一种热安全电池包、电池系统及用电设备技术方案

本实用新型专利技术涉及电池领域，特别涉及一种热安全电池包，包括箱体和顶盖，所述箱体内设置电池模组，所述顶盖与所述电池模组之间设置热失控导向件，所述热失控导向件与所述顶盖之间形成泄压间隙，所述热失控导向件对应电芯泄压阀位置设置泄压部，所述泄压部设置保护件，所述保护件被构造为能够在热失控时与所述泄压部至少部分分离。从电芯泄压阀输出的高温高压气流物质需要先冲击热失控导向件再进入泄压间隙，最后在泄压间隙内进行导向输出，结合保护件的单向遮蔽功能，气流物质不会在冲击顶盖后回落至引起其他部位的电连接失效，同时，热失控导向件能够起到隔热效果，提高了电池包的安全性能，本实用新型专利技术还涉及一种电池系统及一种用电设备。种用电设备。种用电设备。

【技术实现步骤摘要】
一种热安全电池包、电池系统及用电设备


[0001]本技术涉及电池领域，特别涉及一种热安全电池包、电池系统及用电设备。

技术介绍

[0002]随着电池技术在日常生活中的应用日趋广泛，电池的安全性能得到越来越多的重视，而电池安全问题的重要起因是热失控，热失控主要是由于电芯内部各种化学反应产生大量气体，高温高压气体的不及时排出导致电芯内部压力异常升高，最终引起电芯爆炸或对临近电芯产生温度影响，进而容易引发电池整包的安全问题。
[0003]现有的方形动力电池系统，采用若干电芯单体在厚度方向叠加组成电池模组，多电池模组排列设置于电池箱体内形成电池包，为了实现对电芯单体的热安全控制，各电芯单体顶部设置有电芯泄压阀，在电芯单体内部压力过大时，电芯单体内高温高压气流物质将打开电芯泄压阀，实现泄压，但是，电池模组上方即为电池包顶盖，高温高压气流物质的快速输出将直接冲刷顶盖，现有结构的方形动力电池系统一般采用钢制顶盖直接抵抗电芯单体热失控产生的高温高压气流物质，不仅增加了绝缘防护成本，而且热失控喷出的电芯内部物质容易在冲击顶盖后反弹到其他电芯或者BUSBAR上引起电连接失效。
[0004]因此，目前亟需要一种技术方案，以解决现有电池包通过钢制顶盖直接抵抗电芯热失控产生的高温高压气流物质，气流物质容易冲击顶盖后反弹回落，引起电连接失效的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于：针对现有电池包通过钢制顶盖直接抵抗电芯热失控产生的高温高压气流物质，气流物质容易冲击顶盖后反弹回落，引起电连接失效的技术问题，提供了一种热安全电池包、电池系统及用电设备。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0007]一种热安全电池包，包括箱体和顶盖，所述箱体内设置电池模组，所述顶盖与所述电池模组之间设置热失控导向件，所述热失控导向件与所述顶盖之间形成泄压间隙，所述热失控导向件对应电芯泄压阀位置设置泄压部，所述泄压部设置保护件，所述保护件被构造为能够在热失控时与所述泄压部至少部分分离。
[0008]本技术的一种热安全电池包，通过设置热失控导向件形成泄压间隙，使从电芯泄压阀输出的高温高压气流物质需要先冲击热失控导向件再进入泄压间隙，最后在泄压间隙内进行导向输出，结合保护件的单向遮蔽功能，气流物质不会在冲击顶盖后回落至引起箱体内其他部位的电连接失效，同时，热失控导向件能够起到隔热效果，避免高温对箱体内其他电芯或电池模组产生影响，减少热扩散的发生，提高了电池包的安全性能。
[0009]作为本技术的优选方案，所述顶盖靠近所述箱体的内侧设置隔热件，所述隔热件与所述泄压部至少上下对应。由隔热件代替顶盖抵抗从电芯泄压阀输出的高温高压气流物质，使顶盖的设计要求降低，能够采用非钢制材料结构件，降低顶盖的绝缘防护成本，
同时，隔热件能够对高温高压气流物质起到缓冲作用，降低高温高压气流物质对电池包内其他区域的冲击力，进一步避免发生热失控。
[0010]作为本技术的优选方案，所述隔热件与所述热失控导向件的间距大于或等于1mm。为高温气流物质提供足够的流动空间。
[0011]作为本技术的优选方案，在所述箱体的厚度方向，所述隔热件的正投影面覆盖至少一个所述泄压部。可根据实际情况调整隔热件的覆盖范围。
[0012]作为本技术的优选方案，所述隔热件包括云母板、陶瓷化硅橡胶玻纤布复合结构件或防火涂料喷涂成型件，所述隔热件连接于所述顶盖。所述连接包括结构胶连接、双面胶连接、热压连接或其他结构连接。
[0013]作为本技术的优选方案，所述顶盖包括复合材料结构件。以实现顶盖自身绝缘，避免钢制顶盖的绝缘防护成本。
[0014]作为本技术的优选方案，所述热失控导向件被构造为一个板状结构件，所述热失控导向件覆盖所述箱体内所有所述电池模组。以确保泄压间隙的连贯性，避免穿过热失控导向件的气流物质回落至影响相邻电芯或电池模组。
[0015]作为本技术的优选方案，所述热失控导向件被构造为多个板状结构件，每个所述热失控导向件覆盖一个或多个所述电池模组，相邻所述热失控导向件拼接。以确保泄压间隙的连贯性，避免气流物质冲击隔热件后回落至相邻电池模组之间。
[0016]作为本技术的优选方案，所述热失控导向件与所述电芯泄压阀间隔设置。以在热失控导向件与电芯泄压阀之间形成间隙空间，通过间隙空间为气流物质喷射提供加速空间，使气流物质能够顺利穿过泄压部进入泄压间隙。
[0017]作为本技术的优选方案，所述泄压部包括与电芯泄压阀对应的泄压孔，所述保护件连接于所述热失控导向件，所述保护件被构造为覆盖一个或多个所述泄压孔。所述泄压孔与电芯泄压阀一一对应或一个泄压孔对应多个电芯泄压阀设置。
[0018]作为本技术的优选方案，所述泄压部包括与电芯泄压阀对应的排气区域，所述保护件被构造为设置在所述排气区域的叶片结构或减薄结构。使保护件能够在高温高压气流冲击下顺利打开，形成单向门结构，实现对泄压部的单向遮蔽功能。
[0019]作为本技术的优选方案，所述热失控导向件包括云母板或陶瓷化硅橡胶玻纤布复合结构件。
[0020]作为本技术的优选方案，所述箱体设置泄压机构和传感器，所述泄压机构与所述泄压间隙连通，所述传感器关联液冷机构，所述液冷机构与所述箱体热交换连接。使气流物质从泄压间隙被引导至泄压机构处进行输出，避免高温高压气流物质在箱体内滞留，同时，通过传感器、电池管理系统和液冷机构形成主动降温结构，在传感器采集参数超过设定值时及时进行主动降温，避免热失控的发生。
[0021]一种电池系统，包括电池管理系统和如上所述的热安全电池包，所述电池管理系统与所述热安全电池包的传感器通信连接，与所述热安全电池包的液冷机构控制连接。
[0022]本技术的一种电池系统，采用上述的热安全电池包，通过隔热件抵抗从电芯泄压阀输出的高温高压气流物质，使顶盖的设计要求降低，通过泄压间隙对从电芯泄压阀输出的高温高压气流物质进行导向输出，避免气流物质回落至引起电连接失效，通过热失控导向件起到隔热效果，使用时，电池管理系统可通过传感器采集信号及时控制液冷机构
工作，对电池模组进行冷却，能够进一步降低热扩散发生可能性，提高电池系统的安全性能。
[0023]一种用电设备，包括用电主体及如上所述的热安全电池包，所述用电主体包括车辆。
[0024]本技术的一种用电设备，采用上述的热安全电池包，成本降低，使用安全性得到提高。
[0025]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的一种热安全电池包有益效果是：
[0026]1、通过设置热失控导向件形成泄压间隙，使从电芯泄压阀输出的高温高压气流物质需要先冲击热失控导向件再进入泄压间隙，最后在泄压间隙内进行导向输出，结合保护件的单向遮蔽功能，气流物质不会在冲击顶盖后回落至引起箱体内其他部位的电连接失效；
[0027]2、热失控导向件能够起到隔热效果，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热安全电池包，包括箱体（1）和顶盖（2），所述箱体（1）内设置电池模组（3），其特征在于，所述顶盖（2）与所述电池模组（3）之间设置热失控导向件（4），所述热失控导向件（4）与所述顶盖（2）之间形成泄压间隙（5），所述热失控导向件（4）对应电芯泄压阀（321）位置设置泄压部（41），所述泄压部（41）设置保护件（42），所述保护件（42）被构造为能够在热失控时与所述泄压部（41）至少部分分离。2.如权利要求1所述的一种热安全电池包，其特征在于，所述顶盖（2）靠近所述箱体（1）的内侧设置隔热件（6），所述隔热件（6）与所述泄压部（41）至少上下对应。3.如权利要求2所述的一种热安全电池包，其特征在于，所述隔热件（6）与所述热失控导向件（4）的间距大于或等于1mm。4.如权利要求2所述的一种热安全电池包，其特征在于，在所述箱体（1）的厚度方向，所述隔热件（6）的正投影面覆盖至少一个所述泄压部（41）。5.如权利要求2
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4任意一项所述的一种热安全电池包，其特征在于，所述隔热件（6）包括云母板、陶瓷化硅橡胶玻纤布复合结构件或防火涂料喷涂成型件，所述隔热件（6）连接于所述顶盖（2）。6.如权利要求5所述的一种热安全电池包，其特征在于，所述顶盖（2）包括复合材料结构件。7.如权利要求1所述的一种热安全电池包，其特征在于，所述热失控导向件（4）被构造为一个板状结构件，所述热失控导向件（4）覆盖所述箱体（1）内所有所述电池模组（3）。8.如权利要求1所述的一种热安全电池包，其特征在于，所述热失控导向件...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘攀，王峥嵘，刘华俊，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：新型
国别省市：