电池包结构的制作方法

1.本实用新型涉及电池领域，具体地涉及一种电池包结构。


背景技术：

2.电池包的电芯在发生热失控的情况下，如果不及时进行疏导，会导致失控产生的高温高压气体扩散到周边电芯，使整个电池包产生爆炸起火的危险。
3.因此，有必要对电池包内的电芯进行热失控防护和出现险情后的疏导，保障车内成员安全，把危险降至最低。
4.目前，常用的热失控防护的措施是在电池内安装防爆阀，此类方法可以使高温高压的气体排出包外，但是不能保障热失控的电芯不发生热扩散。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的不能保障热失控的电芯不发生热扩散的问题，提供一种电池包结构，该电池包结构给每一个电芯配备有安全的泄压出口，每一个泄压出口独立工作，不会产生相互影响导致热扩散，泄压所排放的气体通过外部导流通道进行汇流。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种电池包结构，该电池包结构包括：电芯导流管、外部导流通道和电池包本体；所述电芯导流管的两端分别连接于电芯防爆阀和所述外部导流通道，所述电芯导流管与所述电池包本体内的每个电芯分别一一对应设置；所述电芯导流管的面向所述外部导流通道的一端设有一泄压阀，所述泄压阀用于根据所述电芯导流管内的压力打开或者关闭。
7.优选地，所述电芯导流管包括：导流管本体；所述泄压阀包括：翻转盖、扭力弹簧和转轴，所述翻转盖通过所述转轴与所述导流管本体之间活动连接；所述扭力弹簧套设于所述转轴上，所述扭力弹簧的一端固定连接于所述导流管本体的端部，所述扭力弹簧的另一端固定连接于所述翻转盖的内侧面。
8.优选地，所述外部导流通道为车架大梁内形成的通道，所述外部导流通道的至少一处设置有防爆阀安装孔，所述防爆阀安装孔上安装有电池包防爆阀。
9.优选地，所述电池包防爆阀包括：防爆阀壳体和通过支架安装于所述防爆阀壳体内的弹簧导杆；所述弹簧导杆沿泄压的方向上顺次套设有泄压活动盘和弹簧，所述防爆阀壳体内设置有能够与所述泄压活动盘相贴合或分离的密封面。
10.优选地，所述泄压活动盘上设置有多个小圆孔。
11.优选地，所述支架包括：上固定架和下固定架，所述弹簧导杆同轴固接于所述上固定架和所述下固定架之间。
12.优选地，所述防爆阀壳体的外端面上覆盖设置有防水透气膜。
13.优选地，所述外部导流通道的内壁设置有耐高温内衬涂层。
14.优选地，所述耐高温内衬涂层为0.4-0.6mm厚的氧化铝耐高温涂层。
15.优选地，所述外部导流通道的侧面设置有多个分别与所述电芯导流管(2) 一一对应的对接孔。
16.通过上述技术方案，该电池包结构给每一个电芯配备有安全的泄压出口，每一个泄压出口独立工作，不会产生相互影响导致热扩散，泄压所排放的气体通过外部导流通道进行汇流。
附图说明
17.图1是电池包结构的一种优选实施方式的结构示意图；
18.图2是图1的爆炸结构示意图；
19.图3是单片电芯的一种优选实施方式的结构示意图；
20.图4是电芯导流管的一种优选实施方式的结构示意图；
21.图5是车架的一种优选实施方式的结构示意图；
22.图6是电池包防爆阀的一种优选实施方式的结构示意图；
23.图7是图5中a部分的局部放大结构示意图；
24.图8是图5中b部分的局部放大结构示意图；
25.图9是图1中c的局部放大结构示意图。
26.附图标记说明
27.1-电芯；2-电芯导流管；3-电池包防爆阀；4-车架大梁；1-1-电芯防爆阀； 2-1-翻转盖；2-2-转轴；2-3-扭力弹簧；2-4-导流管本体；3-1-上固定架；3-2
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泄压活动盘；3-3-弹簧；3-4-弹簧导杆；3-5-下固定架；3-6-防水透气膜；3-7
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防爆阀壳体；3-8-圆孔；4-1-对接孔；4-2-外部导流通道；4-3-防爆阀安装孔； 4-4-耐高温内衬涂层。
具体实施方式
28.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
29.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
30.参见图1-3所示的电池包结构，该电池包结构包括：电芯导流管2、外部导流通道4-2和电池包本体；所述电芯导流管2的两端分别连接于电芯防爆阀1-1和所述外部导流通道4-2，所述电芯导流管2与所述电池包本体内的每个电芯1分别一一对应设置；所述电芯导流管2的面向所述外部导流通道4-2的一端设有一泄压阀，所述泄压阀用于根据所述电芯导流管2内的压力打开或者关闭。
31.通过上述技术方案的实施，该电池包结构给每一个电芯1配备有安全的泄压出口，每一个泄压出口独立工作，不会产生相互影响导致热扩散，泄压所排放的气体通过外部导流通道4-2进行汇流。
32.工作时，当某一个或多个电芯1发生热失控时，对应电芯1的电芯防爆阀1-1喷出高温高压气体进入电芯导流管2中，此时，泄压阀在压力增加的情况下被打开，高温高压气体从从电芯导流管2流入外部导流通道4-2中，进而可以消除该一个或多个电芯1发生热失控
对其他电芯1的影响，不会产生相互影响导致热扩散。
33.在该实施方式中，为了进一步提供一种电芯导流管2，如图4所示，所述电芯导流管2包括：导流管本体2-4；所述泄压阀包括：翻转盖2-1、扭力弹簧2-3和转轴2-2，所述翻转盖2-1通过所述转轴2-2与所述导流管本体 2-4之间活动连接；所述扭力弹簧2-3套设于所述转轴2-2上，所述扭力弹簧 2-3的一端固定连接于所述导流管本体2-4的端部，所述扭力弹簧2-3的另一端固定连接于所述翻转盖2-1的内侧面。当导流管本体2-4内处于正常压力时，翻转盖2-1在扭力弹簧2-3的作用下被压紧盖合在导流管本体2-4的端部，翻转盖2-1处于关闭状态；当导流管本体2-4内处于高压状态时，高温高压气体的巨大冲力喷向翻转盖2-1扭力弹簧2-3的扭力小于高温气体的喷力，翻转盖2-1绕着转轴2-2翻转打开。
34.电池包中的每一片电芯1都配备有电芯导流管2，正常状态下电芯导流管2由于扭力弹簧2-3的作用处于紧闭状态，即使某一片电芯1发生热失控的高温高压气体进入外部导流通道4-2中，气体不会逆流灌入别的正常状态的电芯1中，从而保障其它电芯1的安全。
35.在该实施方式中，为了进一步提供一种外部导流通道4-2的载体，如图 5所示，所述外部导流通道4-2为车架大梁4内形成的通道，所述外部导流通道4-2的至少一处设置有防爆阀安装孔4-3，所述防爆阀安装孔4-3上安装有电池包防爆阀3。通过这样的实施，使得电池包与车架大梁4形成整体，泄压出口借助整车车架的大梁作为排气主通道，将电芯1产生的高温高压气体及时排出包外，保证电池包的安全。另外，以车架替代电池包壳体，节省了电池包的制造材料。
36.在该实施方式中，为了进一步提供一种电池包防爆阀3，所述电池包防爆阀3包括：防爆阀壳体3-7和通过支架安装于所述防爆阀壳体3-7内的弹簧导杆3-4；所述弹簧导杆3-4沿泄压的方向上顺次套设有泄压活动盘3-2 和弹簧3-3，所述防爆阀壳体3-7内设置有能够与所述泄压活动盘3-2相贴合或分离的密封面。
37.进一步的，所述泄压活动盘3-2上设置有多个小圆孔3-8。小圆孔3-8 的孔径设置在2mm以内，主要可以让正常压力的气体出入，保证电池包内外压力均衡。
38.进一步的，所述支架包括：上固定架3-1和下固定架3-5，所述弹簧导杆3-4同轴固接于所述上固定架3-1和所述下固定架3-5之间。通过上固定架3-1和下固定架3-5的设置对泄压活动盘3-2起到上、下限位的作用。
39.进一步的，所述防爆阀壳体3-7的外端面上覆盖设置有防水透气膜3-6。通过设置防水透气膜3-6一方面可以起到防水的效果，另一方面具有透气均压的作用。
40.如图6所示，以外部导流通道4-2为车架大梁4内的通道为例进一步说明，高温高压气体流经车架大梁4主通道尾部后进入到电池包防爆阀3。电池包防爆阀3在正常的情况下具有透气均压防水的作用，泄压活动盘3-2上设置有小圆孔3-8，可以让正常压力的气体出入，保证电池包内外压力均衡，防水透气膜3-6允许气体自由出入，但可以阻止电池包外部的水分进入，从而对电池包具有防水作用。当高温高压气体流经电池包防爆阀3时，套在弹簧导杆3-4上的弹簧3-3顶住泄压活动盘3-2的力小于高温高压气体的压力，泄压活动盘3-2沿着弹簧导杆3-4往外运动，从而在泄压活动盘3-2的圆周露出气体外泄的环形空间进行泄压。为防止泄压活动盘3-2和导杆被高温高压气体冲脱，采用上固定架3-1和下固定架3-5将其固定。当高温高压气体泄露完毕，由于压力减少，泄压活动盘3-2在弹簧3-3的回弹力作用下，恢复原状，从而封住车架大梁4主通道。
41.在该实施方式中，发生热失控的电芯1的高温高压气体进入外部导流通道4-2后，为了避免外部导流通道4-2被高温高压气体烧蚀，所述外部导流通道4-2的内壁设置有耐高温内衬涂层4-4。
42.在该实施方式中，如图7所示，所述耐高温内衬涂层4-4为0.4-0.6mm 厚的氧化铝耐高温涂层。例如耐高温内衬涂层4-4为0.5mm，则可以耐受1300℃的高温气体和火苗的侵蚀。
43.在该实施方式中，如图8-9所示，所述外部导流通道4-2的侧面设置有多个分别与所述电芯导流管2一一对应的对接孔4-1。
44.此实用新型能够以整车车架作为电池包的壳体，通过在每一片电芯1的防爆阀上放置可通过压力控制开闭的电芯导流管2，可以容易实现电芯1热失控时高温气体的泄压导流。每个电芯导流管2独立工作，互不影响，可以保障其它状态正常的电芯1不受热失控电芯1产生的高温高压气体的回流侵蚀。电芯导流管2在发生热失控破坏后，可以连同电芯1一起实现快速更换。车架大梁4作为高温高压气体泄压的主通道，内衬耐高温涂层，从而保障整车结构强度和安全。大梁终端的防爆阀可以通过其中的弹簧3-3结构，在高压气体需要泄出时，通过压力差迅速打开进行泄压，当压力恢复正常时，可以自动关闭，从而保障电池包的密封安全。方案的电池包结构，以车架作为电池包的壳体，节省了电池包材料，充分利用了车架大梁4的导流作用。
45.此外，本实用新型的实施，可以保障热失控发生时车上乘员的安全并有足够的逃生时间；单个电芯1发生热失控可以避免发生热扩散，保护其它电芯1不受损害，从而减少损失；电芯1和导流管的可更换性可以降低电池包破坏后的维修成本；电池包结构可以降低车身重量。
46.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
47.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
48.此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。