[发明专利]一种具有阻燃的车用动力电池多通道液冷装置

说明书

本发明公开了一种具有阻燃的车用动力电池多通道液冷装置；包括箱体以及置于箱体内的电池组；在各电池单体的外表面包裹或缠绕着扁平液冷管道；扁平液冷管道的两端管口与箱体外部的换热器或蒸发器相通，并构成一个密封可供冷却液在其内循环流动的液冷通道；在各电池单体外的扁平液冷管道之间的空隙，以及箱体之间的空隙中填充有阻燃灭火层。本装置在保证电池换热效果的同时，能在电池热失控发生时第一时间内通过灭火材料包覆全方面阻止电池因热失控引起的起火燃烧现象，大大提高了电池的使用安全性，有效解决了电池正常工作条件下散热和电池极端情况下阻燃灭火之间的矛盾，保证了车用动力电池系统的使用安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及动力电池热管理领域，尤其涉及一种具有阻燃的车用动力电池多通道液冷装置。

背景技术

为满足电动汽车对超长续航里程和动力系统大功率高电压输出的要求，车用动力电池多为串并联成组密集排列使用。由于车载工况复杂，电池经常需要长时间工作在大倍率的充放电工况下，加上车载热环境恶劣，电池在充放电过程中产生的热量很容易在电池包内积聚，导致电池温度升高，各电池间的温差加大，影响电池的使用性能和寿命。高效可靠的电池热管理系统能够确保电池始终工作在合理的温度范围内，对提高车用动力电池的使用性能和循环寿命具有重要作用。

然而，目前的热管理系统散热功率有限，只有当电池的生热速率控制在一定范围内时才能做到电池温度变化可控，对电池在极端工况下的散热考虑不足。一旦遇到机械冲击、持续过热、过充过放、外部短路、异物刺入等极端情况时，电池内部副反应加剧，释放出大量反应热，电池生热速率会在短时间内急剧上升。当电池生热速率持续超越某一阈值时，热管理系统将不再起作用，电池温度将会急剧上升，最终引发电池热失控。电池热失控释放的巨大能量又极有可能导致热失控在剩余未热失控电池之间的传播，对邻近电池、模组乃至整个动力电池系统造成严重破坏，甚至引发起火、燃烧、爆炸等安全事故，严重威胁整车和乘员的安全。现有的车用动力电池系统很少配备灭火系统，电池一旦起火燃烧，是很难扑灭的，只能等电池内部化学物质反应完全才会停止，因此存在很大的安全隐患，这也是近年来电动汽车自燃、起火爆炸等安全事故频发的主要原因。

现有的灭火系统较少考虑电池的散热需求，多是从电池灭火或热失控阻断的角度出发，一般采用在电池箱内加装小型灭火系统或采用直接隔热的方式阻断热失控及其传播来避免电池起火燃烧。这类装置结构复杂，成本高，而且不利于电池正常工作条件下的散热。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种具有阻燃的车用动力电池多通道液冷装置。能够同时实现电池正常工作条件下的散热和电池在极端情况下的阻燃灭火，有效提高车用动力电池的使用安全性，减少和消除车用动力电池存在的安全隐患，确保车用动力电池系统在任何车载环境下都能安全可靠高效地工作。

本发明通过下述技术方案实现：

一种具有阻燃的车用动力电池多通道液冷装置，包括箱体5以及置于箱体5内的电池组4；所述电池组4由多个相互间隔的电池单体构成；在各电池单体的外表面包裹或缠绕着扁平液冷管道2；扁平液冷管道2的两端管口1与箱体5外部的换热器或蒸发器相通，并构成一个密封的、可供冷却液在其内循环流动的液冷通道；

在各电池单体外的扁平液冷管道2之间的空隙，以及扁平液冷管道2与箱体5之间的空隙中填充有阻燃灭火层3。

所述扁平液冷管道2内部由多根相互间隔的液冷流道7构成，液冷流道7可以采用圆形、椭圆形或者矩形。

所述箱体5上方设有端盖6，端盖6的内表面具有一凹面8，在凹面8内盘绕有阻燃灭火管9。

所述阻燃灭火层3是由低熔点聚合物薄膜和灭火剂构成；该低熔点聚合物薄膜将灭火剂包裹在其内。

所述灭火剂为碳酸氢钠灭火剂或者磷酸铵盐灭火剂。