[发明专利]一种动力电池热失控被动安全系统

说明书

本发明提供一种应用于新能源电动汽车技术领域的动力电池热失控被动安全系统，所述的动力电池热失控被动安全系统的进气管路(5)一端连通压气机(8)，进气管口(14)上设置防爆阀Ⅰ(6)，进气接头(10)通过进气支管(15)与进气管路(5)连通，进气接头(10)内设置易熔材料片Ⅰ(11)，排气管路(2)一端连通排气机(3)，排气管口(16)上设置防爆阀Ⅱ(7)，排气接头(13)内设置易熔材料片Ⅱ(12)，本发明所述的动力电池热失控被动安全系统，出现局部热点时，通过强制风冷局部热点，降低电芯温度，并通过大流量空气稀释，控制高浓度的可燃烟气达到可燃界限以下并安全排出到电池外部，从而有效灭火性能可靠，提升动力电池安全性。

技术领域

本发明属于新能源电动汽车技术领域，更具体地说，是涉及一种动力电池热失控被动安全系统。

背景技术

随着当今社会的不断发展，工业水平的不断提升，能源环境问题变得日益严峻，因此纯电动汽车的推广和普及迫在眉睫。作为纯电动汽车的动力来源，其电池安全是制约纯电动汽车发展的关键。

目前，纯电动汽车的动力电池主要采用三元锂电池电芯或者磷酸铁锂电池电芯，均存在着严重的热失控的风险。在应力、热刺激作用下，电池模组内的电芯发生短路，出现电芯爆喷现象，从喷发口喷射出大量混合物，其中混有大量如甲烷、氢气、一氧化碳等可燃气体。这些喷射出的混合物温度较高，可达几百甚至上千摄氏度，并且这些气流柱以一定压力冲击电池上盖，对电池包上盖结构设计与选材提出极大的挑战。当压强和温度超过电池上盖材料承受极限时，电池包上盖破损，高温可燃气体发生泄漏，接触空气的瞬间发生燃烧。由于可燃气体密度远小于空气，火焰上窜，必然造成车主的生命和财产损失。

现有的已经被应用的热失控被动安全系统主要有三条措施。一、用隔热材料保护未热失控的电芯；二、设置烟气流道将热失控产生的气体排出电池包壳体外；三、利用电池包的热管理系统加强冷却。这类系统的显著的缺点是不能够主动的减低热失控产生气体的温度，热失控产生的高温气体排放到电池包外后接触到空气中的氧气满足着火条件，依然会起火。在查到的很多专利也有利用灭火介质降温灭火的方案。典型的方案：利用灭火介质罐存储/制备一定量的灭火介质，利用温度、压力、电压等传感器探测到电池包热失控，然后控制器电动/电磁的设备将灭火介质输送到热失控的电芯附近，达到降温灭火的目的。这类系统存在的问题主要有：一、系统中的电动/电磁设备需要控制器以及驱动设备会导致整个系统比较复杂，可靠性降低。二、电池发生热失控时，几百度的高温气体会破坏驱动设备或者控制器导致系统失效。三、灭火介质的存储罐也会占用比较多的空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单，电池未出现局部热点时确保风冷整体管路处于断开状态，出现局部热点时，通过强制风冷局部热点，降低电芯温度，并通过大流量空气稀释，控制高浓度的可燃烟气达到可燃界限以下并安全排出到电池外部，从而有效灭火性能可靠，提升动力电池安全性的动力电池热失控被动安全系统。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种动力电池热失控被动安全系统，包括多个电池模组、排气管路、进气管路，进气管路一端连通压气机，压气机的进气管口上设置防爆阀Ⅰ，每个电池模组的进气接头通过进气支管与进气管路连通，进气接头内设置易熔材料片Ⅰ，排气管路一端连通排气机，排气机的排气管口上设置防爆阀Ⅱ，每个电池模组的排气接头通过排气支管与排气管路连通，排气接头内设置易熔材料片Ⅱ。

所述的动力电池热失控被动安全系统还包括电池外壳，多个电池模组均设置在电池外壳内。

所述的动力电池热失控被动安全系统的每个电池模组一端设置进气接头，每个电池模组另一端设置排气接头。

所述的进气管口和排气管口分别穿过电池外壳，防爆阀Ⅰ和防爆阀Ⅱ分别固定安装在电池外壳上。

所述的压气机和排气机分别连接电动马达。