电池包和动力设备的制作方法

1.本实用新型涉及动力设备技术领域，具体而言，涉及一种电池包和动力设备。


背景技术：

2.电动汽车由于其节能、环保的特点成为新能源汽车的发展重要产业。由于电芯应用材料的特性而导致现有的电池包会存在热失控的问题，电池包具有起火爆炸的风险。通常通过控制电池包在安全的使用环境及使用方法上来避免电池包热失控，但随着应用量不断地提高，使用环境呈多样化，很难做到避免失控的状态。
3.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的在于提供一种电池包，以解决现有技术中的电池包由于电芯应用材料的特性而导致的热失控难以控制的技术问题。本实用新型的电池包通过两位三通电磁阀等配合，可实现对电池包壳体内部环境进行冷却，并且防止明火蔓延，具有优异的防爆、防炸效果。
5.本实用新型的另一个目的在于提供一种动力设备，包括如上所述的电池包，该动力设备具有优异的安全性能。
6.为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：
7.一种电池包，包括电池包壳体以及容置于所述电池包壳体内的电池模组；所述电池包壳体包括上壳体和下壳体，所述下壳体相对两侧的端面上设置有入气口和排气口；
8.所述电池包壳体的外部设置有两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀的输出端口连接所述电池包壳体的入气口，所述两位三通电磁阀的常开端口连接冷却气体供给装置，所述两位三通电磁阀的常闭端口连接惰性气体供给装置；
9.所述排气口连接排气装置。
10.在一种实施方式中，所述两位三通电磁阀的常开端口通过冷却气体输入管路与所述冷却气体供给装置相连。
11.在一种实施方式中，所述两位三通电磁阀的常开端口与所述冷却气体供给装置之间设置有气泵。
12.在一种实施方式中，所述冷却气体输入管路的直径为8～20mm。
13.在一种实施方式中，所述气泵和所述两位三通电磁阀的常开端口之间的所述冷却气体输入管路上设置有冷却气体流量计。
14.在一种实施方式中，所述气泵和所述冷却气体流量计之间的所述冷却气体输入管路上设置有冷却气体流量调节阀。
15.在一种实施方式中，所述两位三通电磁阀的常闭端口通过惰性气体输入管路与所述惰性气体供给装置相连。
16.在一种实施方式中，所述惰性气体输入管路的直径为8～20mm。
17.在一种实施方式中，所述惰性气体输入管路上设置有惰性气体流量计；
18.在一种实施方式中，所述惰性气体流量计和所述惰性气体供给装置之间的所述惰性气体输入管路上设置惰性气体流量调节阀。
19.在一种实施方式中，所述排气口通过排气管路与所述排气装置相连；
20.在一种实施方式中，排气口的直径为8～20mm。
21.在一种实施方式中，所述入气口的直径为8～20mm。
22.在一种实施方式中，所述入气口的个数为一个或者多个。
23.在一种实施方式中，所述排气口的个数为一个或者多个。
24.在一种实施方式中，所述下壳体的横截面具有六边形结构，所述六边形结构为轴对称图形；所述六边形结构依次包括第一边、第二边、第三边、第四边、第五边和第六边，所述第一边和所述第二边形成第一直角，所述第一边和所述第六边形成第二直角；
25.所述入气口设置于所述第三边和/或第五边所在的所述下壳体的侧端面；
26.所述排气口设置于所述第一边所在的所述下壳体的侧端面。
27.在一种实施方式中，所述惰性气体选自氮气。
28.一种动力设备，包括如上所述的电池包。
29.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
30.(1)通过在电池包壳体的入气口设置两位三通电磁阀，可实现降温与解决热失控的问题，即在电池包正常工作状态下，常开端口打开，常闭端口闭合，通过冷却气体冷却实现流动风冷降温的作用；当发生热失控的时候，通过调节两位三通电磁阀使常开端口闭合，常闭端口打开，惰性气体进入电池包壳体内部，可有效防止热失控起明火的进一步蔓延。上述电池包可在解决电池包热失控问题的同时，节省防爆阀的使用。
31.(2)动力设备采用上述电池包，具有更高的安全性能。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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他的附图。
33.图1为本实用新型中实施例1中的电池包结构示意图；
34.图2为本实用新型中电池包壳体入气口连接两位三通电磁阀的结构示意图；
35.图3为本实用新型中两位三通电磁阀的结构示意图；
36.图4为电池包的下壳体横截面呈六边形的结构示意图；
37.图5为实用新型中实施例2中的电池包结构示意图；
38.图6为实用新型中电池包入气口的工作原理图。
39.附图标记：
40.1-电池包壳体、10-下壳体、11-上壳体、101-入气口、1011-入气管路、102-排气口、2-两位三通电磁阀、201-输出端口、202-常开端口、203-常闭端口、3-冷却气体供给装置、301-冷却气体输入管路、3011-气泵、3012-冷却气体流量调节阀、3013-冷却气体流量计、4-惰性气体供给装置、401-惰性气体输入管路、4011-惰性气体流量调节阀、4012-惰性气体流
量计、5-排气装置、501-排气管路。
具体实施方式
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.一种电池包，包括电池包壳体以及容置于所述电池包壳体内的电池模组；所述电池包壳体包括上壳体和下壳体，所述下壳体相对两侧的端面上设置有入气口和排气口；
44.所述电池包壳体的外部设置有两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀的输出端口连接所述电池包壳体的入气口，所述两位三通电磁阀的常开端口连接冷却气体供给装置，所述两位三通电磁阀的常闭端口连接惰性气体供给装置；
45.所述排气口连接排气装置。
46.通过在电池包壳体的入气口设置两位三通电磁阀，两位三通电磁阀包括输出端口、常开端口和常闭端口；两位三通电磁阀的常开端口连接冷却气体供给装置，即在电池包正常工作状态下，常开端口打开，常闭端口闭合，冷却气体供给装置为电池包壳体提供冷却气体，冷却气体从入气口输入至电池包壳体内，扩散至充满整个电池包壳体，与此同时，排气口通过排气装置产生的负压将电池包壳体内的气体排出，使电池包壳体内的气体流动，可实现流动风冷降温的作用；当发生热失控的时候，通过调节两位三通电磁阀使常开端口闭合，常闭端口打开，惰性气体供给装置提供惰性气体，惰性气体通过两位三通电磁阀从电池包壳体的入气口进入电池包壳体内部，与此同时，排气口通过排气装置产生的负压将电池包壳体内的气体排出，在惰性气体循环下，电池包内充满惰性气体，不会产生明火扩散，可有效防止热失控起明火的进一步蔓延。上述电池包可在解决电池包热失控问题的同时，节省防爆阀的使用。
47.在一种实施方式中，电池模组呈横向堆叠放置于下壳体内部。
48.在一种实施方式中，两位三通电磁阀的工作原理图如图6所示，在电池包正常工作时，使用两位三通电磁阀的常通状态，即第一接头和第三接头相通，即在气泵工作的情况下持续通入冷却气体；在发生热失控时，通过控制两位三通电磁阀使第一接头和第二接头相通，导入惰性气体，来防止热失控起明火从而进一步蔓延。
49.需要说明的是，所述入气口和所述排气口位于所述电池包壳体的相对两端，具体是指：入气口和排气口需要在电池包壳体的不同两端，这样可使输入电池包壳体的气体很好的充满整个电池包壳体内部，以达到冷却、防火、防爆的效果。入气口和所述排气口可以
是位于电池包壳体两侧的对称位置或者不对称的位置。
50.在一种实施方式中，所述惰性气体选自氮气。
51.在一种实施方式中，冷却气体供给装置中设置有气体降温单元，用于产生不同温度的冷却气体，以满足不同电池包对冷却气体温度的需求。
52.在一种实施方式中，所述两位三通电磁阀的常开端口通过冷却气体输入管路与所述冷却气体供给装置相连。在一种实施方式中，所述冷却气体输入管路的直径为8～20mm。在一种实施方式中，所述冷却气体输入管路的直径为包括但不限于为10mm、12mm、15mm、18mm或20mm。
53.在一种实施方式中，所述两位三通电磁阀的常开端口与所述冷却气体供给装置之间设置有气泵。通过气泵将冷却气体输送至电池包壳体内部。
54.在一种实施方式中，所述气泵和所述两位三通电磁阀的常开端口之间的所述冷却气体输入管路上设置有冷却气体流量计。通过冷却气体流量计以监测冷却气体输入至电池包壳体的流量。气体流量计可以为冷却气体流量监测点。
55.在一种实施方式中，所述气泵和所述冷却气体流量计之间的所述冷却气体输入管路上设置有冷却气体流量调节阀。通过冷却气体流量调节阀以控制冷却气体的流量。以满足电池包壳体对冷却气体的不同流量需求。
56.在一种实施方式中，所述两位三通电磁阀的常闭端口通过惰性气体输入管路与所述惰性气体供给装置相连。在一种实施方式中，所述惰性气体输入管路的直径为8～20mm。在一种实施方式中，所述惰性气体输入管路的直径包括但不限于为8mm、10mm、12mm、15mm、18mm或20mm。
57.在一种实施方式中，所述惰性气体输入管路上设置有惰性气体流量计。通过设置流量惰性气体流量计以监测惰性气体输入管路中惰性气体的流量；可满足电池包对不同惰性气体流量的需求。
58.在一种实施方式中，所述惰性气体流量计和所述惰性气体供给装置之间的所述惰性气体输入管路上设置惰性气体流量调节阀。
59.在一种实施方式中，所述排气口通过排气管路与所述排气装置相连。
60.在一种实施方式中，排气口的直径为8～20mm。在一种实施方式中，排气口的直径包括但不限于为9mm、10mm、12mm、15mm、18mm或20mm。
61.在一种实施方式中，电池包设置的流量计和气体流量调节阀可通过车内的电池控制系统进行调控。
62.在一种实施方式中，所述两位三通电磁阀的输出端口通过入气管路与所述电池包壳体的入气口相连。
63.在一种实施方式中，所述入气口的直径为8～20mm。在一种实施方式中，所述入气口的直径包括但不限于为9mm、10mm、12mm、15mm、18mm或20mm。
64.在一种实施方式中，所述入气口的个数为一个或者多个。
65.在一种实施方式中，所述排气口的个数为一个或者多个。
66.在一种实施方式中，所述电池包壳体的入气口和排气口分别可设置一个或者分别设置多个。通过在电池包壳体的不同位置设置多个入气口，可使冷却气体或者惰性气体能够从电池包壳体的不同方位进入壳体内部，可快速布满整个电池包壳体的内部，从而达到
对电池包壳体内部的优异的冷却效果，可防止热失控明火的进一步蔓延，起到优异的防火、防爆的效果。
67.需要说明的是，电池包壳体的外部形状可以包括多种，例如可以为长方体，也可根据需要调整为其他形状。
68.在一种实施方式中，所述下壳体的横截面具有六边形结构，所述六边形结构为轴对称图形；所述六边形结构依次包括第一边、第二边、第三边、第四边、第五边和第六边，所述第一边和所述第二边形成第一直角，所述第一边和所述第六边形成第二直角；所述入气口设置于所述第三边和/或第五边所在的所述下壳体的侧端面；所述排气口设置于所述第一边所在的所述下壳体的侧端面。
69.一种动力设备，包括如上所述的电池包。
70.该动力设备包括电动汽车等，具有较高的安全性能。
71.下面结合具体的实施例、附图进一步说明。
72.实施例1中的电池包结构示意图如图1所示，其中，电池包壳体为俯视示意图。
73.电池包壳体入气口连接两位三通电磁阀的结构示意图如图2所示，其中，电池包壳体呈现其局部示意图。
74.两位三通电磁阀的结构示意图如图3所示，可呈现两位三通电磁阀的输出端口。
75.电池包的下壳体横截面呈六边形的结构示意图如图4所示。
76.实施例2中的电池包结构示意图如图5所示，其中，电池包壳体为俯视示意图。
77.实施例1
78.一种电池包，如图1、图2和图3所示，包括电池包壳体1以及容置于电池包壳体1内的电池模组；电池包壳体包括上壳体11和下壳体10，下壳体10相对两侧的端面上设置有入气口101和排气口102；
79.电池包壳体1的外部设置有两位三通电磁阀2，两位三通电磁阀2的输出端口201通过入气管路1011连接入气口101，两位三通电磁阀2的常开端口202通过冷却气体输入管路301与冷却气体供给装置3相连，两位三通电磁阀2的常闭端口203通过惰性气体输入管路401与惰性气体供给装置4相连；排气口102通过排气管路501与排气装置5相连。
80.其中，惰性气体为氮气。
81.本实施例中电池包的工作原理包括：在电池包正常工作状态下，两位三通电磁阀2的常开端口202打开，常闭端口203闭合，冷却气体供给装置3为电池包壳体1提供冷却气体，冷却气体通过冷却气体输入管路301从入气口101输入至电池包壳体1内，扩散至充满整个电池包壳体1，与此同时，排气口102通过排气装置5产生的负压将电池包壳体1内的气体沿排气管路501排出，使电池包壳体1内的气体流动，可实现流动风冷降温的作用；当发生热失控的时候，通过调节两位三通电磁阀2使常开端口202闭合，常闭端口203打开，惰性气体供给装置4提供惰性气体，惰性气体通过惰性气体输入管路401经过两位三通电磁阀2，再从电池包壳体1的入气口101进入电池包壳体1内部，与此同时，排气口102通过排气装置5将电池包壳体1内的气体排出，电池包内充满惰性气体，不会产生明火扩散。
82.实施例2
83.一种电池包，如图2、图3、图5所示，包括电池包壳体1以及容置于电池包壳体1内的电池模组；电池包壳体包括上壳体11和下壳体10，下壳体10相对两侧的端面上设置有入气
口101和排气口102；
84.电池包壳体1的外部设置有两位三通电磁阀2，两位三通电磁阀2的输出端口201与入气管路1011连接电池包壳体1的入气口101，两位三通电磁阀2的常开端口202连接冷却气体供给装置3，两位三通电磁阀2的常闭端口203连接惰性气体供给装置4；
85.排气口102连接排气装置5；
86.两位三通电磁阀2的常开端口202通过冷却气体输入管路301与冷却气体供给装置3相连；两位三通电磁阀2的常开端口202与冷却气体供给装置3之间设置有气泵3011；冷却气体输入管路301的直径为8～20mm；
87.气泵3011和两位三通电磁阀2的常开端口202之间的冷却气体输入管路301上设置有冷却气体流量计3013；气泵3011和冷却气体流量计3013之间的冷却气体输入管路301上设置有冷却气体流量调节阀3012；两位三通电磁阀2的常闭端口203通过惰性气体输入管路401与惰性气体供给装置4相连；惰性气体输入管路401的直径为8～20mm；惰性气体输入管路401上设置有惰性气体流量计4012；惰性气体流量计4012和惰性气体供给装置4之间的惰性气体输入管路401上设置惰性气体流量调节阀4011。
88.排气口102通过排气管路501与排气装置5相连；排气口102的直径为8～20mm；
89.电池包壳体1的入气口101的直径为8～20mm；
90.电池包壳体1的横截面具有六边形结构，如图4所示，六边形结构为轴对称图形；六边形结构依次包括第一边、第二边、第三边、第四边、第五边和第六边，第一边和第二边形成第一直角，第一边和第六边形成第二直角；入气口101设置于第三边或第五边所在的下壳体10的侧端面；排气口102设置于第一边所在的下包壳体10的侧端面。
91.其中，惰性气体为氮气。
92.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。