CN112054138B - 一种组合式防爆锂电池及其安装座 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防爆锂电池技术领域，且公开了一种组合式防爆锂电池及其安装座，包括固定板，所述固定板的上端固定连接有导向框，所述导向框的内侧滑动连接有支撑板，所述固定板的上端开设有数量为四个且位于导向框内侧的T形滑槽，四个所述T形滑槽的内部均滑动连接有延伸至T形滑槽上侧的T形滑块。该组合式防爆锂电池及其安装座，具备便于拆装、防护性强、能监控并调节温度和防爆止损等优点，解决了现有的大多数锂电池组采用多个锂电池组合，来满足电压和电量储量的需求，锂电池之间没有隔层等保护措施，容易使爆炸产生连锁反应，而且，锂电池组没有温度监控和有效的散热结构，无法从根本上防止爆炸的问题。

Description

一种组合式防爆锂电池及其安装座
技术领域
本发明涉及防爆锂电池技术领域，具体为一种组合式防爆锂电池及其安装座。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存和使用，对环境要求非常高，否则存在自燃和爆炸的风险，随着科学技术的发展，人们根据锂电池的特性进行了一定的改进，合理运用防爆技术，大大降低了锂电池爆炸的风险，使得锂电池已经成为了主流，随着新能源汽车的发展，锂电池的运用越来越广泛。
锂电池的爆炸原因主要是热量过高或者磨损严重导致电池外层损坏，使电池内部的活跃金属与氧气接触剧烈反应形成自燃甚至爆炸的现象，目前，为了保证在锂电池的安全性，通常我们会在电池壳上设计一个防爆阀，在压力过高时能够及时被破坏，释放电池内部的压力，防止热失控中锂电池组发生爆炸，但是，这种防爆方式属于电池损毁后的补救措施，依旧会造成资源浪费，现有的大多数锂电池组采用多个锂电池组合，来满足电压和电量储量的需求，锂电池之间没有隔层等保护措施，容易使爆炸产生连锁反应，而且，锂电池组没有温度监控和有效的散热结构，无法从根本上防止爆炸，故而提出一种组合式防爆锂电池及其安装座来解决上述提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种组合式防爆锂电池及其安装座，具备便于拆装、防护性强、能监控并调节温度和防爆止损等优点，解决了现有的大多数锂电池组采用多个锂电池组合，来满足电压和电量储量的需求，锂电池之间没有隔层等保护措施，容易使爆炸产生连锁反应，而且，锂电池组没有温度监控和有效的散热结构，无法从根本上防止爆炸的问题。
(二)技术方案
为实现上述便于拆装、防护性强、能监控并调节温度和防爆止损的目的，本发明提供如下技术方案：一种组合式防爆锂电池及其安装座，包括固定板，所述固定板的上端固定连接有导向框，所述导向框的内侧滑动连接有支撑板，所述固定板的上端开设有数量为四个且位于导向框内侧的T形滑槽，四个所述T形滑槽的内部均滑动连接有延伸至T形滑槽上侧的T形滑块，前侧两个所述T形滑块的相对端和后侧两个所述T形滑块的相对端均转动连接有支撑杆，四个所述支撑杆的另一端均与支撑板的下端转动连接，所述固定板的上端固定连接有数量为四个且位于导向框内侧的导向筒，前侧两个所述T形滑块的相背端与前侧两个所述导向筒相对端之间和后侧两个所述T形滑块的相背端与后侧两个所述导向筒相对端之间均固定连接有第一弹簧，四个所述导向筒的内部均从下至上依次滑动连接有第二弹簧和限位块，四个所述限位块的上端均固定连接有贯穿导向筒上壁的导向杆，四个所述导向杆的上端均与支撑板下端固定连接，所述导向框的内侧滑动连接有位于支撑板上端的防爆箱，所述防爆箱的左右端均开设有限位槽，所述导向框的左右壁内部均开设有调节腔，所述导向框的左右侧均滑动连接有依次贯穿导向框的左右壁和调节腔并延伸至限位槽内部的限位杆，两个所述调节腔远离限位槽的一壁均固定连接有位于限位杆外侧的第一永磁铁，两个所述限位杆的外部均固定连接有第二永磁铁，所述防爆箱的内腔底部固定连接有数量为若干个的固定块，若干个所述固定块的上端均开设有安装槽，若干个所述安装槽的内部均固定连接有导热框，若干个所述导热框的内侧均活动连接有锂电池本体，所述防爆箱的前后端均开设有数量为若干个的导热孔，若干个所述导热孔的内部均固定连接有第一导热板，若干个所述导热孔的内部均固定连接有位于第一导热板远离防爆箱内腔一端的半导体制冷片，所述防爆箱的前后端均设置有数量为若干个且位于半导体制冷片外侧的散热风扇，前侧若干个所述第一导热板与后侧若干个所述第一导热板之间均固定连接有第二导热板，若干个所述导热框的左右端均固定连接有数量为两个的第三导热板，若干个所述第三导热板远离导热框的一端均与第二导热板固定连接，所述防爆箱的上端固定连接有盖板，所述盖板的下端固定连接有位于防爆箱内腔的限位框，所述限位框的内侧固定连接有位于固定块上端的限位网，所述盖板的下端固定连接有位于限位框内侧的温度传感器，所述盖板的下端固定连接有贯穿盖板的防爆阀，所述盖板的上端固定连接有控制器。
优选的，所述固定板的上端开设有数量为四个且位于导向框外侧的固定孔，四个所述固定孔呈对称分布于固定板上端面的四角区域。
优选的，四个所述T形滑槽呈对称分布于固定板的上端，四个所述支撑杆均为倾斜设置。
优选的，前侧两个所述T形滑块的相对端和后侧两个所述T形滑块的相对端均固定连接有第一U形连接板，所述支撑板的下端固定连接有数量为四个的第二U形连接板，四个所述第一U形连接板的内侧壁和四个所述第二U形连接板的内侧壁均固定连接有贯穿支撑杆的转轴。
优选的，所述导向筒的内部开设有安装腔，所述第二弹簧和限位块均位于安装腔内，所述导向筒的上端开设有连通安装腔且与导向杆相适配的第一通孔。
优选的，所述第一永磁铁和第二永磁铁均为环形，所述第一永磁铁的外径和第二永磁铁的外径均与调节腔的直径相适配，所述第一永磁铁的内径大于限位杆的直径，所述第二永磁铁的内径与限位杆的直径相适配，且位于同一个所述调节腔内的第二永磁铁与第一永磁铁的相对端极性相反。
优选的，所述导向框的左右端均开设有与调节腔同轴且与限位杆直径相适配的第二通孔，所述限位槽前后壁之间的距离与限位杆的直径相适配，两个所述限位杆的相背端均固定连接有拉钮。
优选的，所述锂电池本体的尺寸与导热框内框的尺寸相适配，若干个所述半导体制冷片的吸热端均与第一导热板接触，所述导热框、第一导热板、第二导热板和第三导热板之间的连接方式均为焊接。
优选的，所述盖板通过固定螺栓与防爆箱固定连接，所述防爆箱的侧壁上端固定连接有位于盖板下端的橡胶密封垫，所述控制器为单片机，所述半导体制冷片、散热风扇和温度传感器均与控制器电性连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种组合式防爆锂电池及其安装座，具备以下有益效果：
1、该组合式防爆锂电池及其安装座，通过设置限位杆和限位槽，当需要拆下锂电池组进行更换或者维修时，只需拉动限位杆外部的拉钮，使限位杆退出限位槽就可以将防爆箱连同锂电池本体一同拆下，当需要安装时，拉动限位杆外部的拉钮，将防爆箱插入导向框内，限位杆在第一永磁铁和第二永磁铁磁力下进入限位槽，就可以将防爆箱固定，操作便捷，便于检修和维护。
2、该组合式防爆锂电池及其安装座，通过设置第一弹簧和第二弹簧，当车载锂电池组受到颠簸时，防爆箱下压支撑板，通过导向杆挤压第二弹簧，同时，通过支撑杆带动T形滑块移动，挤压第一弹簧，在第一弹簧和第二弹簧的弹性作用下，能有效吸收冲击，减少损伤，提高使用寿命。
3、该组合式防爆锂电池及其安装座，通过设置第一导热板、第二导热板、第三导热板和导热框，可以将多个锂电池本体的热传导连通，防止出现局部过热的现象，通过设置温度传感器和半导体制冷片，温度传感器可以实时监测到防爆箱内的温度，并将温度信号传递给控制器，控制器根据温度信号控制半导体制冷片和散热风扇工作，将防爆箱内部的温度导出，防止防爆箱内部温度过高，降低锂电池爆炸的风险。
4、该组合式防爆锂电池及其安装座，通过设置固定块和防爆阀，多个固定块可以将多个锂电池本体分隔开来，防止出现单个锂电池本体爆炸时，产生连锁反应，将相邻的锂电池本体引爆，同时，当防爆箱内部压力过高时，防爆阀能够及时被破坏，释放压力，防止发生剧烈爆炸，及时止损。
附图说明
图1为本发明提出的一种组合式防爆锂电池及其安装座结构示意图；
图2为本发明提出的一种组合式防爆锂电池及其安装座俯视剖视图；
图3为本发明提出的一种组合式防爆锂电池及其安装座图1中A处放大图。
图中：1、固定板；2、导向框；3、支撑板；4、T形滑槽；5、T形滑块；6、支撑杆；7、导向筒；8、第一弹簧；9、第二弹簧；10、限位块；11、导向杆；12、防爆箱；13、限位槽；14、调节腔；15、限位杆；16、第一永磁铁；17、第二永磁铁；18、固定块；19、安装槽；20、导热框；21、锂电池本体；22、导热孔；23、第一导热板；24、半导体制冷片；25、散热风扇；26、第二导热板；27、第三导热板；28、盖板；29、限位框；30、限位网；31、温度传感器；32、防爆阀；33、控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种组合式防爆锂电池及其安装座，包括固定板1，固定板1的上端固定连接有导向框2，固定板1的上端开设有数量为四个且位于导向框2外侧的固定孔，四个固定孔呈对称分布于固定板1上端面的四角区域，导向框2的内侧滑动连接有支撑板3，固定板1的上端开设有数量为四个且位于导向框2内侧的T形滑槽4，四个T形滑槽4的内部均滑动连接有延伸至T形滑槽4上侧的T形滑块5，前侧两个T形滑块5的相对端和后侧两个T形滑块5的相对端均转动连接有支撑杆6，四个支撑杆6的另一端均与支撑板3的下端转动连接，四个T形滑槽4呈对称分布于固定板1的上端，四个支撑杆6均为倾斜设置，前侧两个T形滑块5的相对端和后侧两个T形滑块5的相对端均固定连接有第一U形连接板，支撑板3的下端固定连接有数量为四个的第二U形连接板，四个第一U形连接板的内侧壁和四个第二U形连接板的内侧壁均固定连接有贯穿支撑杆6的转轴，固定板1的上端固定连接有数量为四个且位于导向框2内侧的导向筒7，前侧两个T形滑块5的相背端与前侧两个导向筒7相对端之间和后侧两个T形滑块5的相背端与后侧两个导向筒7相对端之间均固定连接有第一弹簧8，四个导向筒7的内部均从下至上依次滑动连接有第二弹簧9和限位块10，四个限位块10的上端均固定连接有贯穿导向筒7上壁的导向杆11，四个导向杆11的上端均与支撑板3下端固定连接，导向筒7的内部开设有安装腔，第二弹簧9和限位块10均位于安装腔内，导向筒7的上端开设有连通安装腔且与导向杆11相适配的第一通孔，导向框2的内侧滑动连接有位于支撑板3上端的防爆箱12，防爆箱12的左右端均开设有限位槽13，导向框2的左右壁内部均开设有调节腔14，导向框2的左右侧均滑动连接有依次贯穿导向框2的左右壁和调节腔14并延伸至限位槽13内部的限位杆15，导向框2的左右端均开设有与调节腔14同轴且与限位杆15直径相适配的第二通孔，限位槽13前后壁之间的距离与限位杆15的直径相适配，两个限位杆15的相背端均固定连接有拉钮，两个调节腔14远离限位槽13的一壁均固定连接有位于限位杆15外侧的第一永磁铁16，两个限位杆15的外部均固定连接有第二永磁铁17，第一永磁铁16和第二永磁铁17均为环形，第一永磁铁16的外径和第二永磁铁17的外径均与调节腔14的直径相适配，第一永磁铁16的内径大于限位杆15的直径，第二永磁铁17的内径与限位杆15的直径相适配，且位于同一个调节腔14内的第二永磁铁17与第一永磁铁16的相对端极性相反，防爆箱12的内腔底部固定连接有数量为若干个的固定块18，若干个固定块18的上端均开设有安装槽19，若干个安装槽19的内部均固定连接有导热框20，若干个导热框20的内侧均活动连接有锂电池本体21，防爆箱12的前后端均开设有数量为若干个的导热孔22，若干个导热孔22的内部均固定连接有第一导热板23，若干个导热孔22的内部均固定连接有位于第一导热板23远离防爆箱12内腔一端的半导体制冷片24，防爆箱12的前后端均设置有数量为若干个且位于半导体制冷片24外侧的散热风扇25，前侧若干个第一导热板23与后侧若干个第一导热板23之间均固定连接有第二导热板26，若干个导热框20的左右端均固定连接有数量为两个的第三导热板27，锂电池本体21的尺寸与导热框20内框的尺寸相适配，若干个半导体制冷片24的吸热端均与第一导热板23接触，导热框20、第一导热板23、第二导热板26和第三导热板27之间的连接方式均为焊接，若干个第三导热板27远离导热框20的一端均与第二导热板26固定连接，防爆箱12的上端固定连接有盖板28，盖板28的下端固定连接有位于防爆箱12内腔的限位框29，限位框29的内侧固定连接有位于固定块18上端的限位网30，盖板28的下端固定连接有位于限位框29内侧的温度传感器31，盖板28的下端固定连接有贯穿盖板28的防爆阀32，盖板28的上端固定连接有控制器33，盖板28通过固定螺栓与防爆箱12固定连接，防爆箱12的侧壁上端固定连接有位于盖板28下端的橡胶密封垫，控制器33为单片机，半导体制冷片24、散热风扇25和温度传感器31均与控制器33电性连接。
综上所述，该组合式防爆锂电池及其安装座，在安装时，先将固定板1固定，拉动限位杆15外部的拉钮，将防爆箱12插入导向框2内，限位杆15在第一永磁铁16和第二永磁铁17磁力下进入限位槽13，就可以将防爆箱12固定，当需要拆下锂电池组进行更换或者维修时，只需拉动限位杆15外部的拉钮，使限位杆15退出限位槽13就可以将防爆箱12连同锂电池本体21一同拆下，操作便捷，便于检修和维护，当车载锂电池组受到颠簸时，防爆箱12下压支撑板3，通过导向杆11挤压第二弹簧9，同时，通过支撑杆6带动T形滑块5移动，挤压第一弹簧8，在第一弹簧8和第二弹簧9的弹性作用下，能有效吸收冲击，减少损伤，提高使用寿命，第一导热板23、第二导热板26、第三导热板27和导热框20可以将多个锂电池本体21的热传导连通，防止出现局部过热的现象，温度传感器31可以实时监测到防爆箱12内的温度，并将温度信号传递给控制器33，控制器33根据温度信号控制半导体制冷片24和散热风扇25工作，将防爆箱12内部的温度导出，防止防爆箱12内部温度过高，降低锂电池爆炸的风险，多个固定块18可以将多个锂电池本体21分隔开来，防止出现单个锂电池本体21爆炸时，产生连锁反应，将相邻的锂电池本体21引爆，同时，当防爆箱12内部压力过高时，防爆阀32能够及时被破坏，释放压力，防止发生剧烈爆炸，及时止损，通过以上设置，具备便于拆装、防护性强、能监控并调节温度和防爆止损等优点，解决了现有的大多数锂电池组采用多个锂电池组合，来满足电压和电量储量的需求，锂电池之间没有隔层等保护措施，容易使爆炸产生连锁反应，而且，锂电池组没有温度监控和有效的散热结构，无法从根本上防止爆炸的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种组合式防爆锂电池及其安装座，包括固定板(1)，其特征在于：所述固定板(1)的上端固定连接有导向框(2)，所述导向框(2)的内侧滑动连接有支撑板(3)，所述固定板(1)的上端开设有数量为四个且位于导向框(2)内侧的T形滑槽(4)，四个所述T形滑槽(4)的内部均滑动连接有延伸至T形滑槽(4)上侧的T形滑块(5)，前侧两个所述T形滑块(5)的相对端和后侧两个所述T形滑块(5)的相对端均转动连接有支撑杆(6)，四个所述支撑杆(6)的另一端均与支撑板(3)的下端转动连接，所述固定板(1)的上端固定连接有数量为四个且位于导向框(2)内侧的导向筒(7)，前侧两个所述T形滑块(5)的相背端与前侧两个所述导向筒(7)相对端之间和后侧两个所述T形滑块(5)的相背端与后侧两个所述导向筒(7)相对端之间均固定连接有第一弹簧(8)，四个所述导向筒(7)的内部均从下至上依次滑动连接有第二弹簧(9)和限位块(10)，四个所述限位块(10)的上端均固定连接有贯穿导向筒(7)上壁的导向杆(11)，四个所述导向杆(11)的上端均与支撑板(3)下端固定连接，所述导向框(2)的内侧滑动连接有位于支撑板(3)上端的防爆箱(12)，所述防爆箱(12)的左右端均开设有限位槽(13)，所述导向框(2)的左右壁内部均开设有调节腔(14)，所述导向框(2)的左右侧均滑动连接有依次贯穿导向框(2)的左右壁和调节腔(14)并延伸至限位槽(13)内部的限位杆(15)，两个所述调节腔(14)远离限位槽(13)的一壁均固定连接有位于限位杆(15)外侧的第一永磁铁(16)，两个所述限位杆(15)的外部均固定连接有第二永磁铁(17)，所述防爆箱(12)的内腔底部固定连接有数量为若干个的固定块(18)，若干个所述固定块(18)的上端均开设有安装槽(19)，若干个所述安装槽(19)的内部均固定连接有导热框(20)，若干个所述导热框(20)的内侧均活动连接有锂电池本体(21)，所述防爆箱(12)的前后端均开设有数量为若干个的导热孔(22)，若干个所述导热孔(22)的内部均固定连接有第一导热板(23)，若干个所述导热孔(22)的内部均固定连接有位于第一导热板(23)远离防爆箱(12)内腔一端的半导体制冷片(24)，所述防爆箱(12)的前后端均设置有数量为若干个且位于半导体制冷片(24)外侧的散热风扇(25)，前侧若干个所述第一导热板(23)与后侧若干个所述第一导热板(23)之间均固定连接有第二导热板(26)，若干个所述导热框(20)的左右端均固定连接有数量为两个的第三导热板(27)，若干个所述第三导热板(27)远离导热框(20)的一端均与第二导热板(26)固定连接，所述防爆箱(12)的上端固定连接有盖板(28)，所述盖板(28)的下端固定连接有位于防爆箱(12)内腔的限位框(29)，所述限位框(29)的内侧固定连接有位于固定块(18)上端的限位网(30)，所述盖板(28)的下端固定连接有位于限位框(29)内侧的温度传感器(31)，所述盖板(28)的下端固定连接有贯穿盖板(28)的防爆阀(32)，所述盖板(28)的上端固定连接有控制器(33)。
2.根据权利要求1所述的一种组合式防爆锂电池及其安装座，其特征在于：所述固定板(1)的上端开设有数量为四个且位于导向框(2)外侧的固定孔，四个所述固定孔呈对称分布于固定板(1)上端面的四角区域。
3.根据权利要求1所述的一种组合式防爆锂电池及其安装座，其特征在于：四个所述T形滑槽(4)呈对称分布于固定板(1)的上端，四个所述支撑杆(6)均为倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的一种组合式防爆锂电池及其安装座，其特征在于：前侧两个所述T形滑块(5)的相对端和后侧两个所述T形滑块(5)的相对端均固定连接有第一U形连接板，所述支撑板(3)的下端固定连接有数量为四个的第二U形连接板，四个所述第一U形连接板的内侧壁和四个所述第二U形连接板的内侧壁均固定连接有贯穿支撑杆(6)的转轴。
5.根据权利要求1所述的一种组合式防爆锂电池及其安装座，其特征在于：所述导向筒(7)的内部开设有安装腔，所述第二弹簧(9)和限位块(10)均位于安装腔内，所述导向筒(7)的上端开设有连通安装腔且与导向杆(11)相适配的第一通孔。
6.根据权利要求1所述的一种组合式防爆锂电池及其安装座，其特征在于：所述第一永磁铁(16)和第二永磁铁(17)均为环形，所述第一永磁铁(16)的外径和第二永磁铁(17)的外径均与调节腔(14)的直径相适配，所述第一永磁铁(16)的内径大于限位杆(15)的直径，所述第二永磁铁(17)的内径与限位杆(15)的直径相适配，且位于同一个所述调节腔(14)内的第二永磁铁(17)与第一永磁铁(16)的相对端极性相反。
7.根据权利要求1所述的一种组合式防爆锂电池及其安装座，其特征在于：所述导向框(2)的左右端均开设有与调节腔(14)同轴且与限位杆(15)直径相适配的第二通孔，所述限位槽(13)前后壁之间的距离与限位杆(15)的直径相适配，两个所述限位杆(15)的相背端均固定连接有拉钮。
8.根据权利要求1所述的一种组合式防爆锂电池及其安装座，其特征在于：所述锂电池本体(21)的尺寸与导热框(20)内框的尺寸相适配，若干个所述半导体制冷片(24)的吸热端均与第一导热板(23)接触，所述导热框(20)、第一导热板(23)、第二导热板(26)和第三导热板(27)之间的连接方式均为焊接。
9.根据权利要求1所述的一种组合式防爆锂电池及其安装座，其特征在于：所述盖板(28)通过固定螺栓与防爆箱(12)固定连接，所述防爆箱(12)的侧壁上端固定连接有位于盖板(28)下端的橡胶密封垫，所述控制器(33)为单片机，所述半导体制冷片(24)、散热风扇(25)和温度传感器(31)均与控制器(33)电性连接。
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