本發(fā)明涉及動力汽車電池領域，尤其涉及一種預防鋰電池膨脹爆炸的安全裝置。

背景技術：

隨著國家政策對新能源汽車的扶持，越來越多的鋰離子電池作為汽車提供動力牽引而代替汽油，然而由于電池技術的壁壘，安全性能對于新能源汽車的推廣提出了極大的挑戰(zhàn)。電池的安全性主要體現(xiàn)在電池在遇到極端情況(短路或者過放)時，電池內(nèi)部發(fā)生劇烈反應，電池迅速鼓脹，這時電池內(nèi)部的氣壓很大，如果不進行泄壓，電池極其容易發(fā)生爆炸起火事故。現(xiàn)在也出現(xiàn)了一些針對電池防爆裝置的研究。目前為防止鋰電池爆炸，通常的做法是在電池蓋帽上集成排氣防爆裝置，制成防爆蓋帽，如公告號為CN205429053U的實用新型專利公開了一種鋰電池組件阻燃防爆裝置，包括機殼和單體電池，所述機殼包括電池倉和緩沖倉，電池倉與緩沖倉之間設有緩沖氣囊，電池倉內(nèi)設有多個相互串聯(lián)的單體電池，電池倉內(nèi)填充有絕緣的導熱液體或阻燃膠，導熱液體或阻燃膠包裹住全部單體電池；緩沖倉內(nèi)填充有惰性氣體與緩沖石棉；機殼頂端中部設有降溫泄壓閥。這種裝置主要是通過降溫防止爆炸產(chǎn)生的燃燒，成本高，而且適用性差。

又如公告號為CN205429013U的實用新型專利公開了一種防爆型壓力自動開啟電池外殼，所述電池外殼由電池殼身和電池殼底組成，所述電池殼身為圓筒形狀，所述電池殼底為圓片狀，所述電池殼底上設有一圈圓形凹槽，所述圓形凹槽的截面為梯形，所述圓形凹槽設置有對稱的固定塊，所述電池殼底中心有一底部圓凸臺，所述圓形凹槽的梯形截面處設有一斷裂處。該方法僅僅只能減少電池爆炸，并不能防止電池爆炸，效果不明顯。

再如公開號為CN105470431A的發(fā)明專利申請公開了一種電池及其防爆裝置。所述電池防爆裝置包括：防爆片，密封電池的頂蓋片的防爆孔并固定于電池的頂蓋片，當電池內(nèi)部產(chǎn)生熱量達到一定溫度時，防爆片破裂或脫開頂蓋片，以排出電池內(nèi)的產(chǎn)氣。所述電池包括：電芯；頂蓋片，設置有防爆孔和注液孔；第一極柱，設置且電連接于頂蓋片；第二極柱，絕緣裝配于頂蓋片；以及所述電池防爆裝置，固定設置于電池的頂蓋片，這種方法成本較大，不太實用。

技術實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術中動力電池在極端情況下發(fā)生鼓漲時泄壓方法結構復雜，成本高，效果不明顯等問題，本發(fā)明提供了一種預防鋰電池膨脹爆炸的安全裝置，包括用于固定鋰電池的電池模組，所述電池模組上均勻分布有多個刺頭。

進一步，所述電池模組上中間部位設有凹槽，多個所述刺頭分布在所述凹槽上。

進一步，所述刺頭的高度小于所述凹槽的深度。

進一步，所述刺頭的高度小于所述凹槽深度的一半。

進一步，所述電池模組四周設有用于串聯(lián)電池模組的固定板。

進一步，所述固定板上下方向設有用于并聯(lián)電池模組的固定孔。

進一步，所述刺頭包括上下設置的錐形部和柱狀部，所述柱狀部固定在所述凹槽上。

進一步，所述錐形部底部直徑與高的比值為0.5～1.0。

進一步，所述刺頭為錐形，所述刺頭底部固定在所述凹槽上。

進一步，所述刺頭為針形，所述刺頭底端通過焊接方式固定在所述凹槽上。刺頭為ABS絕緣材料，保證不發(fā)生短路現(xiàn)象。

在使用時，將每片電池裝入電池模組安全裝置內(nèi)，通過模組的固定可實現(xiàn)電池的串并聯(lián)，組裝成電池組。

進一步，所述凹槽上還設有通氣孔，所述通氣孔用于釋放電池內(nèi)部氣體，起到池壓的作用。

進一步，通氣孔設在所述刺頭附近，這樣，鋁塑膜被刺穿后其內(nèi)的氣體可就近排放。

進一步，所述電池模組上固定板具有固定所述電芯的作用，所述電池模組中間設有彈性板，彈性板上設有一個以上的彈片，彈片的設計不僅可以固定電池，還可以對電池進行有效的散熱。

進一步，所述電池模組上還設有信息采集裝置，所述信息采集裝置包括電壓采集端子、溫度傳感器、插接件和PCB板，所述電壓采用端子、所述溫度傳感器與所述PCB板相連，所述PCB板通過插接件與電池模組管理系統(tǒng)相連，從而實現(xiàn)對每個電池電壓、溫度數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)對電池模組的綜合管理。

進一步，所述電池模組上還設有冷卻管排，所述冷卻管排至少包括一個出口和一個入口，冷卻管排入口處設有流速控制閥，所述流速控制閥受所述電池模組的控制，當信息采集裝置采集到了電池的溫度過高時，管理系統(tǒng)會控制流速控制閥加快冷卻管排中冷卻介質的流動速度。

進一步，所述電池模組中間凹槽上下還分別設有兩個小槽，所述兩個小槽內(nèi)設有散熱箱，散熱箱內(nèi)設有內(nèi)置的風機和散熱器。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)通過模組中間凹槽部分的突刺點來保證電池安全，中間凹槽突刺高度遠小于凹槽深度，當電池發(fā)生嚴重鼓脹時，電池表面的鋁塑膜接觸到刺頭時，由于電池本事壓力使得刺頭直接能夠刺破鋁塑膜，使得電池內(nèi)部氣體能夠順利排除保證不發(fā)生爆炸起火事故；

(2)刺頭為ABS絕緣材料，保證不發(fā)生短路現(xiàn)象；

(3)將刺頭設計成錐形部和柱狀部，這樣不僅能保證在電池表面接觸刺頭頂端時能快速完成刺破，還可以保證在刺破后，電池內(nèi)部的氣體沿柱狀部周圍溢出，達到泄壓的目的；

(4)將刺頭設計成弧形狀，在刺破鋁塑膜后，使得氣體在較小壓力作用下即可從通氣孔中通過。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳之結構圖；

圖2是本發(fā)明較佳之刺頭結構圖一；

圖3是本發(fā)明較佳之刺頭結構圖二；

圖4是本發(fā)明較佳之刺頭結構圖三；

圖5是本發(fā)明較佳之刺頭結構圖四；

其中，1、電池模組；2、刺頭；3、凹槽；4、固定板；5、固定孔；6、錐形部；7、柱狀部；8、通氣孔。

具體實施方式

以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例一：

如圖1所示為本發(fā)明較佳之結構圖，一種預防鋰電池膨脹爆炸的安全裝置，包括用于固定鋰電池的電池模組1，所述電池模組1上均勻分布有多個刺頭2。通過模組中間凹槽部分的突刺點來保證電池安全，中間凹槽突刺高度遠小于凹槽深度，當電池發(fā)生嚴重鼓脹時，電池表面的鋁塑膜接觸到刺頭時，由于電池本事壓力使得刺頭直接能夠刺破鋁塑膜，使得電池內(nèi)部氣體能夠順利排除保證不發(fā)生爆炸起火事故；

電池模組1上中間部位設有凹槽3，多個所述刺頭2分布在所述凹槽3上；刺頭2的高度小于所述凹槽3的深度；電池模組1四周設有用于串聯(lián)電池模組的固定板4；相隔兩塊電池模組之間串聯(lián)時，固定板4采用焊接的方式連接，固定板4上下方向設有用于并聯(lián)電池模組的固定孔5，當電池模組并聯(lián)時，可通過對齊固定孔5后采用銷桿進行連接，也可以采用在固定孔中倒入焊液焊接得到；如圖2所示，所述刺頭2包括上下設置的錐形部6和柱狀部7，所述柱狀部6固定在所述凹槽3上；所述錐形部6底部直徑與高的比值為0.5～1.0。

刺頭為ABS絕緣材料，保證不發(fā)生短路現(xiàn)象。

在使用時，將每片電池裝入電池模組安全裝置內(nèi)，通過模組的固定可實現(xiàn)電池的串并聯(lián)，組裝成電池組。

凹槽上還設有通氣孔，所述通氣孔用于釋放電池內(nèi)部氣體，起到池壓的作用。通氣孔設在所述刺頭附近，這樣，鋁塑膜被刺穿后其內(nèi)的氣體可就近排放。

電池模組上固定板具有固定所述電芯的作用，所述電池模組中間設有彈性板，彈性板上設有一個以上的彈片，彈片的設計不僅可以固定電池，還可以對電池進行有效的散熱。

電池模組上還設有信息采集裝置，所述信息采集裝置包括電壓采集端子、溫度傳感器、插接件和PCB板，所述電壓采用端子、所述溫度傳感器與所述PCB板相連，所述PCB板通過插接件與電池模組管理系統(tǒng)相連，從而實現(xiàn)對每個電池電壓、溫度數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)對電池模組的綜合管理。

電池模組上還設有冷卻管排，所述冷卻管排至少包括一個出口和一個入口，冷卻管排入口處設有流速控制閥，所述流速控制閥受所述電池模組的控制，當信息采集裝置采集到了電池的溫度過高時，管理系統(tǒng)會控制流速控制閥加快冷卻管排中冷卻介質的流動速度。

電池模組中間凹槽上下還分別設有兩個小槽，所述兩個小槽內(nèi)設有散熱箱，散熱箱內(nèi)設有內(nèi)置的風機和散熱器。

實施例二：

如圖1所示為本發(fā)明較佳之結構圖，一種預防鋰電池膨脹爆炸的安全裝置，包括用于固定鋰電池的電池模組1，所述電池模組1上均勻分布有多個刺頭2。電池模組1上中間部位設有凹槽3，多個所述刺頭2分布在所述凹槽3上。刺頭2的高度小于所述凹槽3深度的一半。通過模組中間凹槽部分的突刺點來保證電池安全，中間凹槽突刺高度遠小于凹槽深度，當電池發(fā)生嚴重鼓脹時，電池表面的鋁塑膜接觸到刺頭時，由于電池本事壓力使得刺頭直接能夠刺破鋁塑膜，使得電池內(nèi)部氣體能夠順利排除保證不發(fā)生爆炸起火事故；

電池模組1四周設有用于串聯(lián)電池模組的固定板4。固定板4上下方向設有用于并聯(lián)電池模組的固定孔5。

如圖3所示，刺頭2為錐形，所述刺頭2底部固定在所述凹槽3上。所述錐形底部直徑與高的比值為0.5～1.0。刺頭為ABS絕緣材料，保證不發(fā)生短路現(xiàn)象。

在使用時，將每片電池裝入電池模組安全裝置內(nèi)，通過模組的固定可實現(xiàn)電池的串并聯(lián)，組裝成電池組。

凹槽上還設有通氣孔，所述通氣孔用于釋放電池內(nèi)部氣體，起到池壓的作用。通氣孔設在所述刺頭附近，這樣，鋁塑膜被刺穿后其內(nèi)的氣體可就近排放。

電池模組上固定板具有固定所述電芯的作用，所述電池模組中間設有彈性板，彈性板上設有一個以上的彈片，彈片的設計不僅可以固定電池，還可以對電池進行有效的散熱。

電池模組上還設有信息采集裝置，所述信息采集裝置包括電壓采集端子、溫度傳感器、插接件和PCB板，所述電壓采用端子、所述溫度傳感器與所述PCB板相連，所述PCB板通過插接件與電池模組管理系統(tǒng)相連，從而實現(xiàn)對每個電池電壓、溫度數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)對電池模組的綜合管理。

電池模組上還設有冷卻管排，所述冷卻管排至少包括一個出口和一個入口，冷卻管排入口處設有流速控制閥，所述流速控制閥受所述電池模組的控制，當信息采集裝置采集到了電池的溫度過高時，管理系統(tǒng)會控制流速控制閥加快冷卻管排中冷卻介質的流動速度。

電池模組中間凹槽上下還分別設有兩個小槽，所述兩個小槽內(nèi)設有散熱箱，散熱箱內(nèi)設有內(nèi)置的風機和散熱器。

實施例三：

如圖1所示為本發(fā)明較佳之結構圖，一種預防鋰電池膨脹爆炸的安全裝置，包括用于固定鋰電池的電池模組1，所述電池模組1上均勻分布有多個刺頭2。

電池模組1上中間部位設有凹槽3，多個所述刺頭2分布在所述凹槽3上。刺頭2的高度小于所述凹槽3的深度。電池模組1四周設有用于串聯(lián)電池模組的固定板4。固定板4上下方向設有用于并聯(lián)電池模組的固定孔5。

如圖4所示，刺頭2為針形，所述刺頭2底端通過焊接方式固定在所述凹槽3上。刺頭為ABS絕緣材料，保證不發(fā)生短路現(xiàn)象。

在使用時，將每片電池裝入電池模組安全裝置內(nèi)，通過模組的固定可實現(xiàn)電池的串并聯(lián)，組裝成電池組。

凹槽上還設有通氣孔，所述通氣孔用于釋放電池內(nèi)部氣體，起到池壓的作用。通氣孔設在所述刺頭附近，這樣，鋁塑膜被刺穿后其內(nèi)的氣體可就近排放。

電池模組上固定板具有固定所述電芯的作用，所述電池模組中間設有彈性板，彈性板上設有一個以上的彈片，彈片的設計不僅可以固定電池，還可以對電池進行有效的散熱。

電池模組上還設有信息采集裝置，所述信息采集裝置包括電壓采集端子、溫度傳感器、插接件和PCB板，所述電壓采用端子、所述溫度傳感器與所述PCB板相連，所述PCB板通過插接件與電池模組管理系統(tǒng)相連，從而實現(xiàn)對每個電池電壓、溫度數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)對電池模組的綜合管理。

電池模組上還設有冷卻管排，所述冷卻管排至少包括一個出口和一個入口，冷卻管排入口處設有流速控制閥，所述流速控制閥受所述電池模組的控制，當信息采集裝置采集到了電池的溫度過高時，管理系統(tǒng)會控制流速控制閥加快冷卻管排中冷卻介質的流動速度。

電池模組中間凹槽上下還分別設有兩個小槽，所述兩個小槽內(nèi)設有散熱箱，散熱箱內(nèi)設有內(nèi)置的風機和散熱器。

實施例四：

如圖1所示為本發(fā)明較佳之結構圖，一種預防鋰電池膨脹爆炸的安全裝置，包括用于固定鋰電池的電池模組1，所述電池模組1上均勻分布有多個刺頭2。

電池模組1上中間部位設有凹槽3，多個所述刺頭2分布在所述凹槽3上，刺頭2的高度小于所述凹槽3深度的一半，電池模組1四周設有用于串聯(lián)電池模組的固定板4，所述固定板4上下方向設有用于并聯(lián)電池模組的固定孔5。

如圖2所示，刺頭2包括上下設置的錐形部6和柱狀部7，所述柱狀部7固定在所述凹槽3上，所述錐形部6底部直徑與高的比值為0.5～1.0。

在使用時，將每片電池裝入電池模組安全裝置內(nèi)，通過模組的固定可實現(xiàn)電池的串并聯(lián)，組裝成電池組。

凹槽上還設有通氣孔，所述通氣孔用于釋放電池內(nèi)部氣體，起到池壓的作用，通氣孔設在所述刺頭附近，這樣，鋁塑膜被刺穿后其內(nèi)的氣體可就近排放。

電池模組上固定板具有固定所述電芯的作用，所述電池模組中間設有彈性板，彈性板上設有一個以上的彈片，彈片的設計不僅可以固定電池，還可以對電池進行有效的散熱。

電池模組上還設有信息采集裝置，所述信息采集裝置包括電壓采集端子、溫度傳感器、插接件和PCB板，所述電壓采用端子、所述溫度傳感器與所述PCB板相連，所述PCB板通過插接件與電池模組管理系統(tǒng)相連，從而實現(xiàn)對每個電池電壓、溫度數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)對電池模組的綜合管理。

電池模組上還設有冷卻管排，所述冷卻管排至少包括一個出口和一個入口，冷卻管排入口處設有流速控制閥，所述流速控制閥受所述電池模組的控制，當信息采集裝置采集到了電池的溫度過高時，管理系統(tǒng)會控制流速控制閥加快冷卻管排中冷卻介質的流動速度。

電池模組中間凹槽上下還分別設有兩個小槽，所述兩個小槽內(nèi)設有散熱箱，散熱箱內(nèi)設有內(nèi)置的風機和散熱器。

實施例五：

如圖1所示為本發(fā)明較佳之結構圖，一種預防鋰電池膨脹爆炸的安全裝置，包括用于固定鋰電池的電池模組1，所述電池模組1上均勻分布有多個刺頭2。

電池模組1上中間部位設有凹槽3，多個所述刺頭2分布在所述凹槽3上，刺頭2的高度小于所述凹槽3深度的一半，電池模組1四周設有用于串聯(lián)電池模組的固定板4，所述固定板4上下方向設有用于并聯(lián)電池模組的固定孔5。

如圖5所示，刺頭2為弧形，其弧度在90～180°，弧形與凹槽接觸部內(nèi)側設有通氣孔8，所述通氣孔8為圓形。

在使用時，將每片電池裝入電池模組安全裝置內(nèi)，通過模組的固定可實現(xiàn)電池的串并聯(lián)，組裝成電池組。

凹槽上還設有通氣孔，所述通氣孔用于釋放電池內(nèi)部氣體，起到池壓的作用，通氣孔設在所述刺頭附近，這樣，鋁塑膜被刺穿后其內(nèi)的氣體可就近排放。

還可采用多個刺頭組合形成弧形達到組合刺穿的效果。

電池模組上固定板具有固定所述電芯的作用，所述電池模組中間設有彈性板，彈性板上設有一個以上的彈片，彈片的設計不僅可以固定電池，還可以對電池進行有效的散熱。

電池模組上還設有信息采集裝置，所述信息采集裝置包括電壓采集端子、溫度傳感器、插接件和PCB板，所述電壓采用端子、所述溫度傳感器與所述PCB板相連，所述PCB板通過插接件與電池模組管理系統(tǒng)相連，從而實現(xiàn)對每個電池電壓、溫度數(shù)據(jù)的采集，實現(xiàn)對電池模組的綜合管理。

電池模組上還設有冷卻管排，所述冷卻管排至少包括一個出口和一個入口，冷卻管排入口處設有流速控制閥，所述流速控制閥受所述電池模組的控制，當信息采集裝置采集到了電池的溫度過高時，管理系統(tǒng)會控制流速控制閥加快冷卻管排中冷卻介質的流動速度。

電池模組中間凹槽上下還分別設有兩個小槽，所述兩個小槽內(nèi)設有散熱箱，散熱箱內(nèi)設有內(nèi)置的風機和散熱器。

此外所述刺頭還可以片狀，刺頭從尖部到底部逐漸變寬，在鋰電池膨脹時，刺頭逐漸將鋁塑膜刺出更大的空隙，加快氣體溢出。

上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，如前所述，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內(nèi)。