一种电池包阻燃结构的制作方法

本发明涉及电池阻燃，具体是指一种电池包阻燃结构。

背景技术：

1、随着新能源汽车的快速发展，动力电池包的安全性受到越来越高的关注。方壳电池在热失控时，其内部化学反应会迅速产生大量高温可燃气体，这些气体经由电池底部泄压阀高速喷出，主要成分包括co、h2、ch4、c2h4等，一旦在电池包内部与空气混合并接触高温部件或被电弧引燃，就会发生剧烈燃烧，并通过对流及热辐射迅速加热相邻正常电池，引发连锁热失控，最终导致整个电池包起火甚至爆炸，严重威胁人身和财产安全。

2、目前，针对电池包热失控蔓延的阻燃方案，大多采用在包内布置气溶胶灭火装置、喷淋管路或铺设阻燃隔热材料等方式。然而，这些现有技术在实际应用中存在明显不足：气溶胶和喷淋系统需要电子传感器触发和控制器响应，存在响应延迟，且一旦触发后无法持续供给，对持续喷出的可燃气体难以实现有效抑制，复燃风险较高，阻燃隔热材料虽能延缓热传递，但无法主动中断已经发生的燃烧化学反应，此外，部分方案将阻燃液体直接浸泡电池模组，占用空间大，且在车辆行驶中的振动、倾斜、加速和制动等工况下，液体晃动易影响系统可靠性，甚至造成阻燃装置的误开启。

3、现有技术还普遍未能充分利用方壳电池底部泄压阀的喷流特性进行定点阻燃，导致阻燃剂无法精准作用于可燃气体喷出的初始区域，未能从源头有效切断燃烧链。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是现有技术存在相应延迟，无法从化学层面阻断燃烧反应，易受到车辆行驶运动的干扰，提供一种电池包阻燃结构。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种电池包阻燃结构，包括底壳和方壳电池，方壳电池码放在方壳电池内，方壳电池底部设有泄压阀，底壳内设有阻燃底板，阻燃底板上方设有电池隔板，电池隔板上设有多个支撑梁，方壳电池设置在支撑梁上，支撑梁之间设有配合泄压阀的泄压槽。

3、阻燃底板顶部热压设置有铝箔，铝箔与阻燃底板之间设有多个储液囊，储液囊设置在支撑梁之间，储液囊内充装有二乙基烯丙基膦酸酯，方壳电池发生自燃时，内部反应产生的高温气体通过泄压阀向下喷射，自燃气体通过泄压槽与储液囊接触并将储液囊熔穿，储液囊内充装的二乙基烯丙基膦酸酯在熔穿处外泄并与方壳电池自燃气体混合，二乙基烯丙基膦酸酯在高温下分解释放po3·等含磷自由基，与方壳电池自燃气体中的h·、oh·等活性燃烧自由基反应，中断燃烧链式反应，实现阻燃效果。

4、进一步的，所述储液囊顶部激光切割设有破裂槽，破裂槽设置在泄压槽正下方。

5、进一步的，所述阻燃底板端部上方设有连通管和供压缸，连通管与储液囊连通，供压缸内部充装有二乙基烯丙基膦酸酯，并与连通管连通。

6、进一步的，所述供压缸内部设有活塞，供压缸一侧设有供压接口，二乙基烯丙基膦酸酯充装在活塞与供压接口之间的空腔内，供压缸内设有供压接口的另一侧设有推动活塞的供压弹簧。

7、进一步的，所述供压接口连通设有三通，三通分别与单向阀出口以及自锁单向阀入口连通，其中自锁单向阀出口与连通管连通，单向阀入口连通设有充装管。

8、进一步的，所述自锁单向阀由阀体、柱塞、自锁滑套，自锁阀壳组成，其中阀体底部设有阀体入口，侧面设有阀体出口，阀体入口和阀体出口与阀体内部连通，柱塞滑动设置在阀体内，阀体入口内设有阀座，柱塞底部设有配合阀座的阀芯，阀体出口与连通管连通，阀体内顶部设有辅助弹簧，储液囊内部液体压力通过阀体出口与连通管并配合辅助弹簧共同推动柱塞令阀芯与阀座抵紧实现密封。

9、进一步的，所述阀体环绕一周设有多颗滚珠孔，滚珠孔内滑动设有滚珠，柱塞顶部外侧一周设有配合滚珠的卡槽一，阀芯与阀座抵紧时，卡槽一与滚珠孔对齐，滚珠能够向阀体内滑动卡入卡槽一，锁定柱塞。

10、进一步的，所述自锁滑套滑动套设在阀体外，自锁阀壳固定套设在自锁滑套外，自锁滑套底部内圈设有卡槽二。

11、进一步的，所述自锁阀壳侧面设有与连通管连通的连通接口，自锁阀壳内底部设有配合自锁滑套的解锁弹簧，储液囊内液体压力通过连通接口推动自锁滑套压缩解锁弹簧，储液囊内液体压力低于解锁弹簧时，卡槽二与滚珠孔对齐，滚珠能够向阀体外滑动卡入卡槽二，解锁柱塞。

12、与现有技术相比，本发明具备以下优点：

13、储液囊内充装二乙基烯丙基膦酸酯，该物质在高温下分解释放po3·等含磷自由基，能够高效捕捉可燃气体燃烧反应中的h·、oh·等活性自由基。

14、当方壳电池发生自燃，高温气体从泄压阀向下喷射时，可瞬间熔穿储液囊顶部的铝箔预制破裂槽，响应速度快，低延迟，且不受供电和控制系统失效影响，可靠性高。

15、供压缸内由供压弹簧预压的备用阻燃剂能够自动经由自锁单向阀和连通管持续补入储液囊，解决了单次释放可能造成的阻燃不充分和复燃问题，提升了阻燃彻底性。

16、当未发生热失控、储液囊内压力正常时，柱塞被滚珠锁定，无法因车辆加速、制动或转向等惯性力造成供压缸活塞位移而错误开启。

1.一种电池包阻燃结构，包括底壳（1）和方壳电池（2），方壳电池（2）码放在底壳（1）内，方壳电池（2）底部设有泄压阀（15），其特征在于：底壳（1）内设有阻燃底板（5），阻燃底板（5）上方设有电池隔板（4），电池隔板（4）上设有多个支撑梁（8），方壳电池（2）设置在支撑梁（8）上，支撑梁（8）之间设有配合泄压阀（15）的泄压槽（9）；

2.根据权利要求1所述的一种电池包阻燃结构，其特征在于：所述储液囊（10）顶部激光切割设有破裂槽（11），破裂槽（11）设置在泄压槽（9）正下方。

3.根据权利要求1所述的一种电池包阻燃结构，其特征在于：所述阻燃底板（5）端部上方设有连通管（12）和供压缸（6），连通管（12）与储液囊（10）连通，供压缸（6）内部充装有二乙基烯丙基膦酸酯，并与连通管（12）连通。

4.根据权利要求3所述的一种电池包阻燃结构，其特征在于：所述供压缸（6）内部设有活塞（19），供压缸（6）一侧设有供压接口（35），二乙基烯丙基膦酸酯充装在活塞（19）与供压接口（35）之间的空腔内，供压缸（6）内设有推动活塞（19）的供压弹簧（36）。

5.根据权利要求4所述的一种电池包阻燃结构，其特征在于：所述供压接口（35）连通设有三通（16），三通（16）分别与单向阀（17）出口以及自锁单向阀（7）入口连通，其中自锁单向阀（7）出口与连通管（12）连通，单向阀（17）入口连通设有充装管（18）。

6.根据权利要求5所述的一种电池包阻燃结构，其特征在于：所述自锁单向阀（7）由阀体（20）、柱塞（21）、自锁滑套（22）和自锁阀壳（23）组成，其中阀体（20）底部设有阀体入口（28），侧面设有阀体出口（29），阀体入口（28）和阀体出口（29）与阀体（20）内部连通，柱塞（21）滑动设置在阀体（20）内，阀体入口（28）内设有阀座（34），柱塞（21）底部设有配合阀座（34）的阀芯（31），阀体出口（29）与连通管（12）连通，阀体（20）内顶部设有辅助弹簧（26），储液囊（10）内部液体压力通过阀体出口（29）与连通管（12）并配合辅助弹簧（26）共同推动柱塞（21）令阀芯（31）与阀座（34）抵紧实现密封。

7.根据权利要求6所述的一种电池包阻燃结构，其特征在于：所述阀体（20）环绕一周设有多颗滚珠孔（27），滚珠孔（27）内滑动设有滚珠（24），柱塞（21）顶部外侧一周设有配合滚珠（24）的卡槽一（30），阀芯（31）与阀座（34）抵紧时，卡槽一（30）与滚珠孔（27）对齐，滚珠（24）能够向阀体（20）内滑动卡入卡槽一（30），锁定柱塞（21）。

8.根据权利要求7所述的一种电池包阻燃结构，其特征在于：所述自锁滑套（22）滑动套设在阀体（20）外，自锁阀壳（23）固定套设在自锁滑套（22）外，自锁滑套（22）底部内圈设有卡槽二（32）。

9.根据权利要求8所述的一种电池包阻燃结构，其特征在于：所述自锁阀壳（23）侧面设有与连通管（12）连通的连通接口（33），自锁阀壳（23）内底部设有配合自锁滑套（22）的解锁弹簧（25），储液囊（10）内液体压力通过连通接口（33）推动自锁滑套（22）压缩解锁弹簧（25），储液囊（10）内液体压力低于解锁弹簧（25）时，卡槽二（32）与滚珠孔（27）对齐，滚珠（24）能够向阀体（20）外滑动卡入卡槽二（32），解锁柱塞（21）。