[發(fā)明專(zhuān)利]鋰離子電池防火裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910717019.0
• 申請(qǐng)日: 2019-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110478831A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王賀武;李偉峰;張亞軍;李成;歐陽(yáng)明高;李建秋;盧蘭光;杜玖玉;韓雪冰;馮旭寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A62C3/16
• 分類(lèi)號(hào): A62C3/16;A62C2/06;A62C31/00;H01M2/10
• 代理公司: 11606 北京華進(jìn)京聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 魏朋<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入國(guó)

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋰離子電池防火裝置。每個(gè)第一阻火板與箱體阻火外殼的內(nèi)壁形成一個(gè)開(kāi)口。通過(guò)多個(gè)開(kāi)口，可以形成一條彎曲的阻火通道，用以使得流經(jīng)阻火空間的噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰可以得到阻止。當(dāng)噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰經(jīng)過(guò)阻火空間內(nèi)的彎曲阻火通道時(shí)，多個(gè)第一阻火板會(huì)對(duì)噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰進(jìn)行阻攔。噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰撞擊多個(gè)第一阻火板時(shí)，器壁效應(yīng)終止鏈反應(yīng)會(huì)使得火焰的能量得到損失，有利于壁面?zhèn)鳠岷驮黾踊钚曰鶊F(tuán)的銷(xiāo)毀速率，從而無(wú)法繼續(xù)著火，阻止了噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰蔓延。同時(shí)，噴發(fā)物的溫度會(huì)通過(guò)第一阻火板和箱體阻火外殼進(jìn)行熱量傳遞實(shí)現(xiàn)散熱。多個(gè)開(kāi)口的孔徑小于噴發(fā)物產(chǎn)生火焰的臨界直徑時(shí)，使得火焰?zhèn)鞑贿^(guò)去，從而無(wú)法繼續(xù)著火，阻止了噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰蔓延。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及鋰離子電池領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰離子電池防火裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)份額穩(wěn)步提升。鋰離子電池具有高電壓、高比能量、長(zhǎng)循環(huán)壽命、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等卓越性能，受到電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的高度關(guān)注，并獲得了一定應(yīng)用。然而，鋰離子電池?zé)崾Э剡^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生可燃混合氣，如H₂、CO、CH₄等，并積聚在電池內(nèi)部。在電池內(nèi)部達(dá)到一定壓力界限后，安全閥開(kāi)啟，可燃混合氣隨著電池噴發(fā)而釋放到電池外界環(huán)境中，容易引發(fā)火災(zāi)。為提高鋰離子電池安全性，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)展對(duì)鋰離子電池火災(zāi)安全相關(guān)的研究工作。

傳統(tǒng)的鋰離子電池通過(guò)設(shè)置開(kāi)啟壓力來(lái)提高鋰離子電池的安全性。例如：當(dāng)電池內(nèi)部氣體壓力達(dá)到一定值時(shí)安全閥開(kāi)啟，氣體釋放至外界環(huán)境，來(lái)避免引起電池爆炸。當(dāng)軟包內(nèi)的氣體壓力達(dá)到一定值時(shí)，許用壓力較低的軟包部分變化被氣體沖破而釋放出電池噴發(fā)物，來(lái)避免引起電池爆炸。此時(shí)，當(dāng)傳統(tǒng)的鋰離子電池箱體內(nèi)部的壓力達(dá)到一定值時(shí)，安全閥打開(kāi)導(dǎo)致空氣進(jìn)入單體內(nèi)部或者箱體內(nèi)部，容易使得噴發(fā)物和空氣接觸后著火，而引起火焰蔓延，使得傳統(tǒng)鋰離子電池箱體的安全性偏低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)鋰離子電池箱體的安全閥開(kāi)啟后或軟包破裂后導(dǎo)致噴發(fā)物和空氣接觸后著火而引起火焰蔓延，使得安全性偏低的問(wèn)題，提供一種可以大幅度提升鋰離子電池火災(zāi)安全性的鋰離子電池防火裝置。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋰離子電池防火裝置包括電池箱體、箱體安全閥以及箱體阻火結(jié)構(gòu)。所述電池箱體包圍形成一個(gè)第一收納空間。所述第一收納空間內(nèi)放置有多個(gè)電池單體。所述電池箱體設(shè)置有箱體出氣口。所述箱體安全閥設(shè)置于所述箱體出氣口。所述箱體阻火結(jié)構(gòu)具有箱體阻火結(jié)構(gòu)入口。所述箱體阻火結(jié)構(gòu)入口與所述箱體安全閥連接，用以阻止噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰蔓延。所述箱體阻火結(jié)構(gòu)包括箱體阻火外殼與多個(gè)間隔設(shè)置的第一阻火板。所述箱體阻火外殼包圍形成一個(gè)阻火空間。所述箱體阻火結(jié)構(gòu)入口設(shè)置于所述箱體阻火外殼靠近所述箱體安全閥的一端。多個(gè)間隔設(shè)置的所述第一阻火板設(shè)置于所述箱體阻火外殼的內(nèi)壁，且相鄰兩個(gè)所述第一阻火板分別設(shè)置于所述箱體阻火外殼內(nèi)壁的相對(duì)兩側(cè)，且每個(gè)所述第一阻火板與所述箱體阻火外殼的內(nèi)壁形成一個(gè)開(kāi)口。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N上述鋰離子電池防火裝置。相鄰兩個(gè)所述第一阻火板分別設(shè)置于所述箱體阻火外殼內(nèi)壁的相對(duì)兩側(cè)。且每個(gè)所述第一阻火板與所述箱體阻火外殼的內(nèi)壁形成一個(gè)開(kāi)口。通過(guò)多個(gè)所述第一阻火板與所述箱體阻火外殼的內(nèi)壁形成的多個(gè)開(kāi)口，可以形成一條彎曲的阻火通道，用以使得流經(jīng)所述阻火空間的噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰可以得到阻止。當(dāng)噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰經(jīng)過(guò)所述阻火空間內(nèi)的彎曲阻火通道時(shí)，多個(gè)所述第一阻火板會(huì)對(duì)噴發(fā)物產(chǎn)生火焰進(jìn)行阻攔。噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰撞擊多個(gè)所述第一阻火板時(shí)，器壁效應(yīng)終止鏈反應(yīng)會(huì)使得火焰的能量得到損失，有利于壁面?zhèn)鳠岷驮黾踊钚曰鶊F(tuán)的銷(xiāo)毀速率，從而無(wú)法繼續(xù)著火，阻止了噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰蔓延。

同時(shí)，當(dāng)噴發(fā)物撞擊多個(gè)所述第一阻火板和所述箱體阻火外殼時(shí)，噴發(fā)物的溫度會(huì)通過(guò)所述第一阻火板和所述箱體阻火外殼進(jìn)行熱量傳遞實(shí)現(xiàn)散熱。并且，當(dāng)多個(gè)所述開(kāi)口的孔徑小于噴發(fā)物產(chǎn)生火焰的臨界直徑時(shí)，會(huì)對(duì)噴發(fā)物產(chǎn)生火焰進(jìn)行阻擋，使得火焰?zhèn)鞑贿^(guò)去，從而無(wú)法繼續(xù)著火，阻止了噴發(fā)物產(chǎn)生的火焰蔓延。

附圖說(shuō)明