动力电池热防护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种动力电池热防护系统，用于对动力电池包进行热防护，所述动力电池包包括上盖、下壳体以及位于所述上盖和所述下壳体之间且沿第一方向排布的多个模组集成模块；所述动力电池热防护系统包括：防火隔热垫，设于所述上盖和所述模组集成模块之间，且所述防火隔热垫与所述模组集成模块一一对应；以及电池包防爆阀，设于所述下壳体的位于第二方向的至少一侧边的内侧，所述第二方向与所述第一方向垂直；本发明专利技术实现了在电芯发生热失控以后，延长电芯的火势冲破动力电池壳体的时间，为乘客预留足够的逃生时间，保证乘客的安全。

Thermal protection system of power battery

【技术实现步骤摘要】
动力电池热防护系统
本专利技术涉及动力电池包热防护
，具体地说，涉及一种动力电池热防护系统。
技术介绍
动力电池是新能源汽车的唯一能量来源。动力电池工作后是必然要发热的，常态下是可控的，但是非常态下会失控。动力电池单体内部放热反应引起不可控温升的现象，叫做热失控。当电池产生的热量高于它可以消散的热量时，则会发生热失控。如果电池系统中，由于一个电芯产生热失控而引发其他电芯热失控，即引发热失控扩散。锂电池一旦出现热失控，宏观表现是电池包局部出现温度异常，故障的电芯内阻变大，这一过程如果伴随着电动汽车的充电或者放电，根据焦耳定律，热失控早期的电芯会因为通过电流而发热，加速故障电芯热失控速度，故障电芯周围的电芯温度也很快升高，例如电芯温度一旦超过60℃，电芯就容易发生起火爆炸。新能源车通常将电池放在底盘的位置，电芯发生热失控以后，如果电芯的火势冲破电池包壳体，瞬间就会对乘员舱的乘客生命安全构成威胁，乘客并没有足够的逃生时间。所以，如何在动力电池的电芯发生热失控以后，有效延长电芯的火势冲破电池包壳体的时间，为乘客预留足够的逃生时间，成为目前面临的一个主要问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种动力电池热防护系统，实现在电芯发生热失控以后，延长电芯的火势冲破动力电池壳体的时间，为乘客预留足够的逃生时间，并且避免火焰直接冲击乘员舱，保证乘客的安全。根据本专利技术的一个方面，提供一种动力电池热防护系统，用于对动力电池包进行热防护，所述动力电池包包括上盖、下壳体以及位于所述上盖和所述下壳体之间且沿第一方向排布的多个模组集成模块；所述动力电池热防护系统包括：防火隔热垫，设于所述上盖和所述模组集成模块之间，且所述防火隔热垫与所述模组集成模块一一对应；以及电池包防爆阀，设于所述下壳体的位于第二方向的至少一侧边的内侧，所述第二方向与所述第一方向垂直。优选地，所述防火隔热垫包含有粘接材料、抗冲击材料和隔热材料，所述抗冲击材料环绕于所述隔热材料的四周设置，所述粘接材料分布于所述抗冲击材料靠近所述上盖的一侧的表面，并用于将所述防火隔热垫固定于所述上盖，使所述防火隔热垫与所述模组集成模块之间形成第一预留间隙。优选地，所述动力电池热防护系统还包括设于所述下壳体内的多个横梁，所述横梁位于所述模组集成模块之间，所述下壳体内还设有多个纵梁，所述横梁和纵梁限定多个容置空间，所述模组集成模块放置于所述容置空间中。优选地，所述模组集成模块包括沿所述第二方向排布的多个电池模组，所述电池模组由沿所述第一方向排布的多个电芯组成；所述动力电池热防护系统还包括电芯泄压阀，所述电芯泄压阀与所述电芯一一对应，且设于所述电芯的靠近所述防火隔热垫的一侧的表面。优选地，所述电芯之间、所述电池模组之间以及所述模组集成模块之间均通过串联方式连接，所述模组集成模块连接之后的正极和负极引出线分别通过金属导线从所述第一预留间隙中连接至所述动力电池包上对应的电极接口。优选地，相邻的所述电池模组之间沿所述第二方向设有第二预留间隙。优选地，所述防火隔热垫中的所述隔热材料在25℃温度条件下的导热系数小于0.02W/(m·K)，所述抗冲击材料的抗冲击压力大于1MPa。优选地，所述电池模组沿所述第一方向的两端设有端板，所述端板上设有第一连接通孔和多个镂空部，所述下壳体在与所述第一连接通孔对应的位置设有第二连接通孔，所述第一连接通孔和所述第二连接通孔用于在所述模组集成模块和所述下壳体之间实现机械连接。优选地，所述纵梁的外侧面设置有突出部，所述突出部用于将所述动力电池包安装固定于车辆。优选地，所述电芯为方壳电芯，所述电芯泄压阀位于所述电芯的上表面。本专利技术与现有技术相比的有益效果在于：本专利技术提供的动力电池热防护系统通过在电芯正上方设置电芯泄压阀，使得电芯发生热失控以后，火焰朝向电芯的上方Z向垂直喷出，同时在上盖内侧设置与电池模组上表面预留有一定间隙的防火隔热垫，既可以有效阻止Z向火焰烧穿上盖，又能防止电池模组和防火隔热垫直接接触，对电池模组上表面产生摩擦，避免电池模组线路发生短路失效；通过在相邻模组集成模块之间设置横梁，阻止火焰向X向传播；在相邻电池模组之间预留间隙有利于沿Y向传播的火焰和热量通过此预留间隙减弱；进一步地，通过设置电池包防爆阀使动力电池包内的热流气体从指定位置泄出，避免了动力电池包内部因高温高压发生爆炸的风险，保证了乘客的安全。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的动力电池热防护系统的结构示意图；图2为电池模组的结构俯视图；图3为防火隔热垫的结构视图；图4为粘接有防火隔热垫的上盖的仰视图；图5为动力电池热防护系统组装完成后的正视图，示出防火隔热垫与模组集成模块之间的间隙，具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”、“具有”以及“设有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。如图1所示，本专利技术公开了一种动力电池热防护系统，用于对动力电池包进行热防护，该动力电池包包括上盖101、下壳体102以及位于上盖101和下壳体102之间且沿第一方向排布的多个模组集成模块103。上述动力电池热防护系统包括：防火隔热垫104、电池包防爆阀105、横梁109、电芯泄压阀112以及隔热插片113。上述横梁109设于下壳体102内，且位于相邻的模组集成模块103之间。进一步地，下壳体102还包括多个纵梁110，上述横梁109和纵梁110限定多个容置空间，上述模组集成模块103放置于上述容置空间中，即相邻模组集成模块103之间通过横梁109隔开，有利于阻隔火焰和热量沿第一方向扩散。进一步来说，图1中的横梁109和纵梁110交叉形成了5个容置空间，包括1个配件容置空间和4个模组容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池热防护系统，用于对动力电池包进行热防护，其特征在于，所述动力电池包包括上盖(101)、下壳体(102)以及位于所述上盖(101)和所述下壳体(102)之间且沿第一方向排布的多个模组集成模块(103)；所述动力电池热防护系统包括：/n防火隔热垫(104)，设于所述上盖(101)和所述模组集成模块(103)之间，且所述防火隔热垫(104)与所述模组集成模块(103)一一对应；以及/n电池包防爆阀(105)，设于所述下壳体(102)的位于第二方向的至少一侧边的内侧，所述第二方向与所述第一方向垂直。/n

【技术特征摘要】
1.一种动力电池热防护系统，用于对动力电池包进行热防护，其特征在于，所述动力电池包包括上盖(101)、下壳体(102)以及位于所述上盖(101)和所述下壳体(102)之间且沿第一方向排布的多个模组集成模块(103)；所述动力电池热防护系统包括：
防火隔热垫(104)，设于所述上盖(101)和所述模组集成模块(103)之间，且所述防火隔热垫(104)与所述模组集成模块(103)一一对应；以及
电池包防爆阀(105)，设于所述下壳体(102)的位于第二方向的至少一侧边的内侧，所述第二方向与所述第一方向垂直。


2.如权利要求1所述的一种动力电池热防护系统，其特征在于，所述防火隔热垫(104)包含有粘接材料(106)、抗冲击材料(107)和隔热材料(108)，所述抗冲击材料(107)环绕于所述隔热材料(108)的四周设置，所述粘接材料分布于所述抗冲击材料(107)靠近所述上盖(101)的一侧的表面，并用于将所述防火隔热垫(104)固定于所述上盖(101)，使所述防火隔热垫(104)与所述模组集成模块(103)之间形成第一预留间隙。


3.如权利要求1所述的一种动力电池热防护系统，其特征在于，所述动力电池热防护系统还包括设于所述下壳体(102)内的多个横梁(109)，所述横梁(109)位于所述模组集成模块(103)之间，所述下壳体(102)内还设有多个纵梁(110)，所述横梁(109)和纵梁(110)限定多个容置空间，所述模组集成模块(103)放置于所述容置空间中。


4.如权利要求2所述的一种动力电池热防护系统，其特征在于，所述模组集成模块(103)包括沿所述第二方向排布的多个电池模组(117)，所述电池模组(117)由沿所述第一方向排布的多个电芯(111)组成；
所述动力电池热防护系统还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚丽君，
申请(专利权)人：爱驰汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36