[发明专利]一种电池包泄压防护系统及其设计方法和车辆

说明书

本发明公开了一种电池包泄压防护系统及其设计方法和车辆，涉及电池技术领域。本发明的电池包泄压防护系统包括电池包箱体、防火隔热墙、泄压火道和集气槽；电池包箱体用于容纳电池模组，防火隔热墙设于电池包箱体内部，防火隔热墙将电池包箱体内部分为多个相互独立的隔离区域；在每个隔离区域两端的电池包箱体上均设有单向泄压阀，集气槽铺设于电池模组的防爆排气口上方，集气槽的两端分别与单向泄压阀连通；泄压火道与单向泄压阀处于电池包箱体的同一端，单向泄压阀用于将集气槽中的气流汇集到泄压火道内。本发明经过集气引导、单向泄压、火道汇集的过程，可以很好地控制高温气焰的流动方向，提高了电池包的安全性。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池包泄压防护系统及其设计方法和车辆。

背景技术

动力电池系统作为电动汽车储能的关键部件，其安全性能直接影响着电动汽车的整车安全。随着电动汽车保有量的逐渐增加，因机械、电、加热或管理系统故障导致的起火事件也频频出现。动力电池系统属于高能量的化学体系，热失控过程中电芯内部会引发各种副反应，形成高温气焰喷射而出(高温高压的气体，或被引燃)，同时因电池系统空间结构有限，模组布局紧凑、线束堆叠，热失控高温气焰难以在较短时间内排除到箱体外部，大量的热存留使正常电芯也受到热冲击，最终导致整个电池系统热蔓延，对车辆或人员造成极大伤害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池包泄压防护系统及其设计方法和车辆，用以克服上述背景技术中的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供一种电池包泄压防护系统，包括电池包箱体、防火隔热墙、泄压火道和集气槽；所述电池包箱体用于容纳电池模组，所述防火隔热墙设于所述电池包箱体内部，所述防火隔热墙将所述电池包箱体内部分为多个相互独立的隔离区域；在每个所述隔离区域两端的电池包箱体上均设有单向泄压阀，所述集气槽铺设于所述电池模组的防爆排气口上方，所述集气槽的两端分别与所述单向泄压阀连通；所述泄压火道与所述单向泄压阀处于所述电池包箱体的同一端，所述单向泄压阀用于将所述集气槽中的气流汇集到所述泄压火道内。

进一步地，所述电池包箱体内部具有加强梁，所述防火隔热墙由所述加强梁和覆盖在所述加强梁上的防火材料组成；所述电池包箱体具有上盖，所述防火隔热墙与所述上盖之间密封连接。

进一步地，所述集气槽包括顶板和位于所述顶板两侧的竖板，所述顶板和所述竖板形成U型集气槽，所述顶板靠近所述上盖。

进一步地，所述泄压火道的端口处设有箱体防爆阀，当所述泄压火道内的气体压力达到预设值时，所述箱体防爆阀开启以释放气体压力。

进一步地，电池包泄压防护系统还包括电池管理单元和电池配电单元，所述电池管理单元和所述电池配电单元均设于所述电池包箱体的内部，且通过所述防火隔热墙与所述电池模组隔离开。

进一步地，电池包泄压防护系统还包括热失控灭火装置，当接收到热失控预警信号时，所述热失控灭火装置用于降低所述电池模组的温度。

进一步地，电池包泄压防护系统还包括主动泄压装置，当接收到热失控预警信号时，所述主动泄压装置用于快速导出所述电池包箱体内部的高温气流。

本发明另一方面提供一种用于设计上述的电池包泄压防护系统的方法，包括以下步骤：

获取电芯参数、模组参数和电池包参数信息；

获取热失控电芯触发方式和电池包状态属性信息；

根据所述电芯参数信息、所述模组参数信息、所述电池包参数信息、所述热失控电芯触发方式信息和所述电池包状态属性信息，初步确定泄压防护系统方案；

对所述泄压防护系统方案进行安全仿真分析；