[发明专利]氮水预混定向射流式电池自动降温系统

说明书

本发明公开了一种氮水预混定向射流式电池自动降温系统，包括电池和预混气体生成器，所述电池的外壳内平行设有多个隔热板,相邻两个隔热板之间填充有相变材料，所述相变材料中包裹有电芯；所述相变材料与外壳顶端之间设有预混气体管道，所述预混气体管道对应电芯的位置处设置有喷气口，所述喷气口中设有塞子，所述塞子的下端与相变材料抵接固定；所述预混气体管道的一端穿设出外壳，并与预混气体生成器连接，所述预混气体生成器用于生成高压氮气/水预混气体。本发明中，通过设置预混气体管道和塞子使相变材料兼具温度检测的功能，无需要检测电路即可实现电池异常发热时的定点紧急降温处理，结构简单，检测准确，安全性好。

技术领域

本发明涉及电池降温领域，特别涉及一种氮水预混定向射流式电池自动降温系统。

背景技术

目前，电池的应用范围越来越广泛，经常会采用电池给大的发热元件供电，此时，电池会产生较大的热量，需要及时将热量散发出去；另外，当负载发生短路等问题或电池内部发生短路时，会导致电池的温度急剧升高，如果不能及时降温，会发生起火甚至爆炸，此时，如果能够及时对电池进行降温可有效避免事故的发生。现在普遍采用电池温度在线监测装置对电池温度进行监测，发现温度异常后再通过紧急降温装置进行处置，但是在线监测装置并不能精确定位到故障的电芯，而且在线监测装置和紧急降温装置都是采用电路控制，在电池失火时也容易损坏失效，不能保证绝对的安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种无需电路控制且降温效果好的氮水预混定向射流式电池自动降温系统。

本发明的技术方案如下：

一种氮水预混定向射流式电池自动降温系统，包括电池和预混气体生成器，所述电池包括外壳和多个电芯，所述外壳内平行设有多个隔热板,相邻两个隔热板之间填充有相变材料，所述电芯包裹在相变材料中，所述相变材料与外壳顶端之间留有空隙，所述外壳对应空隙的位置处设有透气孔；在所述空隙中固设有预混气体管道，所述预混气体管道对应每一电芯的位置处均斜向下设置有至少一个喷气口，所述喷气口中设有塞子，所述塞子的下端与相变材料抵接固定；所述预混气体管道的一端穿设出外壳，并与预混气体生成器连接，所述预混气体生成器用于生成高压氮气/水预混气体。

进一步的，所述预混气体生成器包括缩放喷管、高压氮气产生装置、逆止阀和水箱；所述缩放喷管两端宽中间窄呈“沙漏”状，所述缩放喷管的一端与预混气体管道连接，另一端与高压氮气产生装置连接；所述缩放喷管的中部设有连接管，所述连接管与缩放喷管的内部空腔连通，所述连接管通过逆止阀与水箱连接。

进一步的，所述逆止阀包括阀体，所述阀体内设有空腔，所述空腔包括第一柱形腔、第二柱形腔和锥形腔，所述第一柱形腔的内径小于第二柱形腔的内径，所述第一柱形腔和第二柱形腔通过锥形腔连通，所述第二柱形腔的底部设有弹簧，所述弹簧的上端固设有锥形的阀芯，所述阀芯的形状与锥形腔相适配，所述第二柱形腔的侧壁上沿圆周方向均匀设有多个限位柱，所述限位柱的一端伸出至阀芯的正下方。

进一步的，所述预混气体管道包括主管道和分支管道，所述主管道从外壳内部的一端分别穿设过各隔热板，并从外壳的另一端穿出，在相邻的两个所述隔热板之间分别设有一个分支管道，所述分支管道与主管道连通，所述喷气口均设置在分支管道上。

进一步的，相邻两个所述隔热板之间填充的相变材料成台阶状，包括下台阶和上台阶，所述电芯均包裹在下台阶的相变材料中，所述分支管道均位于上台阶的上方，所述塞子与上台阶的上端面抵接。

进一步的，所述相变材料由膨胀石墨粉与石蜡混合制成，所述膨胀石墨粉与石蜡质量比为1：50～1：200。

进一步的，所述高压氮气产生装置产生的高压氮气的气压为0.2～0.3MPa。

进一步的，所述高压氮气/水预混气体中，水和氮气的质量比为0.2：1～0.8：1。