CN112569500A - 一种用于新能源汽车的锂电池防火装置 - Google Patents

一种用于新能源汽车的锂电池防火装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及新能源汽车的技术领域，且公开了一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，包括外壳，所述外壳的内部固定连接有存料箱，存料箱的外部固定连接有防酸喷头，存料箱的外部固定连接有挡板，挡板的内部固定连接有滤板，挡板的外部固定连接有导气管，导气管的外部固定连接有检测壳，通过本装置所有结构之间的相互作用下，可以使得在汽车行驶过程中，锂电池温度较高可以及时的对其进行散热，并且通过在温度过高时并发生起火时将锂电池周围进行密封，同时在盐酸与碳酸钙的作用下产生二氧化碳防止火势的蔓延，当锂电池起火后，可以及时的通过喷水器进行喷水，从而对锂电池进行灭火，这样就保证了使用者的生命财产安全。

Description

一种用于新能源汽车的锂电池防火装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车的技术领域，具体为一种用于新能源汽车的锂电池防火装置。
背景技术
新能源电动汽车，新能源电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等，电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点，电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成，电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
随着科技的发展以及人们对于保护环境的想法，新能源汽车已经普遍出现在我们的生活中，在新能源电动汽车的内部的锂电池是汽车的主要供能方式，但是锂电池在使用过程中仍会出现较多的问题，比如：在汽车行驶过程中会产生大量的热量，如果散热性不好的话就会使得热量加剧从而引发起火，而且在汽车行驶过程中容易出现短路现象，从而引发火灾等，但是现有的灭火方式是在起火后通过大量的水来对其进行灭火，但是若是汽车行驶途中起火，可能会没有那么多的水足够对其进行灭火，这样就容易使得火灾加重，这样就会造成巨大的财产损失。
所以针对这些问题，我们需要一种用于新能源汽车的锂电池防火装置来解决。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，具备在锂电池温度较高时及时对其进行降温、在锂电池起火时分阶段对其进行灭火的优点，解决了在汽车行进过程中锂电池温度较高无法对其进行降温、在电池起火时分阶段对其进行灭火的问题。
(二)技术方案
为实现上述在锂电池温度较高时及时对其进行降温、在锂电池起火时分阶段对其进行灭火的目的，本发明提供如下技术方案：一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，包括外壳，所述外壳的内部固定连接有存料箱，存料箱的外部固定连接有防酸喷头，存料箱的外部固定连接有挡板，挡板的内部固定连接有滤板，挡板的外部固定连接有导气管，导气管的外部固定连接有检测壳，检测壳的内部固定连接有灯珠，检测壳的外部固定连接有喷气管，外壳的内部固定连接有光敏组件，外壳的内部固定连接有箱体，箱体的外部固定连接有滑轨，滑轨的外部活动连接有推杆，箱体的内部固定连接有双金属条，箱体的内部活动连接有触发组件，外壳的内部固定连接有电磁铁，外壳的内部活动连接有转动齿轮，转动齿轮的外部活动连接有链条，链条的外部固定连接有支撑板，支撑板的外部活动连接有密封板，外壳的内部固定连接有喷水器。
优选的，所述存料箱的内部固定连接有电磁阀一，防酸喷头固定连接在电磁阀一的外部，防酸喷头的数量不少于四个，所有的防酸喷头均匀的分布在电磁阀一的外部，存料箱的内部采用防酸化设计，存料箱的内部设置有盐酸，外壳的内部设置有碳酸钙。
优选的，所述挡板的表面开设有圆孔，滤板的外部固定连接有单向阀，导气管固定连接在圆孔的内侧，导气管的内部固定连接有电磁阀二，检测壳的内部固定连接有电磁阀三，喷气管固定连接在电磁阀三的外部，检测壳的内部设置有澄清石灰水。
优选的，所述光敏组件主要由遮光壳、透明壳和光敏电阻组成，遮光壳固定连接在外壳的内部，透明壳镶嵌在遮光壳的外部，透明壳与灯珠的位置相对应，光敏电阻活动连接在遮光壳的内部，透明壳的规格与光敏电阻的规格相匹配，灯珠的外部固定连接有防水壳，滑轨固定连接在外壳的内部，滑轨的表面开设有凹槽，推杆的外部设置有滑块，滑块活动连接在凹槽的内侧，推杆的外部活动连接有连接弹簧，连接弹簧活动连接在箱体的内部，推杆的外部设置有凸块，凸块的规格与双金属条的规格相匹配且位置相对应，双金属条的数量不少于四个，所有的双金属条均固定连接在箱体的内部。
优选的，所述触发组件主要由支撑壳、绝缘杆、磁铁一、磁铁二、支撑弹簧、铜棒组成，支撑壳固定连接在箱体的内部，磁铁一与磁铁二均固定连接在支撑壳的内部，磁铁一的规格与磁铁二的规格相匹配且位置相对应，磁铁一与磁铁二均有三个，绝缘杆活动连接在支撑壳的外部，铜棒固定连接在绝缘杆的内部，支撑弹簧活动连接在绝缘杆的外部。
优选的，所述链条的外部固定连接有支杆，支撑板固定连接在支杆的外部，支撑板的外部活动连接有不少于六个的伸缩弹簧，所有的伸缩弹簧均活动连接在密封板，密封板的内部固定连接有铁块，铁块的规格与电磁铁的规格相匹配，外壳的表面开设有散热孔，散热孔的规格与密封板的规格相匹配，密封板的外部设置有触板，外壳的内部固定连接有电磁阀四，喷水器固定连接在电磁阀四的外部，外壳的内部活动连接有风扇。
优选的，所述转动齿轮与驱动电源电连接，灯珠、电磁铁、风扇、单向阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四均与外部电源电连接，外部电源、驱动电源、光敏电阻、触板、铜棒均与控制中枢电连接。
优选的，所述双金属条中两根金属片的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属条的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变，每个磁铁一与每个磁铁二之间都存在磁感线，推杆与绝缘杆接触时，这时绝缘杆在推杆的作用下发生运动带动铜棒运动，当铜棒运动切割每对磁铁一与磁铁二之间的磁感线时会产生感应电流，当铜棒切割第一对磁铁一与磁铁二时，这时温度过高，当切割第二对时，锂电池外部出现小火苗，当切割第三对时，这时锂电池外部产生较大火苗。
优选的，所述滤板可以将混入水中的碳酸钙滤除，防止碳酸钙的流失，电磁铁在通电后会产生磁性，电磁铁会吸引铁块，电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四在通电后其内部会形成通道，流体会通过内部通道流出，单向阀在通电后其内部会形成单向通道，流体只可以单向流动，无法双向流动，初始状态下，电磁阀一、电磁阀三、电磁阀四为关闭状态，电磁阀、电磁阀二为打开状态。
优选的，所述灯珠在初始状态下常亮，这时光敏电阻可以接收到灯珠的光照，这时光敏电阻阻值最小，电流最大，初始状态下密封板为收回状态。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，具备以下有益效果：
1、该用于新能源汽车的锂电池防火装置，通过双金属条、触发组件、电磁铁、转动齿轮、链条、支撑板、密封板之间的相互作用下，可以使得及时对锂电池的温度进行检测，并且根据不同的温度环境进行不同程度的降温灭火措施，从而达到了在电池起火时分阶段对其进行灭火，保证了汽车在行驶过程中的安全，尽可能的保护了使用者的使用安全。
2、该用于新能源汽车的锂电池防火装置，通过本装置所有结构之间的相互作用下，可以使得在汽车行驶过程中，锂电池温度较高可以及时的对其进行散热，并且通过在温度过高时并发生起火时将锂电池周围进行密封，同时在盐酸与碳酸钙的作用下产生二氧化碳防止火势的蔓延，当锂电池起火后，可以及时的通过喷水器进行喷水，从而对锂电池进行灭火，这样就保证了使用者的生命财产安全。
附图说明
图1为本发明局部剖视结构示意图；
图2为本发明图1中A处结构示意图；
图3为本发明图1中B处结构示意图；
图4为本发明图1中C处结构示意图；
图5为本发明图1中D处结构示意图；
图6为本发明图1中E处结构示意图；
图7为本发明图1中F处结构示意图。
图中：1、外壳；2、存料箱；3、防酸喷头；4、挡板；5、滤板；6、导气管；7、检测壳；8、灯珠；9、喷气管；10、光敏组件；11、箱体；12、滑轨；13、推杆；14、双金属条；15、触发组件；16、电磁铁；17、转动齿轮；18、链条；19、支撑板；20、密封板；21、喷水器。
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1-7，一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，包括外壳1，外壳1的内部固定连接有存料箱2，存料箱2的外部固定连接有防酸喷头3，存料箱2的内部固定连接有电磁阀一，防酸喷头3固定连接在电磁阀一的外部，防酸喷头3的数量不少于四个，所有的防酸喷头3均匀的分布在电磁阀一的外部，存料箱2的内部采用防酸化设计，存料箱2的内部设置有盐酸，外壳1的内部设置有碳酸钙。
存料箱2的外部固定连接有挡板4，挡板4的内部固定连接有滤板5，挡板4的外部固定连接有导气管6，导气管6的外部固定连接有检测壳7，检测壳7的内部固定连接有灯珠8，检测壳7的外部固定连接有喷气管9，挡板4的表面开设有圆孔，滤板5的外部固定连接有单向阀，导气管6固定连接在圆孔的内侧，导气管6的内部固定连接有电磁阀二，检测壳7的内部固定连接有电磁阀三，喷气管9固定连接在电磁阀三的外部，检测壳7的内部设置有澄清石灰水。
外壳1的内部固定连接有光敏组件10，光敏组件10主要由遮光壳、透明壳和光敏电阻组成，遮光壳固定连接在外壳1的内部，透明壳镶嵌在遮光壳的外部，透明壳与灯珠8的位置相对应，光敏电阻活动连接在遮光壳的内部，透明壳的规格与光敏电阻的规格相匹配，灯珠8的外部固定连接有防水壳，滑轨12固定连接在外壳1的内部，滑轨12的表面开设有凹槽，推杆13的外部设置有滑块，滑块活动连接在凹槽的内侧，推杆13的外部活动连接有连接弹簧，连接弹簧活动连接在箱体11的内部，推杆13的外部设置有凸块，凸块的规格与双金属条14的规格相匹配且位置相对应，双金属条14的数量不少于四个，所有的双金属条14均固定连接在箱体11的内部。
外壳1的内部固定连接有箱体11，箱体11的外部固定连接有滑轨12，滑轨12的外部活动连接有推杆13，箱体11的内部固定连接有双金属条14，箱体11的内部活动连接有触发组件15，触发组件15主要由支撑壳、绝缘杆、磁铁一、磁铁二、支撑弹簧、铜棒组成，支撑壳固定连接在箱体11的内部，磁铁一与磁铁二均固定连接在支撑壳的内部，磁铁一的规格与磁铁二的规格相匹配且位置相对应，磁铁一与磁铁二均有三个，绝缘杆活动连接在支撑壳的外部，铜棒固定连接在绝缘杆的内部，支撑弹簧活动连接在绝缘杆的外部。
双金属条14中两根金属片的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属条14的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变，每个磁铁一与每个磁铁二之间都存在磁感线，推杆13与绝缘杆接触时，这时绝缘杆在推杆13的作用下发生运动带动铜棒运动，当铜棒运动切割每对磁铁一与磁铁二之间的磁感线时会产生感应电流，当铜棒切割第一对磁铁一与磁铁二时，这时温度过高，当切割第二对时，锂电池外部出现小火苗，当切割第三对时，这时锂电池外部产生较大火苗。
外壳1的内部固定连接有电磁铁16，外壳1的内部活动连接有转动齿轮17，转动齿轮17的外部活动连接有链条18，链条18的外部固定连接有支撑板19，支撑板19的外部活动连接有密封板20，外壳1的内部固定连接有喷水器21，链条18的外部固定连接有支杆，支撑板19固定连接在支杆的外部，支撑板19的外部活动连接有不少于六个的伸缩弹簧，所有的伸缩弹簧均活动连接在密封板20，密封板20的内部固定连接有铁块，铁块的规格与电磁铁16的规格相匹配，外壳1的表面开设有散热孔，散热孔的规格与密封板20的规格相匹配，密封板20的外部设置有触板，外壳1的内部固定连接有电磁阀四，喷水器21固定连接在电磁阀四的外部，外壳1的内部活动连接有风扇。
滤板5可以将混入水中的碳酸钙滤除，防止碳酸钙的流失，电磁铁16在通电后会产生磁性，电磁铁16会吸引铁块，电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四在通电后其内部会形成通道，流体会通过内部通道流出，单向阀在通电后其内部会形成单向通道，流体只可以单向流动，无法双向流动，初始状态下，电磁阀一、电磁阀三、电磁阀四为关闭状态，电磁阀、电磁阀二为打开状态。
通过双金属条14、触发组件15、电磁铁16、转动齿轮17、链条18、支撑板19、密封板20之间的相互作用下，可以使得及时对锂电池的温度进行检测，并且根据不同的温度环境进行不同程度的降温灭火措施，从而达到了在电池起火时分阶段对其进行灭火，保证了汽车在行驶过程中的安全，尽可能的保护了使用者的使用安全，转动齿轮17与驱动电源电连接，灯珠8、电磁铁16、风扇、单向阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四均与外部电源电连接，外部电源、驱动电源、光敏电阻、触板、铜棒均与控制中枢电连接。
通过本装置所有结构之间的相互作用下，可以使得在汽车行驶过程中，锂电池温度较高可以及时的对其进行散热，并且通过在温度过高时并发生起火时将锂电池周围进行密封，同时在盐酸与碳酸钙的作用下产生二氧化碳防止火势的蔓延，当锂电池起火后，可以及时的通过喷水器21进行喷水，从而对锂电池进行灭火，这样就保证了使用者的生命财产安全。
本装置开始启用，初始状态下，灯珠8常亮，光敏电阻可以接收到灯珠8的光照，这时光敏电阻阻值最小，电流最大，初始状态下密封板20为收回状态，这时汽车在行驶状态下，这时锂电池工作会产生热量，当温度在正常时，这时双金属条14不会发生形变，这时产生的热量会通过散热孔排出。
当产生较多热量时，这时双金属条14在热量的作用下发生形变，这时双金属条14发生形变在凸块的作用下带动推杆13在滑轨12的内侧运动，推杆13运动与绝缘杆接触，使得绝缘杆运动，绝缘杆运动带动铜棒运动，这时铜棒切割第一对磁铁一与磁铁二的磁感线，产生感应电流，这时控制中枢控制外部电源为风扇通电，风扇在外部电源的作用下旋转，为锂电池表面进行降温。
当锂电池继续产生热量，锂电池外部产生小火苗，这时双金属条14在高温的作用下发生更大的形变，使得铜棒切割第二对磁铁一与磁铁二之间的磁感线产生感应电流，这时控制中枢控制驱动电源驱动转动齿轮17转动，控制中枢控制外部电源不再为风扇供电，同时控制中枢控制外部电源为电磁阀一供电，转动齿轮17转动带动链条18运动，链条18运动在伸缩弹簧的作用下带动密封板20运动，当密封板20与散热孔接触时，这时触板与外壳1接触，这时控制中枢控制驱动电源不再驱动转动齿轮17运动，同时控制中枢控制外部电源为电磁铁16通电，电磁铁16通电产生磁性吸附铁块，使得散热孔密封，电磁阀一通电后其内部形成内部通道，存料箱2内部的盐酸通过内部通道流入防酸喷头3中，防酸喷头3将盐酸喷出，这时盐酸与碳酸钙接触发生化学反应，产生二氧化碳，其反应方程式为
CaCO3+2HCL＝＝CaCl2+CO2+H2O
这时产生的水通过滤板5与单向阀流出，二氧化碳通过导气管6排出，当产生较多的二氧化碳时，二氧化碳通过电磁阀二进入检测壳7中，这时二氧化碳与澄清石灰水发生反应，使得澄清石灰水变浑浊，其反应方程式为
CO2+Ca(OH)2＝CaCO3+H2O
这时光敏电阻接收到灯珠8的光照强度减弱，这时光敏电阻阻值变大，电流变小，这时控制中枢控制外部电源停止为电磁阀二供电，同时控制中枢控制外部电源为电磁阀三通电，电磁阀三通电后其内部形成内部通道，二氧化碳通过内部通道流入喷气管9中，喷气管9将二氧化碳喷出，使得锂电池周围没有氧气，使得其无法继续燃烧。
当双金属条14受到极高的温度影响下，双金属条14产生巨大形变，这时推杆13运动带动绝缘杆继续运动，这时铜棒切割第三对磁铁一与磁铁二之间的磁感线，产生感应电流，这时控制控制中枢控制外部电源为电磁阀四通电，电磁阀四通电后其内部形成内部通道，水通过内部通道流入喷水器21中，喷水器21将水喷出，从而完成对锂电池的灭火。
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 (7)

1.一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)的内部固定连接有存料箱(2)，存料箱(2)的外部固定连接有防酸喷头(3)，存料箱(2)的外部固定连接有挡板(4)，挡板(4)的内部固定连接有滤板(5)，挡板(4)的外部固定连接有导气管(6)，导气管(6)的外部固定连接有检测壳(7)，检测壳(7)的内部固定连接有灯珠(8)，检测壳(7)的外部固定连接有喷气管(9)，外壳(1)的内部固定连接有光敏组件(10)，外壳(1)的内部固定连接有箱体(11)，箱体(11)的外部固定连接有滑轨(12)，滑轨(12)的外部活动连接有推杆(13)，箱体(11)的内部固定连接有双金属条(14)，箱体(11)的内部活动连接有触发组件(15)，外壳(1)的内部固定连接有电磁铁(16)，外壳(1)的内部活动连接有转动齿轮(17)，转动齿轮(17)的外部活动连接有链条(18)，链条(18)的外部固定连接有支撑板(19)，支撑板(19)的外部活动连接有密封板(20)，外壳(1)的内部固定连接有喷水器(21)。
2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，其特征在于：所述存料箱(2)的内部固定连接有电磁阀一，防酸喷头(3)固定连接在电磁阀一的外部，防酸喷头(3)的数量不少于四个，所有的防酸喷头(3)均匀的分布在电磁阀一的外部，存料箱(2)的内部采用防酸化设计，存料箱(2)的内部设置有盐酸，外壳(1)的内部设置有碳酸钙。
3.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，其特征在于：所述挡板(4)的表面开设有圆孔，滤板(5)的外部固定连接有单向阀，导气管(6)固定连接在圆孔的内侧，导气管(6)的内部固定连接有电磁阀二，检测壳(7)的内部固定连接有电磁阀三，喷气管(9)固定连接在电磁阀三的外部，检测壳(7)的内部设置有澄清石灰水。
4.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，其特征在于：所述光敏组件(10)主要由遮光壳、透明壳和光敏电阻组成，遮光壳固定连接在外壳(1)的内部，透明壳镶嵌在遮光壳的外部，透明壳与灯珠(8)的位置相对应，光敏电阻活动连接在遮光壳的内部，透明壳的规格与光敏电阻的规格相匹配，灯珠(8)的外部固定连接有防水壳，滑轨(12)固定连接在外壳(1)的内部，滑轨(12)的表面开设有凹槽，推杆(13)的外部设置有滑块，滑块活动连接在凹槽的内侧，推杆(13)的外部活动连接有连接弹簧，连接弹簧活动连接在箱体(11)的内部，推杆(13)的外部设置有凸块，凸块的规格与双金属条(14)的规格相匹配且位置相对应，双金属条(14)的数量不少于四个，所有的双金属条(14)均固定连接在箱体(11)的内部。
5.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，其特征在于：所述触发组件(15)主要由支撑壳、绝缘杆、磁铁一、磁铁二、支撑弹簧、铜棒组成，支撑壳固定连接在箱体(11)的内部，磁铁一与磁铁二均固定连接在支撑壳的内部，磁铁一的规格与磁铁二的规格相匹配且位置相对应，磁铁一与磁铁二均有三个，绝缘杆活动连接在支撑壳的外部，铜棒固定连接在绝缘杆的内部，支撑弹簧活动连接在绝缘杆的外部。
6.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，其特征在于：所述链条(18)的外部固定连接有支杆，支撑板(19)固定连接在支杆的外部，支撑板(19)的外部活动连接有不少于六个的伸缩弹簧，所有的伸缩弹簧均活动连接在密封板(20)，密封板(20)的内部固定连接有铁块，铁块的规格与电磁铁(16)的规格相匹配，外壳(1)的表面开设有散热孔，散热孔的规格与密封板(20)的规格相匹配，密封板(20)的外部设置有触板，外壳(1)的内部固定连接有电磁阀四，喷水器(21)固定连接在电磁阀四的外部，外壳(1)的内部活动连接有风扇。
7.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车的锂电池防火装置，其特征在于：所述转动齿轮(17)与驱动电源电连接，灯珠(8)、电磁铁(16)、风扇、单向阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四均与外部电源电连接，外部电源、驱动电源、光敏电阻、触板、铜棒均与控制中枢电连接。
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