火灾。锂离子电池喷发后高温可燃物与进入锂离子电池内部的空气接触后也很容易出现自燃现象。另外，即使锂离子电池喷发后的气态喷发物不出现着火现象，但如果逐渐积累到一定数量，也将可能会出现爆炸现象，其危害性将更大。因此，锂离子电池喷发是引发锂离子电池火灾甚至是爆炸事故的安全隐患之一。锂离子电池喷发引发的火灾及爆炸事故屡见报道，安全性问题成为阻碍其在动力电源产业大规模商业化应用的主要因素之一。目前在防止锂离子电池喷发、起火、自燃甚至爆炸时采用的方案集中在改进硬壳锂离子电池安全阀的设计。由于锂离子电池安全阀具备一定的开启压力，当锂离子电池内部气体压力达到一定值时，安全阀开启，锂离子电池内部气体释放至外界环境，即电池出现喷发现象，避免引起锂离子电池爆炸现象。对于软包锂离子电池，在防止锂离子电池起火、自燃甚至爆炸时，主要通过减少软包局部许用压力的方式改善锂离子电池安全性。即当软包内的气体压力达到一定值时，许用压力较低的软包部分被气体冲破而释放出锂离子电池喷发物，即电池出现喷发现象，避免引起爆炸现象。然而，上述两种方法并不能有效抑制电池喷发时混合气中的颗粒物释放至外界环境中而引起可燃物起火，也无法使得喷发的可燃混合气远离电池高温表面。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有
技术介绍
中在锂离子电池喷发过程中不能有效地阻止高温颗粒物进入外界环境引起火灾，以及无法使得喷发的可燃混合气远离电池高温表面等问题，提供一种锂离子电池系统及耗能产品。一种锂离子电池系统，包括：电池箱体，包围形成一个电池模组收纳空间，并且具有一个电池箱体出气口；箱体安全阀，设置于电池箱体出气口；导出结构，与所述箱体安全阀通过管路连接；以及气体稀释结构，设置于所述导出结构之中。在一个实施例中，所述锂离子电池系统还包括：至少一个电池模组，收纳于所述电池模组收纳空间中；至少一个第二单向阀,设置于所述电池模组的表面，所述第二单向阀用于控制所述喷发物导出方向。在一个实施例中，所述锂离子电池系统还包括：电池模组导出物汇集结构，设置于所述电池模组收纳空间中，并与所述至少一个第二单向阀通过管路连接，将所述至少一个第二单向阀与所述电池箱体出气口连通。在一个实施例中，所述电池模组还包括：电池模组壳体，包围一个锂离子电池收纳空间，并且具有一个电池模组壳体出气口，所述第二单向阀设置于所述电池模组壳体出气口；多个锂离子电池单体,收纳于所述锂离子电池收纳空间；多个第三单向阀，每个所述第三单向阀设置于所述锂离子电池单体的表面，用于将所述锂离子电池单体发生热失控产生的喷发物单向导出。在一个实施例中，所述电池模组还包括：锂离子电池导出物汇集结构，设置于所述锂离子电池收纳空间中，并与多个所述第三单向阀通过管路连通，用于将多个所述第三单向阀与所述电池模组壳体出气口连通。在一个实施例中，所述导出结构包括：导管，具有输入端和输出端，所述输入端与所述箱体安全阀固定连接。在一个实施例中，所述气体稀释结构包括：浓度检测传感器，设置于所述导管的内壁；稀释气体存储包，设置于所述导管的内壁；以及自动开关，设置于所述稀释气体存储包的开口处。在一个实施例中，所述导出结构还包括：第一单向阀，固定设置于所述输入端与所述箱体安全阀之间，并且使得当所述电池箱体内的所述喷发物向所述输出端单向排出。在一个实施例中，所述导出结构还包括：抽风扇，设置于所述输出端，用于协助控制所述喷发物向所述输出端单向排出。一种耗能产品，应用上述任一项所述的锂离子电池系统。本申请提供一种锂离子电池系统及耗能产品。所述锂离子电池系统包括电池箱体、箱体安全阀和导出结构。所述电池箱体包围形成一个电池模组收纳空间。所述电池模组收纳空间用于存放锂离子电池单体。所述箱体安全阀设置于所述电池箱体的表面。所述导出结构与所述箱体安全阀通过管路连接。当所述锂离子电池单体喷发过程中会产生喷发物。所述导出结构将所述喷发物导出。所述锂离子电池系统可以将所述喷发物导出至远离所述锂离子电池单体的高温表面，并且所述锂离子电池系统可以使得在所述喷发物释放至外界环境中，实现所述喷发物中的高温颗粒喷发物与可燃混合气喷发物在外界环境中的隔绝。附图说明图1为本申请一个实施例中提供的所述锂离子电池系统的结构示意图；图2为本申请一个实施例中提供的所述锂离子电池系统的结构示意图；图3为本申请一个实施例中提供的所述锂离子电池系统的结构示意图；图4为本申请一个实施例中提供的所述锂离子电池系统的结构示意图；图5为本申请一个实施例中提供的所述锂离子电池系统的结构示意图；图6为图5中沿A-A切线的剖面图；图7为图5中沿B-B切线的剖面图；图8为本申请一个实施例中提供的所述锂离子电池系统的结构示意图；图9为图8中沿C-C切线的剖面图；图10为图8中沿D-D切线的剖面图；图11为本申请一个实施例中提供的所述锂离子电池系统的结构示意图；图12为图11中沿E-E切线的一种剖面图；图13为图11中沿E-E切线的又一种剖面图；图14为图11中沿E-E切线的再一种剖面图；图15为本申请一个实施例中提供的所述锂离子电池系统的结构示意图；图16为本申请一个实施例中提供的所述锂离子电池系统的结构示意图。附图标号说明：锂离子电池系统100锂离子电池单体10电池单体安全阀11电池模组20电池模组壳体21锂离子电池收纳空间22电池模组安全阀23电池模组壳体出气口202电池箱体30电池模组收纳空间31箱体安全阀32电池箱体出气口302导出结构40第二单向阀401电池模组导出物汇集结构42第三单向阀403锂离子电池导出物汇集结构44管路410输入端411输出端412第一单向阀420抽风扇430固体沉积结构50颗粒捕集室510注液口520排液口530气体稀释结构60浓度检测传感器610稀释气体存储包620自动开关630阻挡吸收结构70阻挡环710孔洞711挡板712阻挡隔板720具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。请参阅图1，在一个实施例中提供一种锂离子电池系统100包括电池箱体30、箱体安全阀32和导出结构40。所述电池箱体30包围形成一电池模组收纳空间31。所述电池模组收纳空间31中存储有一个或者多个锂离子电池单体10或者锂离子电池模组。所述电池箱体30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池系统，其特征在于，包括：电池箱体(30)，包围形成一个电池模组收纳空间(31)，并且具有一个电池箱体出气口(302)；箱体安全阀(32)，设置于电池箱体出气口(302)；导出结构(40)，与所述箱体安全阀(32)通过管路连接，用于当所述电池箱体(30)内的锂离子电池单体(10)在喷发过程中产生的喷发物导出；以及气体稀释结构(60)，设置于所述导出结构(40)之中，用于对所述喷发物中的气体喷发物进行稀释。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池系统，其特征在于，包括：电池箱体(30)，包围形成一个电池模组收纳空间(31)，并且具有一个电池箱体出气口(302)；箱体安全阀(32)，设置于电池箱体出气口(302)；导出结构(40)，与所述箱体安全阀(32)通过管路连接，用于当所述电池箱体(30)内的锂离子电池单体(10)在喷发过程中产生的喷发物导出；以及气体稀释结构(60)，设置于所述导出结构(40)之中，用于对所述喷发物中的气体喷发物进行稀释。2.如权利要求1所述的锂离子电池系统，其特征在于，还包括：至少一个电池模组(20)，收纳于所述电池模组收纳空间(31)中；至少一个第二单向阀(401),设置于所述电池模组(20)的表面，所述第二单向阀(401)用于控制所述喷发物导出方向。3.如权利要求2所述的锂离子电池系统，其特征在于，还包括：电池模组导出物汇集结构(42)，设置于所述电池模组收纳空间(31)中，并与所述至少一个第二单向阀(401)通过管路连接，将所述至少一个第二单向阀(401)与所述电池箱体出气口(302)连通。4.如权利要求2所述的锂离子电池系统，其特征在于，所述电池模组(20)还包括：电池模组壳体(21)，包围一个锂离子电池收纳空间(22)，并且具有一个电池模组壳体出气口(202)，所述第二单向阀(401)设置于所述电池模组壳体出气口(202)；多个锂离子电池单体(10),收纳于所述锂离子电池收纳空间(22)；多个第三单向阀(403)，每个所述第三单向阀(403)设置于所述锂离子电池单体(10)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟峰，王贺武，欧阳明高，张亚军，李成，李建秋，卢兰光，韩雪冰，杜玖玉，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京,11