用于电池包的防热失控组件、电池包和车辆制造技术

本实用新型专利技术提供用于电池包的防热失控组件、电池包和车辆。防热失控组件包括：热失控管路，其位于电池包的电芯组上方并且是由耐高温材料制成的，在热失控管路的朝向电芯组的一侧上设置有多个喷淋孔，在喷淋孔上覆盖有具有预定熔点的材料，在电池包发生热失控状态时使材料融化，以便打开喷淋孔；和三通阀，三通阀具有用于输入冷却液的进口端、适于与电池包的热管理管路相连通的第一出口端和连通热失控管路的第二出口端，进口端与第一出口端或第二出口端之间的连通是可切换的，使得在热失控状态中，进口端与第二出口端形成连通以向热失控管路供应从喷淋孔喷出的冷却液，并且在非热失控状态下，进口端与第一出口端形成连通以向热管理管路供应冷却液。理管路供应冷却液。理管路供应冷却液。

【技术实现步骤摘要】
用于电池包的防热失控组件、电池包和车辆


[0001]本技术涉及电动车领域，具体提供一种用于电池包的防热失控组件、电池包和车辆。

技术介绍

[0002]动力电池是指为交通运输工具提供动力的电池，具有很高的能量密度，不同于发动机或燃料电池的开放系统需要输入空气和燃油。在动力电池包里，既有还原剂，又有氧化剂，可以进行充放电。
[0003]在使用过程中，动力电池存在热失控的现象。所谓动力电池的热失控是是由各种诱因引发的链式反应，热失控使从电池的电芯内的负极SEI膜分解开始，继而隔膜分解熔化，导致负极与电解液发生发应，随之正极和电解质都会发生分解，从而引发大规模的内短路，造成了电解液燃烧，进而蔓延到其他电芯，造成了严重的热失控，发热量可迅速使电池温度升高上千度，造成自燃。
[0004]中国专利技术专利申请CN111509163A公开了一种具有灭火功能的电池包，包括装有冷却液的冷却液箱、连通至冷却液箱的冷却回路、使冷却液流动的驱动装置、与冷却回路连通的灭火管路。灭火管路为跨越电池单元的易熔断的喷淋管，并通过冲压工艺使喷淋管局部形成有助于形成熔断开口的薄弱区。然而，该喷淋管的厚度自身比较薄，因此通过冲压成形的方式难以控制薄弱区厚度的稳定性，导致熔断开口的大小不一。当热失控发生时，若熔断开口过小，则冷却流体降温或灭火效果不佳；若熔断开口过大，则容易造成局部冷却流体压力损失过大，下游冷却流体灭火的效果不佳。
[0005]另外，当前动力电池的电芯有圆柱电芯、方形电芯和软包电芯，其中圆柱电芯和方形电芯具有泄压阀结构，软包电池无泄压阀结构。现有技术中，电池包的防热失控装置大多只适用于具有泄压阀的电芯。
[0006]因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题.

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中防止热失控的装置的结构缺陷，本技术提供一种用于电池包的防热失控组件。所述防热失控组件包括：热失控管路，其位于所述电池包的电芯组上方并且是由耐高温材料制成的，在所述热失控管路的朝向所述电芯组的一侧上设置有多个喷淋孔，在所述喷淋孔上覆盖有具有预定熔点的材料，所述预定熔点配置成在所述电池包发生热失控状态时使所述材料融化，以便打开所述喷淋孔；和三通阀，所述三通阀具有用于输入冷却液的进口端、适于与所述电池包的热管理管路相连通的第一出口端和连通所述热失控管路的第二出口端，所述进口端与所述第一出口端或所述第二出口端之间的连通是可切换的，使得在所述热失控状态中，所述进口端与所述第二出口端形成连通以向所述热失控管路供应从所述喷淋孔喷出的所述冷却液，并且在非热失控状态下，所述进口端与所述第一出口端形成连通以向所述热管理管路供应所述冷却液。
[0008]本技术使用由耐高温材料制成的热失控管路，通过在热失控管路上设置喷淋孔和覆盖喷淋孔的可融化的材料，有效地防止电池包热失控温度过高而使热失控管路熔断开口过大，进而避免熔断开口下游的冷却液压力不足，难以有效抑制热失控的问题。喷淋孔上覆盖的材料在电池包发生热失控状态时就能够融化，以便打开喷淋孔。通过在喷淋孔上覆盖在热失控时能够融化的材料的方式，使冷却液能够在发生热失控的区域精准喷淋，并且降低了热失控管路的制造难度。另外，通过三通阀分别与供应冷却液的输入端和热管理管路相连，使得在发生热失控时，该热失控管路能够直接利用供给热管理管路的冷却液，而不需要在热失控管路中预封装单独的灭火液体，从而减轻了整个电池包的重量因此，当三通阀接通进口端和第二出口端并且预定熔点材料被熔化时，冷却液通过暴露出的喷淋孔喷洒到电芯组上，使其降温，防止电池包热失控进一步发展造成起火、爆炸等严重后果。
[0009]在上述用于电池包的防热失控组件的优选技术方案中，所述材料覆盖且附着在所述热失控管路的设有所述喷淋孔的一侧表面上，或者所述材料堵塞每个所述喷淋孔。当喷淋孔孔径较小时，使用预定熔点材料覆盖一侧表面便于加工。当喷淋孔孔径较大时，使用预定熔点材料覆盖的方式难以保证强度，若三通阀错误接通，冷却液可能冲破材料，破坏电芯组，因此将预定熔点材料置于喷淋孔中，能够保证预定熔点材料封堵喷淋孔的强度。
[0010]在上述用于电池包的防热失控组件的优选技术方案中，所述热失控管路包括相互平行且间隔开的多个直管部，每个所述直管部位于所述电芯组的对应一列的上方，并且每个所述电芯上方至少对应一个所述喷淋孔。通过上述的配置，保证了不管任一电芯发生热失控，防热失控组件都能实现精准降温或者精准灭火，并且当无泄压阀的电芯发生热失控时，其产生的高温气体也能够将预定熔点材料熔化。
[0011]在上述用于电池包的防热失控组件的优选技术方案中，所述多个直管部彼此首尾相连以形成蛇形弯管。蛇形弯管易于挤压成形，制造难度较低。
[0012]在上述用于电池包的防热失控组件的优选技术方案中，所述热失控管路是由金属材料制成的。金属材料的熔点较高，同时具有良好的延展性，既能防止热失控管路被熔断，又便于蛇形弯管的制造。
[0013]在上述用于电池包的防热失控组件的优选技术方案中，所述防热失控组件还包括：传感器，其用于检测所述电池包内的热失控状态；和控制装置，所述控制装置分别与所述传感器和所述三通阀形成通信连接，并基于所述传感器的信号判断所述电池包是否处于所述热失控状态和控制所述三通阀的连通切换。通过上述的配置，能够迅速将电池包内部的温度、压力等变化转换成电信号，提高电池包防热失控组件的响应能力。
[0014]在上述用于电池包的防热失控组件的优选技术方案中，所述三通阀为电磁三通阀。通过电磁三通阀的设置，能够在第一出口端和第二出口端之间进行迅速的切换，提高电池包防热失控组件的响应能力。
[0015]为解决现有技术中防止热失控的装置的结构缺陷，本技术提供一种电池包，所述电池包包括：电芯组；热管理管路，其用于将所述电池包维持在预定的温度范围中；和根据上述技术方案任一项所述的用于电池包的防热失控组件，所述防热失控组件的热失控管路位于所述电芯组的上方，所述防热失控组件的三通阀的第一出口端与所述热管理管路相连通。通过本技术的防热失控组件，电池包在发生热失控的初期能够得到有效抑制，进而防止出现大规模起火或者爆炸等严重后果，提高电池包的安全性。
[0016]另外，在上述电池包的优选技术方案中，所述电芯组由无泄压阀结构的电芯组成。通过本技术的防热失控组件，由无泄压阀结构的电芯组成的电池包也能具有较高的安全性。
[0017]为解决现有技术中防止热失控的装置的结构缺陷，本技术还提供一种车辆，所述车辆包括上述技术方案任一项所述的电池包。通过使用本技术的电池包，降低车辆发生热失控引起失火或爆炸的风险，提高车辆的安全性。
附图说明
[0018]下面结合附图来描述本技术的优选实施方式，附图中：
[0019]图1是本技术用于电池包的防热失控组件实施例的结构示意图；
[0020]图2是本技术用于电池包的防热失控组件实施例的热失控管路的朝向电芯组一侧的示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电池包的防热失控组件，其特征在于，所述防热失控组件包括：热失控管路，其位于所述电池包的电芯组上方并且是由耐高温材料制成的，在所述热失控管路的朝向所述电芯组的一侧上设置有多个喷淋孔，在所述喷淋孔上覆盖有具有预定熔点的材料，所述预定熔点配置成在所述电池包发生热失控状态时使所述材料融化，以便打开所述喷淋孔；和三通阀，所述三通阀具有用于输入冷却液的进口端、适于与所述电池包的热管理管路相连通的第一出口端和连通所述热失控管路的第二出口端，所述进口端与所述第一出口端或所述第二出口端之间的连通是可切换的，使得在所述热失控状态中，所述进口端与所述第二出口端形成连通以向所述热失控管路供应从所述喷淋孔喷出的所述冷却液，并且在非热失控状态下，所述进口端与所述第一出口端形成连通以向所述热管理管路供应所述冷却液。2.根据权利要求1所述的用于电池包的防热失控组件，其特征在于，所述材料覆盖且附着在所述热失控管路的设有所述喷淋孔的一侧表面上，或者所述材料堵塞每个所述喷淋孔。3.根据权利要求1或2所述的用于电池包的防热失控组件，其特征在于，所述热失控管路包括相互平行且间隔开的多个直管部，每个所述直管部位于所述电芯组的对应一列的上方，并且每个所述电芯上方至少对...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑敏捷，姜亚平，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：新型
国别省市：