一种电池包热失控防护系统的制作方法

本发明涉及电动汽车，具体涉及一种电池包热失控防护系统。

背景技术：

电池作为电动汽车储能的关键部件，其安全性能直接影响着电动汽车整车安全性能。随着电动汽车保有量逐渐增加，因碰撞或管理系统故障导致的起火事故也频频出现。由于电池本身能量密度大、热失控后会发生析氧反应、电池包结构封闭等特点，导致其热失控剧烈、起火后不易被扑灭等问题，最后对车辆或人员造成极大伤害。

目前电池起火的应对策略主要是减缓火势，具体实现方法有降温和隔绝空气两种。如消防部门采用大量的水来压制火势；或者如cn104538567a公开的“高防护等级电池包及提高电池包防护等级的方法”，其通过硅胶材料在高温下分解产生阻燃气体延缓火势；又如cn103208602a公开的“电动汽车自灭火电池包”，则通过向电池包内部注入大量二氧化碳气体阻止电池包燃烧。

由于电池包内部封闭、携带的能量大，一旦电池包内部某一块或几块电池起火，产生的高温能迅速引发临近电池的短路而造成电池包内部电池连续的起火。上述方法能够在一定程度上减缓火势，但仍存在如下问题：(1)用于电池包降温或隔绝空气的介质的量不足，无法在电池包内部的具有活性的化学物质燃烧耗尽的整个过程，持续不断的供给；一旦介质停止供给，电池包内部的燃烧仍会持续。(2)燃烧易对周边环境造成污染。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电池包热失控防护系统，其能够将电池模组的燃烧控制在一定范围之内，避免因热传递或火势传播对人或物造成伤害；同时能够避免发生爆炸；能够对燃烧产生的有害气体进行净化，减轻对环境的污染。

本发明所述的一种电池包热失控防护系统，包括密闭的电池包箱体、位于所述电池包箱体内的多个电池模组，其特征在于：所述电池包箱体内设有多个密闭且相互独立的燃烧室，所述燃烧室的个数与所述电池模组个数相同，且每个电池模组均位于一个燃烧室内。

进一步，每个所述燃烧室均设有与电池包箱体外部连通的排气管，且所述每根排气管上均设有单向止回阀。

进一步，每个所述燃烧室均设有与电池包箱体外部连通的泄压装置，且该泄压装置的打开压力大于所述单向止回阀的打开压力。

进一步，所述排气管汇合形成排气总管，该排气总管上连接有催化转换装置。

进一步，所述排气总管上还连接有压缩机，且该压缩机位于靠近所述催化转化装置的进气口位置。

进一步，所述燃烧室的材质为纤维复合材料。

进一步，所述排气管的材质为尼龙复合材料。

本发明有益的技术效果：

(1)电池模组燃烧起火产生的高温被限定在一定范围之内，对外界产生的危害降到最低，同时对车辆、乘员及周围的环境均起到了保护作用；

(2)在排气管受到挤压、堵塞而无法顺畅排出电池模组燃烧产生的气体时，通过泄压装置能够及时排放电池模组燃烧产生的气体，避免发生爆炸；

(3)催化转换装置能够处理电池模组燃烧产生的有害物质，降低了电池模组发生热失控后对环境的危害；

(4)燃烧室采用纤维复合材料，使得其在电池包箱体发生极大变形时也不容易发生破坏，提升了在极限碰撞事故中仍能正常工作的能力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-电池包箱体，2-电池模组，3-燃烧室，4-排气管，5-单向止回阀，6-压缩机，7-催化转换装置，8-泄压装置。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做详细说明。

参见图1所示的一种电池包热失控防护系统，包括密闭的电池包箱体1、位于所述电池包箱体1内的多个电池模组2，其特征在于：所述电池包箱体1内设有多个密闭且相互独立的燃烧室3，所述燃烧室3的个数与所述电池模组2个数相同，且每个电池模组2均位于一个燃烧室3内。将每个电池模组2用燃烧室3密闭，并将所有燃烧室3密闭在电池包箱体1中，能够将电池模组2的燃烧限制在一定的范围之内，避免热传递或火势传播对人或物造成伤害。

每个所述燃烧室3均设有与电池包箱体1外部连通的排气管4，且所述每根排气管4上均设有单向止回阀5。单向止回阀5一般安装于燃烧室3与排气管4的连接部位，当某一个电池模组2燃烧时，会产生高温高压气体，气体压力达到该电池模组2对应的单向止回阀5的限定压力时，单向止回阀5打开，燃烧产生的高温高压气体通过排气管4向外排出；由于其他的燃烧室3上均设有单向止回阀5，燃烧产生的高温高压气体不会向临近的其他电池模组2蔓延，能够阻止燃烧产生的高温高压气体对未起火的电池模组2造成更进一步的损伤。

每个所述燃烧室3均设有与电池包箱体1外部连通的泄压装置8，且该泄压装置8的打开压力大于所述单向止回阀5的打开压力。泄压装置8为单向流通装置，能够避免电池模组2燃烧时，空气向燃烧室3内部流通；同时，在排气管4受到挤压、堵塞而无法顺畅排出电池模组2燃烧产生的气体时，泄压装置8能够因燃烧室3内急剧升高的压力而被顶开，使得燃烧后的气体排出，避免发生爆炸。

所述排气管4汇合形成排气总管，该排气总管上连接有催化转换装置7。催化转换装置7能够吸附电池模组2未完全燃烧产生的颗粒物质；同时能够与电池模组2燃烧产生的有害气体发生化学反应，减少有害气体对环境的污染。

所述排气总管上还连接有压缩机6，且该压缩机6位于靠近所述催化转化装置7的进气口位置。压缩机6能够将电池模组2燃烧产生的高温高压气体更快的抽出并向催化转换装置7输送。压缩机6可通过蓄电池提供电力进行驱动，在蓄电池损坏后无法被驱动的情况下，电池模组2燃烧产生的高温高压气体也能自发的由燃烧室3通过排气管4向外排放。

所述燃烧室3的材质为纤维复合材料。纤维复合材料耐高温，且具有很高的韧性和隔热性；使得燃烧室3能够承受电池模组2燃烧时产生的高温，并将电池模组2完全包裹起来，当某个电池模组2起火时，其产生的高温被限定在燃烧室3之内而不会传递到临近的其他电池模组；且当电池包箱体1在发生很大形变并侵入电池模组2时，燃烧室3能够与电池包箱体1一同发生变形而不会破裂。

所述排气管4的材质为尼龙复合材料。排气管4采用多层尼龙复合材料制成，其具有一定的刚度和强度，在发生较大变形时不易破裂，并能持续向外输送高温气体；且尼龙复合材料耐高温，排气管4在向外输送高温气体时，其性能不易发生热衰退。

技术特征：

1.一种电池包热失控防护系统，包括密闭的电池包箱体(1)、位于所述电池包箱体(1)内的多个电池模组(2)，其特征在于：所述电池包箱体(1)内设有多个密闭且相互独立的燃烧室(3)，所述燃烧室(3)的个数与所述电池模组(2)个数相同，且每个电池模组(2)均位于一个燃烧室(3)内。

2.根据权利要求1所述的电池包热失控防护系统，其特征是：每个所述燃烧室(3)均设有与电池包箱体(1)外部连通的排气管(4)，且所述每根排气管(4)上均设有单向止回阀(5)。

3.根据权利要求2所述的电池包热失控防护系统，其特征是：每个所述燃烧室(3)均设有与电池包箱体(1)外部连通的泄压装置(8)，且该泄压装置(8)的打开压力大于所述单向止回阀(5)的打开压力。

4.根据权利要求2或3所述的电池包热失控防护系统，其特征是：所述排气管(4)汇合形成排气总管，该排气总管上连接有催化转换装置(7)。

5.根据权利要求4所述的电池包热失控防护系统，其特征是：所述排气总管上还连接有压缩机(6)，且该压缩机(6)位于靠近所述催化转化装置(7)的进气口位置。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的电池包热失控防护系统，其特征是：所述燃烧室(3)的材质为纤维复合材料。

7.根据权利要求2或3所述的电池包热失控防护系统，其特征是：所述排气管(4)的材质为尼龙复合材料。

技术总结
本发明涉及一种电池包热失控防护系统，包括密闭的电池包箱体、位于所述电池包箱体内的多个电池模组，其特征在于：所述电池包箱体内设有多个密闭且相互独立的燃烧室，所述燃烧室的个数与所述电池模组个数相同，且每个电池模组均位于一个燃烧室内。其能够将电池模组的燃烧控制在一定范围之内，避免因热传递或火势传播对人或物造成伤害；同时能够避免发生爆炸；能够对燃烧产生的有害气体进行净化，减轻对环境的污染。

技术研发人员：史方圆;陈贤青;禹慧丽;崔泰松;赵会
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2019.08.31
技术公布日：2019.11.29