宁德时代在上个月公开了一个比较新颖的专利,其内容是关于把电池包内的熔断器与平衡阀集成起来做为一个新的集成件来应用。
为什么要做这样一个集成?我们知道,熔断器是电池包内对电路进行保护的一个核心器件,当外部电路发生短路而造成过电流时,熔断器会及时断开整个回路,保护电池包、电芯。但是传统的熔断器布置思路是将熔断器布置在电池系统内部,这样在熔断器发挥作用时往往会带来另一个潜在的风险,即熔断器熔断时会伴随火花或火焰,会对电池包内部线路等造成损坏,同时会引起电池包内气压升高。另一方面,布置在电池内部的熔断器,当熔断器损坏后,需要将整个电池包上盖或电池包高压舱上盖拆开,对于一些电池上盖体积、重量都比较大,或是胶粘方案的电池包来说,拆装费时费力。所以,如果能够把熔断器单独独立于电池包内部,同时又不占据太多额外的空间,布置于单独从外就可以拆装的方案,将可以很好地解决上面的问题,从外就可以进行拆装那就必需是电池包对外的接口。放眼整个电池包的对外接口中,机械接口、液冷接口、电气接口都难以进行改动,而用于与环境进行交互的平衡&防爆阀接口则有进行优化的空间。正是基于这一种考虑,宁德时代提供了这个将熔断器与平衡阀集成在一起的新集成件。图片
熔断器-平衡阀集成件安装位置示例它的整体结构侧视图如下所示:图片
熔断器-平衡阀集成件整体侧视图它的主要构成如下图所示:包括盒盖,盒盖上集成有平衡阀;盒壳体,壳体包括内壳体和外壳体,外壳和内壳以相套接的分体式结构,方便熔断器在盒本体内的安装以及盒本体在电池包箱体内的安装;,内壳和盒盖可采用塑料材质,以保证良好的绝缘性。外壳连接于电池包箱体上,外壳体可采用铸铝或铝合金等,以保证良好的结构强度。壳体的结构设计上有多个法兰结构设计,这样起定位、安装和保证配合精度的作用。图片
熔断器-平衡阀集成件整体构成示例内外壳体之间还可以进行密封设计,采用密封胶或密封圈,,从而防止熔断器熔断时产生的高温高压气体从外壳与内壳之间的缝隙流出而对箱体内的电芯等造成损害。这里选择与平衡阀进行集成,我想主要是两个方面的考虑,一是熔断器本身在熔断时产生的大量气体是需要电池包内外进行平衡的,另外一个是平衡阀本身是电池包对外接口中已经存在的,不需要额外在箱体上开口,只所以没有选择与防爆阀或平衡防爆阀集成,因为在防暴发阀工作时,改处会有高温的熔融物,有电气安全危害的风险。因此,通过这个创新的集成,当熔断器熔断时,产生的火花或火焰被隔挡于防护盒内,避免箱体内的电芯及其他元器件受到损伤。再者,通过将防护盒的至少部分设置于箱体外部,可从电池包箱体外部打开防护盒进行熔断器的维修或更换,无需拆解箱体,提高了熔断器维修、更换的便捷性。-活动推荐-
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