安全气囊及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池领域，具体地涉及一种安全气囊及电池包。


背景技术：

2.随着近年来环境及能源问题的不断加剧，新能源电动汽车逐渐走进大众的视野中，锂离子动力电池包作为新能源汽车的主动力来源也受到了广泛的关注。
3.常规电池包因为各面位置的特殊性(比如车身左右侧的两个面，喷火后，会影响车上人下车，可能会烧伤)，导致只有一个向后的侧面上可以设置一个防爆排气阀。当失控电芯较少时，可以起到保护作用，而当多个电芯同时失控时，一个防爆排气阀就可能满足不了要求。为了解决这个问题，可以多设置几个防爆排气阀；但防爆阀过多会导致电池包后梁结构强度变差，无法满足使用需求。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种安全气囊及电池包。
5.本实用新型提供了一种安全气囊，安全气囊包括壳体和设置在壳体内部的气囊本体，壳体的一端通过弹性隔膜密封，壳体的内部设有刺状结构，当弹性隔膜发生压力形变时，刺状结构刺破弹性隔膜，以使得气囊本体的进气口与处于壳体外部的气体连通。
6.优选地，壳体的内部设有隔板，隔板将壳体的内部分割成第一腔体和第二腔体，气囊本体设置在第一腔体内，且气囊本体的进气口与第二腔体连通，刺状结构设置在第二腔体内，弹性隔膜用于密封第二腔体的远离第一腔体的端部。
7.优选地，刺状结构设置在隔板的朝向第二腔体的一侧。
8.优选地，壳体的远离弹性隔膜的一端敞口，且壳体的敞口端设有盖板，盖板与壳体卡接配合。
9.优选地，气囊本体的体积与第一腔体的容积相同。
10.优选地，气囊本体为陶瓷纤维布气囊。
11.优选地，壳体呈圆柱状。
12.本实用新型还提供了一种电池包，电池包包括箱体，箱体的内部设有：
13.多个并列设置的电池模组；和
14.至少一个上述安全气囊，安全气囊的弹性隔膜位于箱体的内部。
15.优选地，箱体的侧端部设有防爆阀。
16.优选地，安全气囊穿设于箱体的底板上，壳体的远离弹性隔膜的一端凸出箱体，且壳体的凸出端敞口，壳体的凸出端的外周套设有盖板。
17.本实用新型实施方式提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
18.本实用新型的安全气囊结构简单，当安全气囊外部的压力大于设定压力时，弹性隔膜产生形变，使其能够与刺状结构接触且被刺状结构刺破，此时，气囊本体的进气口与高
压气体连通，使得高压气体进入到气囊本体内，避免安全气囊所处设备因压力过大损坏。
19.本实用新型的安全气囊可设置于电池包内，当电池包内的电芯模块发生热失控时，电池包内的压力增大，进而使得弹性隔膜形变，使其能够与刺状结构接触且被刺状结构刺破，电池包内的气体进入到气囊本体内，进而有效降低电池包内部的压力，确保电池包使用的安全性。
附图说明
20.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施方式，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
21.为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施方式所述电池包的示意图；
23.图2为本实用新型实施方式所述电池包底部的示意图；
24.图3为本实用新型实施方式所述电池包的剖面图；
25.图4为图3中a处的放大图；
26.图5为本实用新型实施方式所述电池包内部的示意图；
27.图6为本实用新型实施方式所述气囊本体的进气口的设置方式的示意图。
28.附图标记说明
29.1、壳体；2、气囊本体；21、进气口；3、弹性隔膜；4、刺状结构；5、隔板；6、盖板；7、箱体；8、电池模组；9、防爆阀。
具体实施方式
30.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面将对本实用新型的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
31.下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施方式只是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
32.结合图3和图4所示，本实用新型实施方式提供的安全气囊包括壳体1和设置在壳体1内部的气囊本体2，壳体1的一端通过弹性隔膜3密封，其中，弹性隔膜3可根据压力的变化产生形变。壳体1的内部设有刺状结构4，刺状结构4的设置位置和设置方式均不受限制，当弹性隔膜3发生压力形变时(该处的压力可为气压等)，弹性隔膜3朝向壳体1内部方向凹陷，进而使得刺状结构4刺破弹性隔膜3，以使得气囊本体2的进气口21与处于壳体1外部的气体连通，壳体1外部的气体进入到气囊本体2内，避免安全气囊所处部件内部的压力过大。壳体1优选呈圆柱状，减少空间占用，便于安装。
33.本实用新型的安全气囊结构简单，当安全气囊外部的压力大于设定压力时，弹性隔膜3产生形变，使其能够与刺状结构4接触且被刺状结构4刺破，此时，气囊本体2的进气口21与高压气体连通，使得高压气体进入到气囊本体2内，避免安全气囊所处设备因压力过大
损坏。
34.在一些实施方式中，如图4所示，壳体1的内部设有隔板5，隔板5沿着垂直于壳体1的轴线方向设置，使得隔板5将壳体1的内部分割成第一腔体和第二腔体，气囊本体2设置在第一腔体内，且气囊本体2的进气口21与第二腔体连通，即在隔板5上设置通孔，气囊本体2的进气端穿设在通孔位置处，使得进气端的进气口21与第二腔体连通。优选地，通孔设置在隔板5的中部。刺状结构4设置在第二腔体内，弹性隔膜3用于密封第二腔体的远离第一腔体的端部，当壳体1外部的气体压力增加时，弹性隔膜3形变，并朝向第二腔体方向移动，进而使得刺状结构4能够刺破弹性隔膜3，壳体1外部的高压气体能够通过第二腔体进而到气囊本体2内。
35.进一步优化地，刺状结构4设置在隔板5的朝向第二腔体的一侧，且常态下，刺状结构4的端部与弹性隔膜3之间存在一定距离，避免弹性隔膜3破裂，使得弹性隔膜3能够密封壳体1。此外，刺状结构4也可设置在壳体1的内壁上，但需确保刺状结构4的端部朝向弹性隔膜3所处方向，使得弹性隔膜3变形后，刺状结构4能够刺破弹性隔膜3，确保安气囊正常使用。
36.在一些实施方式中，气囊本体2的体积小于第一腔体的容积，此时，当安全气囊所处设备发生热失控等现象，内部气体压力增加时，弹性膜片刺破后，气体进入到气囊本体2内，冲入气体的气囊本体2逐渐膨胀，进而使得气囊本体2逐渐充满第一腔体。
37.在另一些实施方式中，壳体1的远离弹性隔膜3的一端敞口，且壳体1的敞口端设有盖板6，盖板6与壳体1卡接配合。该处的卡接配合是指盖板6能够扣合在壳体1的端部，也可在外力的作用下脱离壳体1。使用时，当安全气囊所处设备发生热失控等现象，内部气体压力增加时，弹性膜片刺破后，气体进入到气囊本体2内，冲入气体的气囊本体2逐渐膨胀，进而使得气囊本体2逐渐充满第一腔体，气囊本体2的体积逐渐增加，并顶开盖板6，继续膨胀的气囊本体2凸出壳体1，该种设计方式可增加气囊本体2容纳气体的容量。
38.进一步优化地，采用该种设计方式时，气囊本体2的体积与第一腔体的容积相同，使得气囊本体2开始膨胀后，即可顶开盖板6，避免气囊本体2在膨胀过程中破裂。进一步优化地，气囊本体2为陶瓷纤维布气囊，即气囊本体2可采用陶瓷纤维布等能够耐高温的材料制成，这样可以抵抗安全气囊所处设备内部产生的瞬时高压气体，保护盖板6不会崩开，且高温可以缓慢的从陶瓷纤维布的间隙慢慢排出，确保排气效果。该种设计方式使得安全气囊与外部空间处于“半隔离”状态，不会导致气体对流。
39.结合图1至图6所示，本实用新型还提供了一种电池包，电池包包括箱体7，箱体7的内部设有多个并列设置的电池模组8和至少一个上述安全气囊，安全气囊的弹性隔膜3位于箱体7的内部，当箱体7内部的压力增加时，弹性隔膜3能够破裂。其中，该处安全气囊包括上述安全气囊的全部技术特征，因此，在此未做过多的描述。进一步优化地，结合图1和图2所示，箱体7的侧端部设有防爆阀9，防爆阀9与安全气囊共同作用，安全可靠。如图2所示，安全气囊穿设于箱体7的底板上，壳体1的远离弹性隔膜3的一端凸出箱体7，且壳体1的凸出端敞口，壳体1的凸出端的外周套设有盖板6，该处盖板6与上述盖板6的设置方式相同，因此，在此未做过多的描述。
40.其中，安全气囊的开启压力应在防爆阀9开启后，箱体7的上盖承受的极限压力以下。安全气囊开启后均匀的填充至动力电池与地面之间，不超出车体上方投影面积。防爆阀
9安装在第一平面，安装的第一平面与安全气囊所在平面形成的角度在45
°
至135
°
之间。
41.本实用新型的电池包的内部至少设有一个安全气囊，且电池包的端部设有防爆阀9，在多个电芯模块同时失控的情况下，也能够保证电池包内部压力的释放。具体地，当电池包内的电芯模块发生热失控时，防爆阀9排气，且电池包内的压力增大后，弹性隔膜3形变，使其能够与刺状结构4接触且被刺状结构4刺破，电池包内的气体进入到气囊本体2内，吸收瞬间产生的高压气体，以达到防爆阀9均匀排气的目的，以这种组合的方式，有效降低电池包内部的压力，确保电池包使用的安全性。
42.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
43.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施方式的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施方式中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所述的这些实施方式，而是要符合与本文所实用新型的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。