一种电池防爆装置及电动摩托车的制作方法

文档序号:31608297发布日期:2022-09-21 12:41阅读:351来源:国知局
一种电池防爆装置及电动摩托车的制作方法

1.本发明涉及新能源交通运输技术领域,尤其涉及一种电池防爆装置及电动摩托车。


背景技术:

2.新能源摩托车具有环保、便捷、低成本等优势,其产量也将进一步增加。而随着消费者对续航、动力等需求的不断提升和新能源动力电池技术的不断更新发展,安全问题也显得更加突出。应用于新能源摩托车的动力电池随着能量密度的逐步提高,热稳定性在逐渐降低,热失控的风险越来越高,热失控所释放的能量也越来越大。
3.热失控是指蓄电池在恒压充电时电流和电池温度发生一种积累性的增强作用并逐步损坏。由于单个电芯热失控问题造成电池内部热量无法排出,形成热流引起电池内部整体温度升高,进而触发其他电芯连锁热失控,出现整包电池起火爆炸。
4.目前新能源摩托车行业对电池安全防护意识还比较淡薄,安全防护措施良莠不齐,甚至完全缺失。一旦有电芯组中有一个电芯发生热失控,将逐渐把整个电芯组全部触发,而此间产生的巨大能量在无法及时导流泄压的情况下产生的燃烧爆炸将进一步影响车辆使用人员的人身安全。
5.因此,亟需一种电池防爆装置及电动摩托车来解决现有技术中的问题。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种电池防爆装置,能够在电芯热失控后对电池的壳体内部进行泄压,防止电池发生爆炸。
7.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
8.一种电池防爆装置,包括:
9.壳体,所述壳体内设置有容纳腔体;
10.电芯组,设置于所述容纳腔体内,所述电芯组包括多个堆叠放置的电芯;
11.防火机构,包括隔温防火垫,相邻两个所述电芯之间设置有所述隔温防火垫;
12.冷却机构,与所述容纳腔体连通,所述冷却机构被配置为对所述电芯组冷却降温或在所述电芯组热失控时对所述容纳腔体进行泄压和排烟。
13.可选地,所述冷却机构包括进气管、排气管、进气风扇和排气风扇,所述进气管和所述排气管均与所述容纳腔体连通,所述进气风扇设置于所述进气管的进风口处,所述排气风扇设置于所述排气管的出风口处。
14.可选地,所述隔温防火垫包括云母材料、超级棉材料、气凝胶材料中的任意一种或至少两种的组合。
15.可选地,所述防火机构还包括防火板,所述防火板罩设于所述电芯组上。
16.可选地,所述防火机构还包括绝缘隔热板,所述绝缘隔热板设置于所述壳体的内壁上。
可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
37.现有的电池一般包括有壳体和电芯组,电芯组设置在壳体的内部,电芯组是由多个电芯电连接组成,当单个电芯发生热失控时,单个电芯热失控产生的热量会逐渐扩散到其他电芯上,造成整个电芯组发生热失控,整个电芯组发生热失控时会使电池内部产生巨大的热量,使电池内部压强增大,造成电池爆炸。
38.为了有效阻止电池热失控,降低电池的危险程度,防止电池发生爆炸,如图1所示,本实施例提供了一种电池防爆装置,包括壳体100、电芯组200、防火机构300和冷却机构400,壳体100内设置有容纳腔体110用于容纳电芯组200,电芯组200包括多个电芯210,多个电芯210堆叠并且彼此之间相互电连接,电芯组200的总正极和总负极设置在壳体100的外部以对外部用电设备进行供电。如图1所示,冷却机构400与壳体100内的容纳腔体110连通,能够在电池正常工作时对电池进行冷却降温,保证电池以最佳的性能工作,需要说明的是,图1中箭头表示冷却机构400对电池的电芯组200进行冷却降温时气流的流动方向。防火机构300包括隔温防火垫310,隔温防火垫310设置在两个相邻的电芯210之间,能够在单个电芯210热失控时,阻止热量传导到相邻的其他电芯210上,阻止热量扩散,保证电池安全,并且在单个电芯210发生热失控后或者整个电芯组200发生热失控时,冷却机构400能够对电池壳体100内部进行泄压和排烟,防止电池内部因温度升高压强变大而发生爆炸。
39.本实施例提供的电池防爆装置,在电池正常工作状态下,通过冷却机构400对电池进行冷却降温,保证电池的效能和输出功率,当电池内部的单个电芯210出现热失控时,设置在两个电芯210之间的隔温防火垫310能够起到阻止电芯210热扩散的作用,避免个别电芯210热失控时因热扩散而造成其他电芯210热失控,甚至是整个电池热失控而爆炸,同时冷却机构400可以将电芯210热失控所产生的高温高压的气体及时排出电池的壳体100,降低电池壳体100内的压强,防止电池发生爆炸,提升整个电池的安全性。
40.优选地,如图1所示,冷却机构400包括进气管410、排气管420、进气风扇430和排气风扇440,进气管410和排气管420均与容纳腔体110连通,进气风扇430设置于进气管410的进风口处,排气风扇440设置于排气管420的出风口处,通过风冷的形式对电池进行降温,进气风扇430能够将冷气流通过进风管吹入到壳体100内部,冷气流与电芯组200进行热交换后由排气风扇440通过排气管420将气流排出,从而使电池内部与外界形成循环通路,使冷却机构400能够持续对电池进行冷却降温,保证电池的能效,提高电池的性能。当电池内部的某个电芯210发生热失控时,冷却机构400的进气风扇430和排气风扇440同时停止转动,使电池内部因温度升高、压强增大的高温高压气流或烟雾通过进气管410和排气管420排出,对电池壳体100内部的容纳腔体110进行泄压,防止电池壳体100内部压强过大发生爆
炸。
41.优选地,本实施例中的隔温防火垫310包括云母材料、超级棉材料、气凝胶材料中的任意一种或者至少两种的组合制作而成,从而保证隔温防火垫310具有良好的隔温和绝缘的作用。本实施例中优选云母材料制作隔温防火垫310,云母材料具有非常高的绝缘和绝热性能,具有抗强酸、强碱和抗压能力,能够提高隔温防火垫310的隔热和阻燃的作用。
42.可选地,如图1和图2所示,防火机构300还包括防火板320,防火板320罩设于电芯组200上,单个电芯210热失控后需要先冲破防火板320,电芯210的热量才会传递到壳体100的容纳腔体110内,在设置隔温防火垫310的基础上,增加一道保护屏障,能够进一步阻断单个电芯210热失控的热量传递到相邻的其他电芯210上,进一步提高电池的安全。
43.具体地,本实施例中的防火板320可以采用现有技术中的防火材料制成,并且根据电池的电芯210的型号选择合适和厚度即可,本实施例重点对防火板320的材料、大小及厚度不作具体限定。
44.可选地,本实施例中电池的壳体100由钢材料制成,壳体100内部密封且壳体100的内壁上设置有绝缘隔热板330,绝缘隔热板330能够起到绝缘和隔热的作用,防止壳体100带电,同时能够阻止外界的热量传递给电池的电芯210,并且电池电芯210热失控后,壳体100内部的热量只能通过进风管和出风管向外传递,减少对电池周围设备的影响。
45.进一步地,绝缘隔热板330包括金云母、白云母、黑云母、合成云母中的任意一种或两种的组合制作而成。
46.优选地,本实施例中的绝缘隔热板330,首先由金云母、白云母、黑云母、合成云母中的一种或至少两种以上的复合材料制成板材、卷材或者型材,然后通过切割而成,加工工序简单,节约生产制造的成本,提高生产绝缘隔热板330的效率。
47.优选地,如图2所示,冷却机构400还包括导流件450,进气管410和排气管420内均设置有导流件450,导流件450用于在将壳体100内的电芯210发生热失控后,进气风扇430和排气风扇440将壳体100停止转动,导流件450将壳体100内的烟雾或者高温高压气流导出壳体100,对电池壳体100进行泄压,需要说明的是,图2中箭头表示在电芯组200中单个电芯210发生热失控时,壳体100内高温高压气流的流动方向。
48.进一步地,本实施例中导流件450为螺旋金属网,螺旋金属网成本低,不易变形,能够对进气管410和排气管420提供很好的支撑,并且螺旋金属网的螺旋形结构能够提供很好的导流效果,能够快速将壳体100内的高温高压气流导出。
49.本实施例提供的电池防爆装置的工作原理为:
50.在电池正常工作时,进气风扇430通过进气管410将冷气流导入电池壳体100内部,冷气流与壳体100内的电芯组200进行热交换后,由排气风扇440通过排气管420导出,从而持续对电池进行冷却降温。
51.当电池内部的某个电芯210发生热失控后,高温高压气流从电芯210内冲破防火板320进入到电池壳体100内,隔温防火板320能够阻止热气流向相邻的电芯210传递,此时进气风扇430和排气风扇440同时停止转动,在电池壳体100内部压强增大的同时,螺旋金属网通过螺旋的结构将高温高压气流从电池壳体100内导出,对电池进行泄压,防止电池发生爆炸,保证电池安全。
52.本实施例还提供了一种电动摩托车,包括上述的电池防爆装置,能够有效防止电
池发生爆炸,有效保护整个电池的安全和电动摩托车使用者的人身安全,提高电动摩托车的安全性能。
53.显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1