一种电池包的防护装置及电池包的制作方法

本实用新型属于电动汽车领域，涉及电池包发生火灾时的防护装置，具体涉及一种电池包的防护装置及具有该防护装置的汽车电池包，有助于提升事故发生后人类生命安全及财产的保护。

背景技术：

随着新能源汽车的推广和应用，电动汽车离我们日常生活越来越近。随之而来的是，频繁出现电动汽车的电池包热失控导致车辆受损、起火，甚至爆炸等问题，给新能源汽车的发展蒙上了深深阴影，也成为影响新能源汽车安全运行的首要威胁。

新能源汽车电池包的安全性已经引起人们的重视。通过调查发现，电动汽车的着火现象一般源头都是因电池包内部电芯温度过高导致，首先会产生大量的刺鼻的浓烟，然后火势开始向整辆车进行蔓延，甚至是发生爆炸，给人类的生命和财产带来很大的安全隐患。

现有技术cn108923089a，将气溶胶灭火设备安装在电池箱内部的横梁，然后通过各种传感器的检测数据来判断是否要实施灭火措施。但是气溶胶灭火装置会占用电池箱内部的安装空间，相对就会减少电池的续航里程；其次这种灭火装置只是将火源与空气隔绝，并不能够将火源周围进行迅速降温，由于电池包的起火原因更多的是电芯内部的电化学反应的热失控造成的，只有将温度急剧降低，才能够更好的保障火灾的再次复燃和爆炸。

现有技术cn207085120u，利用抽真空的惰性气体灭火装置，通过压力传感器采集电池箱内部的压力数据来实施灭火措施。但是该技术并不能够在第一时间检测到烟雾和明火发生的现象，对于危险的控制有一定延迟，很可能在危险发生的第一时间不能采取及时的措施；其次惰性气体的灭火方式仅仅是将明火源头与空气隔离，对于因热失控而发生火灾的锂电池并不能有很好的灭火功能，且无法对电芯内部的高温进行急速降温，即使在明火被扑灭的情况下很有可能再次发生复燃和爆炸的危险。

现有技术的方案都不能给电池包快速降温，不能够排除电芯内部温度过高再次发生复燃和爆炸的危险。因此，有必要涉及一种新型的电池包起火后的被动防护装置。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，通过实用新型一种电池包起火后的被动防护装置，该装置能够在火灾发生时，迅速喷射出电池包壳体内部封存的高压液氮，给电池包急剧降温，让火源及时消除在电池包内部，从而可以避免火源进一步的向外蔓延，并且排除电芯内部温度过高再次发生复燃和爆炸的危险，对于车内乘员的人身和财产安全起到有效的保护。

本实用新型提供一种电池包的防护装置，包括：

控制模块；

温度传感器，设置在电池包内的不同位置处，与所述控制模块通信连接；

电池包防护外壳，所述电池包防护外壳设有高压液氮装置，所述装置设置有喷嘴，所述喷嘴用于向电池模块喷射高压液氮，所述喷嘴与所述控制模块通信连接。

进一步地，还包括烟雾传感器，与所述控制模块通信连接。

进一步地，还包括火焰传感器，与所述控制模块通信连接。

进一步地，所述高压液氮装置设置于所述电池包防护外壳上且与所述电池包防护外壳一体成型并形成腔体结构，所述腔体结构内填充高压液氮。

进一步地，包括多个喷嘴，分散设置在所述电池包防护外壳的内表面上。

进一步地，包括多个温度传感器，分散设置在所述电池包防护外壳的内表面上。

进一步地，还包括注入口，设置在所述高压液氮装置上，用于注入高压液氮。

本实用新型还提供一种电池包，包括防护装置。

进一步地，还包括：电池模块和电池包底板，所述电池模块设置在所述电池包防护外壳及电池包底板封闭形成的空间内。

进一步地，电池包防护外壳内填充有高压液氮，多个喷嘴分散设置在所述电池包防护外壳的内表面上，朝向所述电池模块。

本实用新型的电池包的防护装置能够实时监控电池包的温度，当温度超过预定值时，可以控制喷嘴向电池模块喷射高压液氮，能够快速地降低电池模块电芯的温度，可以有效避免火灾的发生。此外，还设置有烟雾传感器和/或火焰传感器，能够在电池包发生火灾时，第一时间将火势消除在电池包内部，及时控制火势的发展，是事故发生后的最后一道安全屏障，能有效提升车内乘员的生命安全和减少财产损失。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是包含本实用新型电池包的防护装置的电池包的结构示意图；

附图标记：

1电池包的防护装置，101控制模块，102高压液氮，103电池包防护外壳，104喷嘴，105温度传感器，106烟雾传感器，107火焰传感器，108电池包底板，109电池模块。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供一种电池包的防护装置，包括：控制模块；温度传感器，设置在电池包内的不同位置处，与所述控制模块通信连接；电池包防护外壳，所述电池包防护外壳设有高压液氮装置，所述装置设置有喷嘴，所述喷嘴用于向电池模块喷射高压液氮，所述喷嘴与所述控制模块通信连接。

控制模块采集温度传感器的温度信号，并对电池包的温度与预定值进行比较，根据比较结果判断是否达到高压液氮喷射的条件。当电池包的温度高于预定值时，控制模块向喷嘴发出喷射开启信号，喷嘴向电池模块喷射高压液氮，降低电池包电芯的温度，有效避免发生火灾。

进一步地，还包括烟雾传感器，与所述控制模块通信连接。还可包括火焰传感器，与所述控制模块通信连接。温度传感器、烟雾传感器和火焰传感器可以同时工作，用于实时监控整个电池包内部的状态。当检测到电池包内部的温度急剧上升或烟雾发生或明火产生等任一状态时，均会及时将数据传送给控制模块进行分析，控制模块向喷嘴发出喷射开启信号，向电池模块喷射高压液氮，将火势控制在电池包内部，从而避免火势的向外部蔓延，消除安全隐患。同时控制模块向车内乘员发出电池火灾警报。

高压液氮装置设置在电池包防护外壳上，喷嘴设置在电池包防护外壳的内表面，通过管线连通到高压液氮装置。优选地，所述高压液氮装置设置于所述电池包防护外壳上且与所述电池包防护外壳一体成型并形成腔体结构，所述腔体结构内填充高压液氮。

优选地，电池包防护外壳制成所述高压液氮装置，多个喷嘴分散设置在所述电池包防护外壳的内表面上。多个温度传感器、烟雾传感器和火焰传感器分散设置在所述电池包防护外壳的内表面上。

进一步地，还包括注入口，设置在所述高压液氮装置上，用于注入高压液氮。

本实用新型还提供一种电池包，包括电池包的防护装置。电池包还包括电池模块和电池包底板，所述电池模块设置在电池包防护外壳和电池包底板封闭形成的空间内。

进一步地，电池包防护外壳内填充有高压液氮，多个喷嘴分散设置在所述电池包防护外壳的内表面上，朝向所述电池模块。

为便于理解本实用新型实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本实用新型，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本实用新型。

如图1所示，在本实施例中，电池包的防护装置1包括电池包防护外壳103，电池模块109设置在电池包防护外壳103和电池包底板108封闭形成的空间内。

电池包防护外壳103被制成高压液氮装置，腔体结构内填充有高压液氮102，多个喷嘴104、多个温度传感器105、多个烟雾传感器106、多个火焰传感器107分散间隔地设置在电池包防护外壳103内表面上，朝向电池模块109。

控制模块101设置在电池包防护外壳103的侧面，与多个喷嘴104、多个温度传感器105、多个烟雾传感器106和多个火焰传感器107通信连接，用于接收温度传感器105、烟雾传感器106和火焰传感器107采集的信号，并根据信号判断是否开启喷嘴104。

控制模块101为整个防护装置的控制中心，通过对各个传感器采集的数据进行分析判断，根据判断结果判断是否达到高压液氮喷射的条件。电池包防护外壳103的腔体结构用于填充高压液氮102，在发生火灾时能够迅速为电池包进行降温，并将火势控制在电池包内部，从而避免火势的向外部蔓延，提升人身安全和减少财产损失。喷嘴104为高压液氮的喷射口，根据控制模块101发射的指令，实施高压液氮喷射的相应的动作。

温度传感器105、烟雾传感器106和火焰传感器107实时监控整个电池包的状态，当检测到电池模块内部的温度急剧上升或烟雾发生或明火产生等任一状态时，均会及时将数据传送给控制模块101进行分析判断，以便对喷嘴104采取高压液氮的喷射指令，消除安全隐患。

多种传感器的使用能及早发现整个电池模块内部可能出现的安全隐患。填充式高压液氮能够喷洒至整个电池模块内部，迅速给电池模块内部进行降温，预防火灾发生。也能够在起火初期快速灭火，避免火势的进一步蔓延。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

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