锂离子电池防火装置制造方法及图纸

本申请提供一种锂离子电池防火装置，阻火空间入口、多个第一开口、多个第二开口以及阻火空间出口形成一个阻火通道。阻火通道充分利用了阻火空间内的空间，使得喷发物产生的火焰在阻火空间内流经较长的路线。当喷发物产生的火焰在所述阻火通道内流通时，可以使得喷发物产生的火焰的热损失突然增大，并对喷发物产生的火焰进行了阻隔，以致燃烧不能继续下去而熄灭。并且，喷发物产生的火焰会撞击第二阻火板、第一阻火板、入口挡板以及出口挡板，利用器壁效应终止链反应有利于壁面传热和增加活性基团的销毁速率，从而无法继续着火。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池防火装置
本申请涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种锂离子电池防火装置。
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，并获得了一定应用。然而，锂离子电池热失控过程中会产生可燃混合气，如H2、CO、CH4等，并积聚在电池内部。在电池内部达到一定压力界限后，安全阀开启，可燃混合气随着电池喷发而释放到电池外界环境中，容易引发火灾。为提高锂离子电池安全性，国内外已开展对锂离子电池火灾安全相关的研究工作。传统的锂离子电池通过设置开启压力来提高锂离子电池的安全性。例如：当电池内部气体压力达到一定值时安全阀开启，气体释放至外界环境，来避免引起电池爆炸。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变化被气体冲破而释放出电池喷发物，来避免引起电池爆炸。此时，当传统的锂离子电池箱体内部的压力达到一定值时，安全阀打开导致空气进入单体内部或者箱体内部，容易使得喷发物和空气接触后着火，而引起火焰蔓延，使得传统锂离子电池箱体的安全性偏低。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统锂离子电池箱体的安全阀开启后或软包破裂后导致喷发物和空气接触后着火而引起火焰蔓延，使得安全性偏低的问题，提供一种可以大幅度提升锂离子电池火灾安全性的锂离子电池防火装置。本申请提供一种锂离子电池防火装置包括电池箱体、箱体安全阀以及箱体阻火结构。所述电池箱体包围形成一个第一收纳空间。所述第一收纳空间内放置有多个电池单体。所述电池箱体设置有箱体出气口。所述箱体安全阀设置于所述箱体出气口。所述箱体阻火结构包括箱体阻火外壳、入口挡板、出口挡板以及入口连接部。所述入口挡板、所述出口挡板分别设置于所述箱体阻火外壳的两端，所述箱体阻火外壳、所述入口挡板以及所述出口挡板包围形成一个阻火空间。所述入口挡板与所述箱体阻火外壳之间形成一个阻火空间入口。所述出口挡板与所述箱体阻火外壳之间形成一个阻火空间出口，所述阻火空间入口与所述阻火空间出口不共面。所述箱体阻火外壳设置所述入口挡板的一端与所述入口连接部一端连接。所述入口连接部远离所述入口挡板的一端与所述箱体安全阀连接，用以阻止所述多个电池单体热失控后释放的喷发物，以阻止喷发物产生的火焰蔓延。在一个实施例中，所述锂离子电池防火装置还包括多个间隔设置的第一阻火板以及多个间隔设置的第二阻火板。多个间隔设置的所述第一阻火板设置于所述阻火空间内。每个所述第一阻火板一端与所述入口挡板连接。每个所述第一阻火板另一端朝向所述出口挡板延伸并与所述出口挡板形成一个第一开口。多个间隔设置的所述第二阻火板设置于所述阻火空间内。所述多个第二阻火板与所述多个第一阻火板交替设置。每个所述第二阻火板一端与所述出口挡板连接。每个所述第二阻火板朝向所述入口挡板延伸并与所述入口挡板形成一个第二开口。所述阻火空间入口、多个所述第一开口、多个所述第二开口以及所述阻火空间出口形成一个阻火通道，所述阻火通道用以阻止喷发物产生的火焰蔓延。在一个实施例中，所述第一开口的最大孔径小于0.5毫米。在一个实施例中，相邻的所述第一阻火板与所述第二阻火板之间的间隔距离小于0.5毫米。在一个实施例中，所述锂离子电池防火装置还包括多个第一管道以及第一气轨。多个所述第一管道设置于所述第一收纳空间内。一个所述第一管道与一个所述电池单体的单体安全阀连接。所述电池单体放置于所述第一收纳空间内。所述第一气轨设置于所述第一收纳空间内。所述第一气轨与多个所述第一管道连接。所述第一气轨与所述箱体出气口连接。在一个实施例中，所述锂离子电池防火装置还包括多个单体阻火结构。每个所述单体阻火结构具有单体阻火结构入口与单体阻火结构出口。每个所述单体阻火结构的所述单体阻火结构出口与所述第一气轨连接。一个所述单体阻火结构的所述单体阻火结构入口与一个所述第一管道连接。在一个实施例中，所述锂离子电池防火装置还包括多个电池模组壳体。多个所述电池模组壳体包围形成一个第二收纳空间。多个所述电池模组壳体设置于所述第一收纳空间内。每个所述电池模组壳体设置有壳体出气口。每个所述壳体出气口设置有壳体安全阀。在一个实施例中，所述锂离子电池防火装置还包括多个第二管道以及第二气轨。多个所述第一管道与所述第一气轨设置于所述第二收纳空间内。所述第一气轨与所述壳体出气口连接。多个所述第二管道设置于所述第一收纳空间内。一个所述第二管道与一个所述电池模组壳体的所述壳体安全阀连接。所述第二气轨设置于所述第一收纳空间内。所述第二气轨与多个所述第二管道连接。所述第二气轨与所述箱体出气口连接。在一个实施例中，所述锂离子电池防火装置还包括多个模组阻火结构。每个所述模组阻火结构具有模组阻火结构入口与模组阻火结构出口。每个所述模组阻火结构的所述模组阻火结构出口与所述第二气轨连接。一个所述模组阻火结构的所述模组阻火结构入口与一个所述第二管道连接。在一个实施例中，所述锂离子电池防火装置还包括电池包。所述电池包设置于所述第一收纳空间内。本申请提供一种上述锂离子电池防火装置，所述入口连接部远离所述入口挡板的一端与所述箱体安全阀连接，喷发气流会经过所述箱体安全阀并流经所述入口连接部进入所述阻火空间内。同时，所述阻火空间入口和所述阻火空间出口不共面，会形成一条弯曲的阻火通道，用以使得流经所述阻火空间的喷发物产生的火焰可以得到阻止。当喷发物产生的火焰经过所述阻火空间内的弯曲阻火通道时，会使得喷发物产生的火焰的能量得到缓冲，降低喷发物产生的火焰造成的伤害。同时，当喷发物产生的火焰经过所述阻火空间内的弯曲阻火通道时，所述入口挡板与所述出口挡板会对喷发物产生的火焰进行阻拦。喷发物产生的火焰撞击所述入口挡板、所述出口挡板以及所述箱体阻火外壳时，器壁效应终止链反应会使得喷发物产生的火焰的能量得到损失，有利用壁面传热和增加活性基团的销毁速率，从而无法继续着火，阻止了喷发物产生的火焰蔓延。附图说明图1为本申请提供的锂离子电池防火装置结构示意图；图2为本申请提供的箱体阻火结构的结构示意图；图3为本申请提供的图2的开口结构示意图；图4为本申请提供的含有单体阻火结构的锂离子电池防火装置的结构示意图；图5为本申请提供的一个实施例中含有电池模组壳体的锂离子电池防火装置的结构示意图；图6为本申请提供的又一实施例中含有电池模组壳体的锂离子电池防火装置的结构示意图；图7为本申请提供的含有模组阻火结构的锂离子电池防火装置的结构示意图；图8为本申请提供的含有电池包的锂离子电池防火装置的结构示意图；图9为本申请提供的一个实施例中含有纤维阻火结构的锂离子电池防火装置的结构示意图；图10为本申请提供的另一个实施例中含有纤维阻火结构的锂离子电池防火装置的结构示意图；图11为本申请提供的又一个实施例中含有纤维阻火结构的锂离子电池防火装置的结构示意图。附图标记说明锂离子电池防火装置100、电池箱体10、第一收纳空间110、电池单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池防火装置，其特征在于，包括：/n电池箱体(10)，包围形成一个第一收纳空间(110)，所述第一收纳空间(110)内放置有多个电池单体(320)或电池包(80)，所述电池箱体(10)设置有箱体出气口(121)；/n箱体安全阀(120)，设置于所述箱体出气口(121)；/n箱体阻火结构(20)，包括箱体阻火外壳(220)、入口挡板(222)、出口挡板(223)以及入口连接部(210)；/n所述入口挡板(222)、所述出口挡板(223)分别设置于所述箱体阻火外壳(220)的两端，所述箱体阻火外壳(220)、所述入口挡板(222)以及所述出口挡板(223)包围形成一个阻火空间(221)；/n所述入口挡板(222)与所述箱体阻火外壳(220)之间形成一个阻火空间入口(2221)，所述出口挡板(223)与所述箱体阻火外壳(220)之间形成一个阻火空间出口(2231)，所述阻火空间入口(2221)与所述阻火空间出口(2231)不共面；/n所述箱体阻火外壳(220)设置所述入口挡板(222)的一端与所述入口连接部(210)一端连接，所述入口连接部(210)远离所述入口挡板(222)的一端与所述箱体安全阀(120)连接，用以阻止所述多个电池单体(320)热失控后释放的喷发物，以阻止喷发物产生的火焰蔓延。/n...

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池防火装置，其特征在于，包括：
电池箱体(10)，包围形成一个第一收纳空间(110)，所述第一收纳空间(110)内放置有多个电池单体(320)或电池包(80)，所述电池箱体(10)设置有箱体出气口(121)；
箱体安全阀(120)，设置于所述箱体出气口(121)；
箱体阻火结构(20)，包括箱体阻火外壳(220)、入口挡板(222)、出口挡板(223)以及入口连接部(210)；
所述入口挡板(222)、所述出口挡板(223)分别设置于所述箱体阻火外壳(220)的两端，所述箱体阻火外壳(220)、所述入口挡板(222)以及所述出口挡板(223)包围形成一个阻火空间(221)；
所述入口挡板(222)与所述箱体阻火外壳(220)之间形成一个阻火空间入口(2221)，所述出口挡板(223)与所述箱体阻火外壳(220)之间形成一个阻火空间出口(2231)，所述阻火空间入口(2221)与所述阻火空间出口(2231)不共面；
所述箱体阻火外壳(220)设置所述入口挡板(222)的一端与所述入口连接部(210)一端连接，所述入口连接部(210)远离所述入口挡板(222)的一端与所述箱体安全阀(120)连接，用以阻止所述多个电池单体(320)热失控后释放的喷发物，以阻止喷发物产生的火焰蔓延。


2.如权利要求1所述的锂离子电池防火装置，其特征在于，还包括：
多个间隔设置的第一阻火板(240)，设置于所述阻火空间(221)内，每个所述第一阻火板(240)一端与所述入口挡板(222)连接，每个所述第一阻火板(240)另一端朝向所述出口挡板(223)延伸并与所述出口挡板(223)形成一个第一开口(241)；
多个间隔设置的第二阻火板(250)，设置于所述阻火空间(221)内，所述多个第二阻火板(250)与所述多个第一阻火板(240)交替设置，每个所述第二阻火板(250)一端与所述出口挡板(223)连接，每个所述第二阻火板(250)朝向所述入口挡板(222)延伸并与所述入口挡板(222)形成一个第二开口(251)；
所述阻火空间入口(2221)、多个所述第一开口(241)、多个所述第二开口(251)以及所述阻火空间出口(2231)形成一个阻火通道(260)，所述阻火通道(260)用以阻止喷发物产生的火焰蔓延。


3.如权利要求2所述的锂离子电池防火装置，其特征在于，所述第一开口(241)与所述第二开口(251)的最大孔径小于0.5毫米。


4.如权利要求2所述的锂离子电池防火装置，其特征在于，相邻的所述第一阻火板(240)与所述第二阻...

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