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CN109037516B - 一种新型电芯防火筒 - Google Patents

一种新型电芯防火筒 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型电芯防火筒，包括防火结构和隔板结构，所述防火结构包括防火筒体，所述防火筒体由与电芯表面相接触的装配筒体和与电芯表面不接触的隔热筒体组成；所述装配筒体与隔热筒体相连通；所述装配筒体的端部设有对电芯进行轴向与径向定位约束，并对镍片提供装配定位空间的镍片装配槽；所述隔板结构包括与装配筒体端部相连接的连接板本体，所述连接板本体上设有与装配筒体相匹配的缓冲槽；所述缓冲槽的边缘向外延伸形成有隔离环；所述缓冲槽内设有若干泄压孔。本发明结构简单，设计合理，使用装配灵活，对电芯热暴走安全防护性能好。

Description

一种新型电芯防火筒
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域，尤其涉及到一种新型电芯防火筒。
背景技术
伴随新能源设备如电动车、物流机器人、电动船的发展，锂电池的使用是越来越广泛，为了追求更长的续航能力，锂电池单体以及Pack模组的容量越来越大，能量密度越来越高，特别是在电芯出现故障发生热暴走时是十分危险的，因此在对电池模组设计时，如何防止单节电芯出现异常失效时，能够让其它电芯不会受到影响产生连锁反应造成整个模组出现安全事故是每个设计人员必须要考虑的重要工作。
现有的电池模组中，比较常见的是通过电池支架固定电芯，让电芯与电芯之间保持一个安全间距，或者是采用电芯与电芯紧贴灌胶的方式进行电池模组整合。使用灌胶方法在电芯热暴走时，电芯产生的高温会立刻影响到周围的电芯造成连锁反应产生延烧事故，且灌胶成本较高，现在已经逐步淘汰了。而使用支架来固定电芯的方式相对安全性会好一些，但需要有足够的电芯间距，且要有良好的空气流通来加强散热，但在现有电芯模组防水要求不断提高的今天，模组的散热条件是越来越差，通过仿真模拟以及对电池模组进行延烧针刺实验验证，对于当前高容量电芯的Pack模组，3mm以内的电芯间距仅靠空气热传递已经无法十分有效进行阻断失控了。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单，实用的新型电芯防火筒。
本发明是通过如下方式实现的：
一种新型电芯防火筒，其特征在于：包括防火结构和隔板结构，所述防火结构包括防火筒体，所述防火筒体由与电芯表面相接触的装配筒体和与电芯表面不接触的隔热筒体组成，所述隔热筒体的宽度大于装配筒体的宽度；所述装配筒体与隔热筒体相连通，装配筒体与隔热筒体之间采用倒角或圆角过渡；所述装配筒体的端部设有对电芯进行轴向与径向定位约束，并对镍片提供装配定位空间的镍片装配槽；所述隔板结构包括与装配筒体端部相连接的连接板本体，所述连接板本体上设有与装配筒体相匹配的缓冲槽；所述缓冲槽的边缘向外延伸形成有隔离环；所述隔离环的外表面与装配筒体的内表面相配合；所述缓冲槽内设有若干泄压孔。
进一步地，所述装配筒体的深度小于隔热筒体的深度；所述装配筒体的为圆柱形槽。
进一步地，所述隔热筒体的横截面为圆形或多边形。
进一步地，所述装配筒体上设有对锁螺丝孔、螺柱、扣位、侧螺孔。
进一步地，所述连接板本体上设有与装配筒体相连接的安装孔。
进一步地，所述缓冲槽的外侧设有加强筋。
本发明的有益效果在于：结构简单，设计合理，使用装配灵活，对电芯热暴走安全防护性能好。
附图说明
图1本发明防火筒体结构主视图；
图2本发明防火筒体结构后视图；
图3本发明防火筒体结构剖视图；
图4本发明隔板结构结构主视图；
图5本发明隔板结构结构后视图；
图6本发明使用状态结构立体图；
图7本发明使用状态结构剖视图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。
实施例：
一种新型电芯防火筒，如图1、图2、图3、图4、图5所示，包括防火结构和隔板结构，防火结构和隔板结构均使用耐高温绝缘阻燃材质；防火结构包括防火筒体1，防火筒体1由与电芯表面相接触的装配筒体11和与电芯表面不接触的隔热筒体12组成，隔热筒体12的宽度大于装配筒体11的宽度；装配筒体11与隔热筒体12相连通，装配筒体11与隔热筒体12之间采用倒角或圆角过渡；装配筒体11的深度小于隔热筒体12的深度；装配筒体11的为圆柱形槽；隔热筒体12的横截面为圆形或多边形；装配筒体11的端部设有对电芯进行轴向与径向定位约束，并对镍片提供装配定位空间的镍片装配槽13；隔板结构包括与装配筒体11端部相连接的连接板本体2，连接板本体2上设有与装配筒体11相匹配的缓冲槽21；缓冲槽21的边缘向外延伸形成有隔离环22；所述隔离环22的外表面与装配筒体11的内表面相配合；缓冲槽21内设有若干泄压孔23，用于泄压使用。
本实施例中，装配筒体11上设有对锁螺丝孔14、螺柱15、扣位16、侧螺孔17。对锁螺丝孔14使防火筒之间可以通过螺丝对锁紧固电芯，螺柱15与扣位16用于装配固定BMS，还可以让组好的模组紧固安装在设备上。
本实施例中，连接板本体2上设有与装配筒体11相连接的安装孔24；缓冲槽21的外侧设有加强筋25，增加稳定性。
本实施例中，如图1、图6、图7所示，防火筒体1由与电芯表面相接触的装配筒体11和与电芯表面不接触的隔热筒体12组成，隔热筒体12深度较深，能够包裹电芯，但与电芯表面不直接接触，存在一定的空间用于存放空气，隔热筒体12横截面可以设计为圆形，也可以根据实际情况设计为多边形形式，隔热筒体12与装配筒体11之间采用倒角或圆角过渡，可以让电芯装入时有导向性，更易装配；在一节电芯出现异常热暴走时，故障电芯会发出大量的热量，此时这个热量先对隔热区3的空气进行加热，由于空气本身导热性较差，高热通过隔热区3的空气传导后到达防火筒体1，防火筒体1在传热给相邻电芯的隔热区3时，自身也吸收了部分热量并传导给隔板结构，而相邻电芯在自身隔热区3空气阻隔后，温度再次下降，从而使异常电芯发出的高热，在3级传递后，到相邻电芯处的热量降低到130度的安全温度以下，从而保证相邻电芯不会损坏，避免延烧现象出现。
本实施例中，缓冲槽21作用是在电芯热暴走时，电芯正极的受压力过大破裂，电芯内部高温高压物质喷出时，起一个阻隔与缓冲作用，避免此高温物质直接喷出扩散在电池内部，造成相邻电芯温度超过130度电芯隔膜损坏温度，使相邻电芯损坏连锁热暴走；此外，在缓冲槽21上设计有高出的筋条环形成隔离环22，其直径大小与镍片装配槽13的内径相同，装配时可套入镍片装配槽13中，将每颗电芯镍片处的空间隔断，避免高温高压物质在缓冲槽21受阻后从镍片装配槽13的空隙中传递到相邻电芯处，造成损坏连锁热暴走；在缓冲槽21开设有若干个泄压孔23，用来卸放缓冲槽21内的压力，避免压力过高造成模组爆炸。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种新型电芯防火筒，其特征在于：包括防火结构和隔板结构，所述防火结构包括防火筒体(1)，所述防火筒体(1)由与电芯表面相接触的装配筒体(11)和与电芯表面不接触的隔热筒体(12)组成，所述隔热筒体(12)的宽度大于装配筒体(11)的宽度；所述装配筒体(11)与隔热筒体(12)相连通，装配筒体(11)与隔热筒体(12)之间采用倒角或圆角过渡；所述装配筒体(11)的端部设有对电芯进行轴向与径向定位约束，并对镍片提供装配定位空间的镍片装配槽(13)；所述隔板结构包括与装配筒体(11)端部相连接的连接板本体(2)，所述连接板本体(2)上设有与装配筒体(11)相匹配的缓冲槽(21)；所述缓冲槽(21)的边缘向外延伸形成有隔离环(22)；所述隔离环(22)的外表面与装配筒体(11)的内表面相配合；所述缓冲槽(21)内设有若干泄压孔(23)。
2.根据权利要求1所述的一种新型电芯防火筒，其特征在于：所述装配筒体(11)的深度小于隔热筒体(12)的深度；所述装配筒体(11)的为圆柱形槽。
3.根据权利要求2所述的一种新型电芯防火筒，其特征在于：所述隔热筒体(12)的横截面为圆形或多边形。
4.根据权利要求1所述的一种新型电芯防火筒，其特征在于：所述装配筒体(11)上设有对锁螺丝孔(14)、螺柱(15)、扣位(16)、侧螺孔(17)。
5.根据权利要求1所述的一种新型电芯防火筒，其特征在于：所述连接板本体(2)上设有与装配筒体(11)相连接的安装孔(24)。
6.根据权利要求1所述的一种新型电芯防火筒，其特征在于：所述缓冲槽(21)的外侧设有加强筋(25)。
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