一种电池热失控导流组件及电池装置的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池热失控导流组件及电池装置。


背景技术：

2.随着新能源汽车的保有量的上升，锂电池系统安全事故频发，对汽车企业造成极大的负面影响，并且各大厂家把电池系统的安全放在极高的位置。一方面提高电池单体的安全性能，避免出现热失控。另外通过系统层级的防护保证某电池出现热失控以后危害在可控范围内。目前已经量产的大多数模组，没有设计导流部件将热失控产生的气体沿着设计的方向排放至电池包外部。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种电池热失控导流组件及电池装置，电池内部喷射出来的可燃物经过导流部件的过滤后，将热失控产生的气体沿着设计的方向排放至电池包外部。
4.本说明书实施例提供以下技术方案：
5.一种电池热失控导流组件及电池装置，包括：导流部件本体，设置有容置空间，容置空间包括两个对称的开放边和两个对称的封闭边，且在导流部件本体的底壁上设置有电芯喷射通道，电芯喷射通道能够连通容置空间和导流部件本体的外侧；至少两个隔板，对称设置在电芯喷射通道的两侧，且至少两个隔板位于两个开放边处，每个隔板上均设置有多个泄压孔。
6.进一步地，隔板为四个，四个隔板平行间隔设置，靠近电芯喷射通道的两个隔板形成第一隔板组，远离电芯喷射通道的两个隔板形成第二隔板组。
7.进一步地，第二隔板组的隔板内侧均设置有过滤层。
8.进一步地，容置空间为多个，沿导流部件本体的长度方向依次均布，且相邻两个容置空间的封闭边相连，每个容置空间内均设置有至少两个隔板。
9.进一步地，电池热失控导流组件还包括盖板，盖设在导流部件本体的顶部。
10.进一步地，电池热失控导流组件还包括支架，支架的上端固定设置在导流部件本体。
11.进一步地，支架的下端设置有安装孔，安装孔可以用于与设定部件连接。
12.进一步地，电池装置还包括电池壳体，电池壳体内部放置多个电池模组，电池壳体的顶部固定设置有电池热失控导流组件。
13.进一步地，电池壳体包括模组侧板、模组端板以及顶部的线束隔离板，模组侧板、模组端板以及顶部的线束隔离板共同围成电池壳体的内部空间，内部空间用于容纳多个电池模组，且相邻两个电池模组之间设置有隔热缓冲片。
14.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：一旦某电池热失控以后，电池内部喷射出来的可燃物经过导流部件的过滤
后，将热失控产生的气体沿着导流部件设计的方向排放至电池包外部。
15.防爆阀设置在本发明的外部，当防爆阀打开后，可燃物经过一定的过滤后再与空气混合，降低或避免高浓度的可燃物直接与空气汇合燃烧。所述防爆阀为现有电池通用技术，此处不再赘述。
16.同时，本发明能够避免某电池热失控以后喷射出来的可燃物质在周围电池表面产生明火，防止热扩散的发生。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1是本发明电池热失控导流组件内部结构图；
20.图2是本发明电池装置和电池热失控导流组件总体外观图；
21.图3是本发明图2电池壳体拆解后内部结构图。
22.附图标记说明：1、电池壳体；2、电池热失控导流组件；3、电池模组；4、线束隔离板；5、模组端板；6、隔热缓冲片；7、模组侧板；21、导流部件本体；22、支架；23、盖板；24、封闭边；25、隔板；26、电芯喷射通道；27、泄压孔；28、过滤层；29、安装孔。
具体实施方式
23.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
25.如图1所示，本发明电池热失控导流组件内部结构图。导流部件本体21的长度方向依次均布四个容置空间，容置空间和电池数目相同。相邻两个容置空间设置封闭边。每一个容置空间内平行间隔设置四个隔板25，隔板25上分布多个泄压孔27，电芯喷射通道26在最内部两个隔板25之间，电芯喷射通道26和电池接线柱大小大体一致。在远离电芯喷射通道26的两个隔板25隔板之间设置过滤层28，前后设置共两组过滤层28。导流组件顶部设置有盖板23，盖板23焊接在导流部件本体21上部，以使容置空间的上端封闭，使烟气仅能够通过泄压孔27排出。电池热失控导流组件2底部设置有支架22，焊接在导流部件本体21下部，支架22下端设置有安装孔29，安装孔29可以用于与电池壳体1连接。
26.导流组件盖板23、导流部件本体21、支架22均采用金属制成，流导组件盖板23、导流部件本体21、支架22之间均采用金属材料焊接而成。金属材料表面喷涂绝缘防火材料，提高金属材料的绝缘性能和耐火性能。
27.电池热失控时，会产生高速喷出的气体、电解液蒸汽和高温熔融固体颗粒等物质。当某个电芯发生热失控时，此电芯使电池内部温度持续上升，并伴随产生大量的物质。产生的大量物质通过电芯喷射通道26引流到导流部件本体21内部的其中一个容置空间，因为盖
板23和封闭边的阻挡，气体引流到最内部两组隔板25之间的腔室，此腔室具有缓冲区的作用。同时，最内部两组隔板25之间的腔室外侧的两个腔体也起到了缓冲腔的作用。随后，气体通过隔板25上的泄压孔27分别流动到最外部前后两个设置有过滤层28的腔室，经过过滤层28对高温熔融固体颗粒的过滤，通过最外侧的两组隔板25的泄压孔27从导流组件两侧排出。电池热失控导流组件2设置在电池上部，避免热失控的电池直接对着电池包上盖喷射，降低对乘员舱的危害，多一层对乘员的保护作用。防爆阀打开后电池内部喷射出来的可燃物经过一定的过滤后再与空气混合，降低或避免高浓度的可燃物直接与空气汇合燃烧，避免某电池热失控以后喷射出来的可燃物质在周围电池表面产生明火，防止热扩散的发生。
28.在另一个实施例中，如果电池体积较小，每一个容置空间内平行间隔设置两个带有泄压孔27的隔板25，形成一个大腔体。两个隔板25内侧均设置有过滤层28。当某个电芯发生热失控时，产生的大量物质通过电芯喷射通道26引流到导流部件本体21内部的其中一个容置空间，因为盖板23和封闭边的阻挡，气体引流到此腔室，经过过滤层28对高温熔融固体颗粒的过滤，通过两组隔板25的泄压孔27从两侧排出。
29.在另一个实施例中，如果电池体积较大，每一个容置空间内平行间隔设置多个带有泄压孔27的隔板25，形成多个腔体。当某个电芯发生热失控时，产生的大量物质通过电芯喷射通道26引流到导流部件本体21内部的其中一个容置空间，因为盖板23和封闭边的阻挡，气体引流到最内部两组隔板25之间的腔室。随后，气体经过多层腔室的缓冲，通过隔板25上的泄压孔27分别流动到最外部前后两个设置有过滤层28的腔室，经过过滤层28对高温熔融固体颗粒的过滤，通过最外侧的两组隔板25的泄压孔27从导流组件两侧排出。
30.实施例中提到的过滤材料包括纤维材料、多孔金属过滤材料、多孔无机非金属材料和金属丝制品。过滤材料主要作用是过滤部分可燃物，避免产生明火对周围电池造成不良影响。
31.其中，纤维材料为玻璃纤维层、硅酸钙纤维层或者陶瓷纤维层。这几类材质的固体颗粒纤维层均可承受1000℃以上的温度，并且呈纤维丝或切片状，透气率好，吸附性强，可有效吸附熔高温熔融固体颗粒，阻止其喷出，同时又可使得电池内部的高压气体顺利、快速地通过。
32.多孔金属过滤材料为主要用作液体和气体过滤器芯材,多孔金属过滤材料不仅强度更高,更耐高温过滤性能更稳定,而且可以控制和调整材料的孔隙度、微孔尺寸和分布状态,以满足吸附熔高温熔融固体颗粒需求。
33.多孔无机非金属材料包括硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的多孔材料，其优点是本身不导电，且耐高温，是极佳的防火材料。
34.金属丝制品的材质为铝、铝合金、镍、镍合金或者不锈钢。这些材质能够耐受较高的温度，且对电解液蒸汽的吸收或吸附能力较差，因此可以让电解液蒸汽有效通过。
35.在一些实施方式中，过滤材料使用纤维材料和金属丝制品混合制成。一些实施方式中，过滤材料使用多孔金属过滤材料和金属丝制品混合制成。一些实施方式中，使用纤维材料、多孔金属过滤材料和金属丝制品混合制成。一些实施方式中，使用纤维材料、多孔金属过滤材料、多孔无机非金属材料和金属丝制品混合制成。
36.在另一些实施方式中，过滤材料包括多层，使用纤维材料层、多孔金属过滤材料层、多孔无机非金属材料、金属丝制品层多层叠加。
37.如图2所示，本发明电池装置和电池热失控导流组件总体外观图。电池热失控导流组件2可拆卸的设置在电池壳体1上方。通过支架22下端的安装孔29固定到电池装置模组端板5的上方。
38.如图3所示，本发明图2电池壳体拆解后内部结构图。电池壳体1的内部空间由模组侧板7、模组端板5以及顶部的线束隔离板4共同和围而成，内部可以放置多个电池模组3，且相邻两个电池模组3之间设置有隔热缓冲片6。
39.模组端板5和模组侧板7主要是用于安装并固定电池模组3。
40.线束隔离板4采用阻燃高分子材料，将电芯和低压采样线束隔离开，起到绝缘防护的作用。
41.隔热缓冲片6由预氧丝气凝胶制品、陶瓷纤维制品、玻璃纤维、有机硅和聚酯类隔热材料制品等低导热阻燃材料制成。当一个电池模组热失控时，隔热缓冲片能够防止向其他电池模块的热蔓延。
42.以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。