专利名称：一种防火防爆装置及带有该装置的电池设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动汽车或储能领域的防火防爆技木，特别涉及一种电池包防火防爆装置及带有该装置的电池设备。
背景技术：
随着全球经济的迅猛发展和人口的快速增长，全球能源危机不断加深，石油日益枯竭的趋势不断显现，而具有高效节能、零排放优势的电动汽车倍受关注，是节能环保汽车发展的主攻方向，代表着未来汽车产业发展的方向。动カ电池组是电动汽车的核心部件，其体积、重量、能量和安全性等都对电动汽车有决定性影响，是制约电动汽车发展的瓶颈，而电池包的安全性严重制约着电动汽车的市场化。电动汽车能量系统是驱动电机、空调系统等唯一的动カ电源，其能量系统一般具有 200V以上的高压直流电，使能量系统存在高压失火和爆炸的危险，同时由于锂离子电池自身也具有易燃烧和爆炸的特性，这些潜在危险都会对驾驶员、乘员和维修人员造成严重伤害。因此电池包必须设置安全保护系统，确保驾驶员、乘员和维修人员在驾驶、乘坐和维修时的安全。现有技术中的电池包安全保护装置都是电子监控装置，由于电池包是有较多电池组成，电子监控装置不能实现对每节电池进行实时监控，不能有效避免电池包的爆炸和起火事故产生，同时对电池包的爆炸和起火也不能及时进行处理，需要人为介入操作对电池进行灭火处理，而电池包是高压系统，若处理不当，易造成对人员的二次伤害。
实用新型内容为解决现有电池包安全保护装置中存在的无法对电池包中每ー节电池进行实时监控，并在发生爆炸、起火等情况前及时做出处理等缺陷，本实用新型克服了现有技术的上述缺陷，提供ー种防火防爆装置以及带有该防火防爆装置的电池包。本实用新型公开了ー种电池包防火防爆装置，包括储存容器、阀门、以及输送管；所述阀门设置在所述储存容器开ロ处，所述输送管的一端与所述阀门连通。其中，所述储存容器包括压缩储存容器和/或阻燃剂储存容器。其中，所述阀门包括第一阀门和第二阀门；所述第一阀门设置在所述压缩储存容器开ロ处，所述第二阀门设置在所述阻燃剂储存容器开口处；所述第一阀门和所述第二阀门通过所述输送管相互连通。其中，所述输送管设有至少ー个小孔，所述小孔设置在位于电池包(9)内的所述输送管(3)上。其中，所述输送管上设有转接件。其中，所述压缩储存容器内放置阻燃气体或液体。其中，所述阻燃剂储存容器内放置阻燃剂。本实用新型还公开了一种带有防火防爆装置的电池设备，包括所述的电池包防火防爆装置和至少ー个电池包，电池包防火防爆装置的输送管的另一端设置在电池包内。本实用新型能够在电池包将要爆炸起火的瞬间，主动抑制其爆炸起火；或者在爆炸起火后，及时自动地主动对电池包进行灭火处理，且无需人为操作，保证电池包的安全，可有效避免因电池包起火或爆炸对人员造成的伤害。
图I为本实用新型防火防爆装置的结构示意图。图2为本实用新型防火防爆装置的另ー结构示意图。图3为带有本实用新型防火防爆装置的电池设备的结构示意图。图4为带有本实用新型防火防爆装置的电池设备的另一结构示意图。*具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对本实用新型作进ー步的详细说明。如图1、2所示，I-储存容器，11 —压缩储存容器，12-阻燃剂储存容器，13-开ロ，2-阀门，21 一第一阀门，22 一第二阀门，3 一输送管,31-小孔,5 ー转接件，9 一电池包,91 一电池包外壳。如图I所示，本实用新型电池包防火防爆装置，包括储存容器I、阀门2、以及输送管3。储存容器I设有与外部连通的开ロ 13，在储存容器I上的开ロ 13处设置有开关阀门，开关阀门2例如是电磁阀，用来调节控制储存容器I中的内容物的排出。储存容器I通过阀门2与输送管3连通。阀门2的开启受电池管理系统控制，如BMS系统，BMS系统是现有电池包的标配件，向开关阀门发送开/关指示信号。储存容器I内可放置阻燃气体或阻燃液体，例如干冰；或放置阻燃剂三氯こ基磷酸酷；或放置阻燃气体或阻燃液体干冰和阻燃剂三氯こ基磷酸酷。如图3或图4所示，储存容器I内的阻燃气体或液体和/或阻燃剂通过输送管3传输入电池包外壳91或电池包9的内部。阻燃气体或液体还可以是氮气。阻燃剂还可以是TCEP、三芳基磷酸酷。本实用新型防火防爆装置可以包括两个或多个储存容器1，如图2所示，包括压缩储存容器11、以及阻燃剂储存容器12。压缩储存容器11内放置灭火或降温的阻燃气体或液体。阻燃剂储存容器12内放置化学或物理阻燃剂。第一阀门21设置在压缩储存容器11的开ロ处，第二阀门22设置在阻燃剂储存容器12的开ロ处。第一阀门21和第二阀门22通过输送管3连通。第一阀门21是电磁阀，其开启受电池管理系统控制，如BMS系统，BMS系统是现有电池包的标配件，由BMS系统或其他电池温控管理系统向开关阀门发送开/关指示信号。第二阀门22是自动电磁阀，不受BMS系统控制。当第一阀门21开启时，压缩储存容器11的气体会流至输送管3中。受该气流影响，利用伯努利原理造成的真空使得第二阀门22自动开启。第一阀门21、第二阀门22开启时，压缩储存容器11的阻燃气体或液体、阻燃剂储存容器12内的阻燃剂进入输送管3并喷入至电池包9内或电池包外壳91内。当设有多个储存容器时，输送管3呈多个末端状。如图2所示，输送管3呈三个末端状，输送管3同时连通压缩储存容器11、阻燃剂储存容器12、电池包9。如图4所示，输送管3的ー个末端插入至电池包9内部并固定，可固定在电池包9内的上部、中部或下部，其固定位置不受限制。输送管3的管壁上设有多个小孔31，小孔31用于释放阻燃气体或阻燃剂。如图
3、图4所示，多个小孔31设置在输送管3的管壁上，位于电池包外壳91内或直接位于电池包9内。既保证阻燃气体或液体、阻燃剂充分地喷洒覆盖在电池包9及电池包9内的电池上，又不影响外环境。小孔31的数量及形状不受限制，以尽快充分释放阻燃气体/液体或阻燃剂为宜。多个末端状的输送管3可以是一体成型制成，也可以由多段输送管连接而成。在各段输送管3的相互交接处可设置转接件5，以加强管道连接ロ处的密封性。如图3所示，电池包9是一封闭体，其内设有ー个或多个电池，电池的数量根据实际需要而不同。电池包9也可以是半封闭体。在一个电池或多个电池外的四周设有电池包外壳91。 如图3所示，本实用新型装置可直接安装在电池包外壳91上，可以螺栓固定在电池包外壳91上，还可以用螺钉固定或焊接固定方式。电池包外壳91上设有开ロ，输送管3从该开ロ插入至电池包外壳91内。电池包的封闭性不受影响，可满足电池包防水防尘要求。如图4所示，本实用新型装置可以不直接安装在电池包外壳91上。防火防爆装置与电池包9分隔开来安装在不同位置上，例如，分开来安装在车体的不同位置上。防火防爆装置与电池包9内部之间通过输送管3直接连接贯通。本实用新型带有防火防爆装置的电池设备，包括防火防爆装置和电池包9，防火防爆装置的输送管3的另一端直接连接贯通电池包9内部。电池设备是一封闭体，也可以是半封闭体。电池设备内可设ー个或多个电池包9，电池包9的数量根据实际需要而不同。防火防爆装置的输送管3的多个端ロ可分别与电池设备内的多个电池包9连接贯通。在ー个电池包9或排列的多个电池包9的四周设有电池包外壳91。电池包外壳91上设有开ロ，输送管3从该开ロ插入至电池包9内，电池包及电池设备的封闭性不受影响，可满足电池包防水防尘要求。电池包设置不同的安全警报级别，如，设置电池包温度80°C为ー级警报、60°C为ニ级警报，或其他警报级别。当电动汽车遭遇交通事故时、或当电池包出现因电池老化、滥用等外部或自身问题的情况下，电池包容易升温发生起火。在电池电芯将要出现起火或爆炸时，一旦电池包温度达到预先设定的警报级别时，如达到80°C—级警报时，电池包BMS系统，或其他温控装置或系统，会立即向第一阀门21发出开启阀门的启动信号，第一阀门21的阀门打开，压缩储存容器11内的压缩液体干冰迅速喷出，进入输送管3。受该气流影响，根据伯努利原理，设置在储存容器12上的第二阀门22的阀门打开，储存容器12中的三氯こ基磷酸迅速进入输送管3，阻燃气体及阻燃剂进入输送管3并通过小孔31进入电池包9，降低电池包9的内部温度，阻止电池包9的温升，同时隔绝氧气，将电池包9中的可燃和/或易爆物质掩埋，延时或阻止电池包9的起火或爆炸，阻止险情发生。当电池包9起火后，由于阻燃气体里混合有阻燃剂，阻燃剂覆盖在电池上，起到灭火和降温作用，使电池包9引起的危险受限制于电池包9的内部，从而有效防止危险进一歩蔓延。综上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应属于本实用新型的技 术范畴。
权利要求1.ー种电池包防火防爆装置，其特征在干，包括储存容器(I)、阀门(2)、以及输送管(3);所述阀门设置在所述储存容器(I)开ロ处，所述输送管(3)的一端与所述阀门(2)连通。
2.如权利要求I所述的电池包防火防爆装置，其特征在于，所述储存容器(I)包括压缩储存容器(11)和阻燃剂储存容器(12 )。
3.如权利要求2所述的电池包防火防爆装置，其特征在于，所述阀门包括第一阀门(21)和第二阀门(22);所述第一阀门(21)设置在所述压缩储存容器(11)开ロ处，所述第ニ阀门(22)设置在所述阻燃剂储存容器(12)开口处；所述第一阀门(21)和所述第二阀门(22)通过所述输送管(3)相互连通。
4.如权利要求I所述的电池包防火防爆装置，其特征在于，所述输送管(3)上设有至少一个小孔(31)，所述小孔(31)设置在位于电池包(9)内的所述输送管(3)上。
5.如权利要求I所述的电池包防火防爆装置，其特征在于，所述输送管(3)上设有转接件(5)。
6.如权利要求2所述的电池包防火防爆装置，其特征在于，所述压缩储存容器(11)内放置阻燃气体或液体。
7.如权利要求2所述的电池包防火防爆装置，其特征在干，所述阻燃剂储存容器(12)内放置阻燃剂。
8.一种带有防火防爆装置的电池设备，其特征在于，包括如权利要求1-7中任ー项所述的电池包防火防爆装置和至少ー个电池包(9)，所述电池包防火防爆装置的输送管(3)的另一端设置在所述电池包(9)内。
专利摘要本实用新型公开了一种电池包防火防爆装置及带有该装置的电池设备，包括储存容器、阀门、以及输送管；阀门设置在储存容器开口处，输送管与阀门连通。本实用新型能够在电池包将要爆炸起火瞬间主动抑制其爆炸起火，或在爆炸起火后及时对电池包进行灭火处理，有效保证电池包的安全。
文档编号H01M10/42GK202427079SQ20112055333
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者于洪涛, 和祥运, 邓亚明, 陈中军, 陈慧珺, 陈沥强 申请人:上海卡耐新能源有限公司