[发明专利]一种电池隔热阻燃防爆系统

说明书

本发明公开的一种电池隔热阻燃防爆系统，涉及电池热管理技术领域。该系统包括包裹于电池电芯外、由发泡材料形成的基质层以及排布于基质层外的激发材料管路；激发材料管路内存储有用于激发发泡材料使其相变固化的激发材料，激发材料可在高温作用下自动流出激发材料管路。本发明于电池外包裹发泡材料基质层，利用发泡材料的隔热性降低对邻近电池的热量传递，防止波及其他电池；同时，利用发泡材料的吸热膨胀性能，降低电池的温度，且进一步挤压电池间的缝隙，阻断火焰的传播；有效实现了集降温隔离阻燃防爆为一体的主动保护方式，安全高效，在一定程度上降低了由于连锁效应引发的电池热失控及电池复燃的风险，阻止了事故的进一步扩大。

技术领域

本发明涉及电池热管理技术领域，具体涉及一种电池隔热阻燃防爆系统。

背景技术

近年来，国内外新能源汽车及相关技术得到长足发展，电池作为电动汽车的能量储存装置，也得到了大量的应用。电池驱动技术作为新能源汽车的核心技术动为人类新能源的开发利用提供了新的思路。

然而，电池的广泛应用也带来了新的安全隐患，国内外动力电池火灾和爆炸事故时有发生。据不完全统计，自2016年以来，国内新能源汽车火灾事故已发生200余起，半数以上的事故源于电池，不断发生的事故引发了人们对电动汽车安全性的质疑。于此同时，人们对电池续航和寿命的要求也不断提高，导致电池的能量密度越来越高，这对电池的安全性也提出了更严格的要求。

目前，现行的电动汽车用动力蓄电池安全要求(GB38031-2020)缺乏有效防火、控火措施，在火灾发生时能够采取的措施十分有限。主要缺陷在于：1.在电池安全保护思路层面，传统保护思路为电池的正常发热提供被动保护，即在电池未发生热失控时采取风冷散热。此保护思路未考虑控制发热量巨大的热失控情景；2.受电池结构的影响，现有技术无法将灭火剂喷射进电池内部，电池火灾控制难度大、复燃可能性高；3.市面售电池种类繁杂，电池更新换代加快，与之对应的防火防爆系统需要及时适配。

发明内容

有鉴于此，本发明公开了一种电池隔热阻燃防爆系统，在电池温度异常时采取降温隔离阻燃防爆为一体的主动保护方式，安全高效，在一定程度上降低了由于连锁效应引发的电池热失控及电池复燃的风险，阻止事故的扩大化。

根据本发明的目的提出的一种电池隔热阻燃防爆系统，包括包裹于电池电芯外、由发泡材料形成的基质层以及排布于基质层外的激发材料管路；所述激发材料管路内存储有用于激发发泡材料使其相变固化的激发材料，所述激发材料可在高温作用下自动流出激发材料管路。

优选的，所述电池上还设置有用于存储激发材料的激发材料罐，所述激发材料管路与激发材料罐连通，并于连接处设置有常闭的瓶头阀；所述瓶头阀的下游设置有可在压力作用下自动开启的带阀瓣的控制阀门，所述控制阀门下游设置有流量开关。

优选的，每一所述电池对应设置有两个激发材料罐。

优选的，所述激发材料管路内控制阀门下游管壁上还设置有应急启动阀；所述隔热阻燃防爆系统还包括一设置于电池外的电控模组，所述瓶头阀和应急启动阀与电控模组电连接，并可在电控模组的控制下开启。

优选的，所述激发材料管路为双层管，包括内层管路和外层管路；其中，内层管路由热敏材料制成，供激发材料流通；外层管路管壁上开设有用于释放激发材料的释放孔。

优选的，所述释放孔设置于外层管路朝向基质层的一侧。

优选的，所述激发材料管路蛇形排布于基质层外。

优选的，所述隔热阻燃防爆系统还包括一设置于电池外、用于对电池温度实时监测的温控模组。

优选的，所述基质层与电池电芯之间还设置有电池热控制层，并由电池热控制组件进行控制。

与现有技术相比，本发明公开的一种电池隔热阻燃防爆系统的优点是：