CN113937412B - 一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池组技术领域，具体为一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组，包括电池箱、顶盖和电池，电池箱的顶部封堵有顶盖,电池箱的内腔中设置有若干均匀分布的电池，相邻的两个电池之间垫有控制装置，电池箱内壁一侧的电池上设置有橡胶垫板,橡胶垫板垫在电池箱和电池之间，本发明构造设计实现了电池组内部高效散热的效果，通过对电池箱的内部注气，气流在电池组内部向着温度高的区域汇聚，随后通过对应位置的长盒外排气体，实现气流流动的自主调控，如果电池组受到外界撞击后，部分电池出现位置上的偏移，可以通过按压顶组件，实现电池位置上的快速校正。

Description

一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组

技术领域

本发明涉及电池组技术领域，具体为一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组。

背景技术

现有技术中的锂电池电池组在使用过程中，自身的散热问题影响着电池组的工作效率和使用寿命，对锂电池电池组进行改进设计，提高其内部的散热能力，对锂电池电池组的发展具有重要意义，此外锂电池电池组受到意外撞击后，可以内部的单个电池出现错位情况，这样导致单个电池和电池组接电对接组件分开，这样失去对单个电池的控制，如何改进设计，提高电池组的防爆抗冲击能力，以及如何提高电池组修复的便捷性，是个需要改进提高的技术，为此我们提供了一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组来提高其自身的抗冲击能力和散热性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组，包括电池箱、顶盖和电池，电池箱的顶部封堵有顶盖,电池箱的内腔中设置有若干均匀分布的电池，所述相邻的两个电池之间垫有控制装置，电池箱内壁一侧的电池上设置有橡胶垫板,橡胶垫板垫在电池箱和电池之间，且橡胶垫板固定在电池箱的内壁上，电池的底部设置有底座,底座设置在电池箱的底板上，电池的顶部设置有金属帽,金属帽嵌入在顶盖中，顶盖中嵌入有第一干路金属线和第一支路金属线，电池箱的底板中嵌入有第二干路金属线和第二支路金属线，电池箱的底板中开设有长板腔,控制装置的底端延伸到长板腔中，电池箱的底部连接外接管,外接管的上端延伸到长板腔中，所述控制装置包括压力组件、中控组件、管组件和支撑板，所述压力组件顶部贯穿顶盖的板体，压力组件的下端接触有中控组件,中控组件的底部连接有管组件，管组件的下端延伸到长板腔中，中控组件的外部设置有两个对称分布的支撑板，且支撑板垫在中控组件和电池之间，所述第一干路金属线的一侧连接有若干均匀分布的第一支路金属线, 第一支路金属线一端嵌入到金属帽中，所述第二干路金属线的一侧连接有若干均匀分布的第二支路金属线, 第二支路金属线的一端和底座连接，所述压力组件包括顶组件、控制杆、上弹组件、温控组件和长盒，所述长盒贯穿顶盖上开设的方孔，长盒为一端开口的棱柱壳体状，长盒的壳体上开设有若干均匀分布的通孔，且长盒的另一端设置V型槽，长盒的开口端延伸到电池箱外部，且长盒端部设置有顶组件，长盒的内腔中设置有温控组件和控制杆,控制杆的一端和温控组件连接，且控制杆的另一端和顶组件连接，电池箱内腔中的长盒外部固定连接有两个对称分布的上弹组件，所述上弹组件包括第一拦截盘、第二弹簧、第一导向柱和第一拦截板，所述第一拦截板一端固定在长盒上，第一拦截板上开设通孔，且通孔中活动套接有第一导向柱,第一导向柱的上端固定在顶盖上，第一导向柱的下端固定连接有第一拦截盘,第一拦截盘和第一拦截板之间垫有第二弹簧,第二弹簧套在第一导向柱上，所述顶组件包括盖板、第二导向柱、第二拦截板、第三弹簧和第二拦截盘，控制杆上端固定在盖板上，所述盖板的下方固定连接有两个对称分布的第二导向柱,盖板设置在长盒上方，长盒一侧固定有第二拦截板,第二拦截板上开设通孔，第二导向柱活动套接在第二拦截板上的通孔中，第二导向柱底端固定连接有第二拦截盘,第二拦截盘和第二拦截板之间垫有第三弹簧，第三弹簧套在第二导向柱上，所述温控组件包括活塞柱、导热管、波纹管、定位筒和内撑柱，所述导热管为立管状，导热管的底部封堵，且顶部开口，导热管的内腔中活动套接有活塞柱和波纹管，所述波纹管的上端固定连接有活塞柱,波纹管的下端固定连接有定位筒,定位筒固定在导热管的内壁上，导热管的外侧壁上固定有内撑柱,内撑柱固定在长盒的内壁上，活塞柱上端固定连接有控制杆，所述中控组件包括集散箱、压力单元和活塞板，所述集散箱形状为箱壳体顶部连通三棱柱壳体，集散箱外部设置有两个对称分布的支撑板,支撑板和集散箱之间连接有若干均匀分布的压力单元,集散箱的内腔底部位置设置有活塞板,活塞板为方板状，且活塞板活动套接在集散箱的内腔中,集散箱的底部两侧壳体上均开设有排气孔，所述管组件包括控制管、第四弹簧和托举筒，控制管贯穿集散箱底部壳体上开设的通孔，控制管贯穿活塞板,控制管上固定套有托举筒,托举筒和集散箱之间垫有第四弹簧,第四弹簧套在控制管上，控制管的下端延伸到长板腔的内腔中，所述压力单元包括套筒、气盘、第三导向柱和第五弹簧，所述套筒固定在集散箱的内腔壁上，套筒中活动套接有气盘,气盘的一侧固定连接有第三导向柱,第三导向柱贯穿集散箱壳体上开设通孔，第三导向柱的一端固定在支撑板上，第三导向柱上套有第五弹簧,第五弹簧垫在集散箱和支撑板之间，第三导向柱两侧的集散箱壳体上开设有泄气管腔。

优选的，所述底座包括金属盘、第一弹簧、金属片和门型框，所述金属盘设置在电池箱的地板上开设的圆板槽中，金属盘和电池箱的底板之间垫有第一弹簧,第一弹簧的下端接触有金属片,金属片嵌入在电池箱的底板中，第一弹簧上端延伸到金属盘上开设的圆柱槽中，金属盘的下底面上固定有门型框,门型框下端延伸到电池箱外部，门型框贯穿电池箱的底板上开设的棱柱孔，第二支路金属线的一端固定嵌入到金属片中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明构造设计实现了电池组内部高效散热的效果，通过对电池箱的内部注气，气流在电池组内部向着温度高的区域汇聚，随后通过对应位置的长盒外排气体，实现气流流动的自主调控，如果电池组受到外界撞击后，部分电池出现位置上的偏移，可以通过按压顶组件，实现电池位置上的快速校正；

2.本发明通过控制装置的设计，实现对经过集散箱中的气体进行双重控制的效果，一种是集散箱中的气体顺利通过排气孔外排，气流注入到电池箱的内部，随后外排携带走电池箱中的热量，另一种是封堵排气孔，这样引起集散箱中的内部气压上升，气压作用在压力单元上，进而起到推动支撑板的效果，实现电池的位置校正目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为控制装置结构示意图；

图3为图1中A处结构示意图；

图4为压力组件结构示意图；

图5为图3中B处结构示意图；

图6为门型框位置分布图；

图7为上弹组件结构示意图；

图8为顶组件结构示意图；

图9为盖板位置分布图；

图10为温控组件结构示意图；

图11为中控组件结构示意图；

图12为图11中C处结构示意图；

图13为集散箱结构示意图。

图中：电池箱1、顶盖2、电池3、控制装置4、橡胶垫板5、底座6、金属帽7、第一干路金属线8、第一支路金属线9、第二干路金属线10、第二支路金属线11、长板腔12、外接管13、压力组件14、中控组件15、管组件16、支撑板17、顶组件18、控制杆19、上弹组件20、温控组件21、长盒22、金属盘23、第一弹簧24、金属片25、门型框26、第一拦截盘27、第二弹簧28、第一导向柱29、第一拦截板30、盖板31、第二导向柱32、第二拦截板33、第三弹簧34、第二拦截盘35、活塞柱36、导热管37、波纹管38、定位筒39、内撑柱40、集散箱41、排气孔42、压力单元43、活塞板44、控制管45、第四弹簧46、托举筒47、泄气管腔48、套筒49、气盘50、第三导向柱51、第五弹簧52。

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。基于本发明中的技术方案，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至图13，本发明提供一种技术方案：一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组，包括电池箱1、顶盖2和电池3，电池箱1的顶部封堵有顶盖2,电池箱1的内腔中设置有若干均匀分布的电池3，相邻的两个电池3之间垫有控制装置4，电池箱1内壁一侧的电池3上设置有橡胶垫板5,橡胶垫板5垫在电池箱1和电池3之间，且橡胶垫板5固定在电池箱1的内壁上，电池3的底部设置有底座6,底座6设置在电池箱1的底板上，电池3的顶部设置有金属帽7,金属帽7嵌入在顶盖2中，顶盖2中嵌入有第一干路金属线8和第一支路金属线9，电池箱1的底板中嵌入有第二干路金属线10和第二支路金属线11，电池箱1的底板中开设有长板腔12,控制装置4的底端延伸到长板腔12中，电池箱1的底部连接外接管13,外接管13的上端延伸到长板腔12中。

控制装置4包括压力组件14、中控组件15、管组件16和支撑板17，压力组件14顶部贯穿顶盖2的板体，压力组件14的下端接触有中控组件15,中控组件15的底部连接有管组件16，管组件16的下端延伸到长板腔12中，中控组件15的外部设置有两个对称分布的支撑板17，且支撑板17垫在中控组件15和电池3之间，第一干路金属线8的一侧连接有若干均匀分布的第一支路金属线9,第一支路金属线9一端嵌入到金属帽7中，第二干路金属线10的一侧连接有若干均匀分布的第二支路金属线11,第二支路金属线11的一端和底座6连接，参考图2和图9理解，在电池箱1和顶盖2中嵌入的金属导线位置分布上和控制装置4和底座6上的零件错位开来，彼此互不影响，第一干路金属线8和第二干路金属线10均有一端延伸到电池箱1外部，和现有技术中的电力插接机构连接。

压力组件14包括顶组件18、控制杆19、上弹组件20、温控组件21和长盒22，长盒22贯穿顶盖2上开设的方孔，长盒22为一端开口的棱柱壳体状，长盒22的壳体上开设有若干均匀分布的通孔，且长盒22的另一端设置V型槽，长盒22的开口端延伸到电池箱1外部，且长盒22端部设置有顶组件18，长盒22的内腔中设置有温控组件21和控制杆19,控制杆19的一端和温控组件21连接，且控制杆19的另一端和顶组件18连接，电池箱1内腔中的长盒22外部固定连接有两个对称分布的上弹组件20，上弹组件20包括第一拦截盘27、第二弹簧28、第一导向柱29和第一拦截板30，第一拦截板30一端固定在长盒22上，第一拦截板30上开设通孔，且通孔中活动套接有第一导向柱29,第一导向柱29的上端固定在顶盖2上，第一导向柱29的下端固定连接有第一拦截盘27,第一拦截盘27和第一拦截板30之间垫有第二弹簧28,第二弹簧28套在第一导向柱29上。

底座6包括金属盘23、第一弹簧24、金属片25和门型框26，金属盘23设置在电池箱1的地板上开设的圆板槽中，金属盘23和电池箱1的底板之间垫有第一弹簧24,第一弹簧24的下端接触有金属片25,金属片25嵌入在电池箱1的底板中，第一弹簧24上端延伸到金属盘23上开设的圆柱槽中，金属盘23的下底面上固定有门型框26,门型框26下端延伸到电池箱1外部，门型框26贯穿电池箱1的底板上开设的棱柱孔，第二支路金属线11的一端固定嵌入到金属片25中，参考图5理解门型框26贯穿长板腔12，不影响长板腔12中的气流运动，金属盘23上端和电池3上的阴极部位对接，金属帽7和电池3上的阳极部位对接。

顶组件18包括盖板31、第二导向柱32、第二拦截板33、第三弹簧34和第二拦截盘35，控制杆19上端固定在盖板31上，盖板31的下方固定连接有两个对称分布的第二导向柱32,盖板31设置在长盒22上方，长盒22一侧固定有第二拦截板33,第二拦截板33上开设通孔，第二导向柱32活动套接在第二拦截板33上的通孔中，第二导向柱32底端固定连接有第二拦截盘35,第二拦截盘35和第二拦截板33之间垫有第三弹簧34，第三弹簧34套在第二导向柱32上。

温控组件21包括活塞柱36、导热管37、波纹管38、定位筒39和内撑柱40，导热管37为立管状，导热管37的底部封堵，且顶部开口，导热管37的内腔中活动套接有活塞柱36和波纹管38，波纹管38的上端固定连接有活塞柱36,波纹管38的下端固定连接有定位筒39,定位筒39固定在导热管37的内壁上，导热管37的外侧壁上固定有内撑柱40,内撑柱40固定在长盒22的内壁上，活塞柱36上端固定连接有控制杆19。

中控组件15包括集散箱41、压力单元43和活塞板44，集散箱41形状为箱壳体顶部连通三棱柱壳体，集散箱41外部设置有两个对称分布的支撑板17,支撑板17和集散箱41之间连接有若干均匀分布的压力单元43,集散箱41的内腔底部位置设置有活塞板44,活塞板44为方板状，且活塞板44活动套接在集散箱41的内腔中,集散箱41的底部两侧壳体上均开设有排气孔42。

管组件16包括控制管45、第四弹簧46和托举筒47，控制管45贯穿集散箱41底部壳体上开设的通孔，控制管45贯穿活塞板44,控制管45上固定套有托举筒47,托举筒47和集散箱41之间垫有第四弹簧46,第四弹簧46套在控制管45上，控制管45的下端延伸到长板腔12的内腔中，参考图11理解，控制管45活动在集散箱41底部的通孔中，控制管45升降运动带动活塞板44,活塞板44上升一定高度就可以封堵排气孔42。

压力单元43包括套筒49、气盘50、第三导向柱51和第五弹簧52，套筒49固定在集散箱41的内腔壁上，套筒49中活动套接有气盘50,气盘50的一侧固定连接有第三导向柱51,第三导向柱51贯穿集散箱41壳体上开设通孔，第三导向柱51的一端固定在支撑板17上，第三导向柱51上套有第五弹簧52,第五弹簧52垫在集散箱41和支撑板17之间，第三导向柱51两侧的集散箱41壳体上开设有泄气管腔48，参考图12理解，泄气管腔48的设计实现气盘50进行往复运动时，气盘50右侧的密封空间气体可以和集散箱41外部的气体进行交替流动，避免气压抑制气盘50的运动。

工作原理：电池组在使用过程中，电池3上释放出的热量需要外排，通过现有技术中的注气机构对外接管13注气，气流注入到长板腔12中，随后扩散到若干控制管45中，气流注入到集散箱41的内腔中，随后通过排气孔42扩散到电池箱1的内腔中，携带走电池箱1内腔中的热量，随后通过长盒22壳体上的通孔外排到长盒22的内腔中，进而上升外排到电池箱1外部，活塞柱36下方的导热管37密封空腔中存储有现有技术中的灵敏发生热胀冷缩的气体，如果导热管37周围的空气温度高，热量传递到导热管37的内腔中，引起气体热胀，这样气压推进活塞柱36,活塞柱36上升带动控制杆19,控制杆19上升顶起盖板31，盖板31上升和长盒22之间产生空隙，如果导热管37周围温度低，失去气压支撑盖板31，在第三弹簧34的弹性推动下，盖板31下落封堵长盒22，这样实现自主识别控制的效果，电池箱1的内部注入气体，只有电池箱1中温度高的局部位置，才会进行气体的外排工作，进而实现局部定位降温的效果，如果外界冲击作用在部分电池3上，电池3发生位移，过程中电池3的顶部从金属帽7中脱离，电池3相对下压金属盘23,金属盘23带动门型框26，这样门型框26从电池箱1的底部外伸出部分，通过观察电池箱1底部漏出的门型框26，即可判断对应位置的电池3出现错位情况，此时需要手动按压对应位置电池3周围的盖板31,顶组件18下落带动长盒22,长盒22下落顶起集散箱41,集散箱41下落过程中克服第四弹簧46的反弹影响，活塞板44相对集散箱41上升，进而活塞板44封堵排气孔42,而控制管45持续向集散箱41中注气，集散箱41中气压上升，气压作用在气盘50上，气盘50移动带动第三导向柱51,第三导向柱51移动带动支撑板17，这样支撑板17移动顶起电池3，使受冲击脱离初始位置的电池3移动恢复初始位置，这样不需要将顶盖2取下，既可以对电池箱1中的若干电池3进行位置上的校正。

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 (2)

1.一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组，包括电池箱（1）、顶盖（2）和电池（3），电池箱（1）的顶部封堵有顶盖（2）,电池箱（1）的内腔中设置有若干均匀分布的电池（3），其特征在于：所述相邻的两个电池（3）之间垫有控制装置（4），电池箱（1）内壁一侧的电池（3）上设置有橡胶垫板（5）,橡胶垫板（5）垫在电池箱（1）和电池（3）之间，且橡胶垫板（5）固定在电池箱（1）的内壁上，电池（3）的底部设置有底座（6）,底座（6）设置在电池箱（1）的底板上，电池（3）的顶部设置有金属帽（7）,金属帽（7）嵌入在顶盖（2）中，顶盖（2）中嵌入有第一干路金属线（8）和第一支路金属线（9），电池箱（1）的底板中嵌入有第二干路金属线（10）和第二支路金属线（11），电池箱（1）的底板中开设有长板腔（12）,控制装置（4）的底端延伸到长板腔（12）中，电池箱（1）的底部连接外接管（13）,外接管（13）的上端延伸到长板腔（12）中，所述控制装置（4）包括压力组件（14）、中控组件（15）、管组件（16）和支撑板（17），所述压力组件（14）顶部贯穿顶盖（2）的板体，压力组件（14）的下端接触有中控组件（15）,中控组件（15）的底部连接有管组件（16），管组件（16）的下端延伸到长板腔（12）中，中控组件（15）的外部设置有两个对称分布的支撑板（17），且支撑板（17）垫在中控组件（15）和电池（3）之间，所述第一干路金属线（8）的一侧连接有若干均匀分布的第一支路金属线（9）,第一支路金属线（9）一端嵌入到金属帽（7）中，所述第二干路金属线（10）的一侧连接有若干均匀分布的第二支路金属线（11）,第二支路金属线（11）的一端和底座（6）连接，所述压力组件（14）包括顶组件（18）、控制杆（19）、上弹组件（20）、温控组件（21）和长盒（22），所述长盒（22）贯穿顶盖（2）上开设的方孔，长盒（22）为一端开口的棱柱壳体状，长盒（22）的壳体上开设有若干均匀分布的通孔，且长盒（22）的另一端设置V型槽，长盒（22）的开口端延伸到电池箱（1）外部，且长盒（22）端部设置有顶组件（18），长盒（22）的内腔中设置有温控组件（21）和控制杆（19）,控制杆（19）的一端和温控组件（21）连接，且控制杆（19）的另一端和顶组件（18）连接，电池箱（1）内腔中的长盒（22）外部固定连接有两个对称分布的上弹组件（20），所述上弹组件（20）包括第一拦截盘（27）、第二弹簧（28）、第一导向柱（29）和第一拦截板（30），所述第一拦截板（30）一端固定在长盒（22）上，第一拦截板（30）上开设通孔，且通孔中活动套接有第一导向柱（29）,第一导向柱（29）的上端固定在顶盖（2）上，第一导向柱（29）的下端固定连接有第一拦截盘（27）,第一拦截盘（27）和第一拦截板（30）之间垫有第二弹簧（28）,第二弹簧（28）套在第一导向柱（29）上，所述顶组件（18）包括盖板（31）、第二导向柱（32）、第二拦截板（33）、第三弹簧（34）和第二拦截盘（35），控制杆（19）上端固定在盖板（31）上，所述盖板（31）的下方固定连接有两个对称分布的第二导向柱（32）,盖板（31）设置在长盒（22）上方，长盒（22）一侧固定有第二拦截板（33）,第二拦截板（33）上开设通孔，第二导向柱（32）活动套接在第二拦截板（33）上的通孔中，第二导向柱（32）底端固定连接有第二拦截盘（35）,第二拦截盘（35）和第二拦截板（33）之间垫有第三弹簧（34），第三弹簧（34）套在第二导向柱（32）上，所述温控组件（21）包括活塞柱（36）、导热管（37）、波纹管（38）、定位筒（39）和内撑柱（40），所述导热管（37）为立管状，导热管（37）的底部封堵，且顶部开口，导热管（37）的内腔中活动套接有活塞柱（36）和波纹管（38），所述波纹管（38）的上端固定连接有活塞柱（36）,波纹管（38）的下端固定连接有定位筒（39）,定位筒（39）固定在导热管（37）的内壁上，导热管（37）的外侧壁上固定有内撑柱（40）,内撑柱（40）固定在长盒（22）的内壁上，活塞柱（36）上端固定连接有控制杆（19），所述中控组件（15）包括集散箱（41）、压力单元（43）和活塞板（44），所述集散箱（41）形状为箱壳体顶部连通三棱柱壳体，集散箱（41）外部设置有两个对称分布的支撑板（17）,支撑板（17）和集散箱（41）之间连接有若干均匀分布的压力单元（43）,集散箱（41）的内腔底部位置设置有活塞板（44）,活塞板（44）为方板状，且活塞板（44）活动套接在集散箱（41）的内腔中,集散箱（41）的底部两侧壳体上均开设有排气孔（42），所述管组件（16）包括控制管（45）、第四弹簧（46）和托举筒（47），控制管（45）贯穿集散箱（41）底部壳体上开设的通孔，控制管（45）贯穿活塞板（44）,控制管（45）上固定套有托举筒（47）,托举筒（47）和集散箱（41）之间垫有第四弹簧（46）,第四弹簧（46）套在控制管（45）上，控制管（45）的下端延伸到长板腔（12）的内腔中，所述压力单元（43）包括套筒（49）、气盘（50）、第三导向柱（51）和第五弹簧（52），所述套筒（49）固定在集散箱（41）的内腔壁上，套筒（49）中活动套接有气盘（50）,气盘（50）的一侧固定连接有第三导向柱（51）,第三导向柱（51）贯穿集散箱（41）壳体上开设通孔，第三导向柱（51）的一端固定在支撑板（17）上，第三导向柱（51）上套有第五弹簧（52）,第五弹簧（52）垫在集散箱（41）和支撑板（17）之间，第三导向柱（51）两侧的集散箱（41）壳体上开设有泄气管腔（48）。

2.根据权利要求1所述的一种带泄力机构的防爆中空锂电池电池组，其特征在于：所述底座（6）包括金属盘（23）、第一弹簧（24）、金属片（25）和门型框（26），所述金属盘（23）设置在电池箱（1）的地板上开设的圆板槽中，金属盘（23）和电池箱（1）的底板之间垫有第一弹簧（24）,第一弹簧（24）的下端接触有金属片（25）,金属片（25）嵌入在电池箱（1）的底板中，第一弹簧（24）上端延伸到金属盘（23）上开设的圆柱槽中，金属盘（23）的下底面上固定有门型框（26）,门型框（26）下端延伸到电池箱（1）外部，门型框（26）贯穿电池箱（1）的底板上开设的棱柱孔，第二支路金属线（11）的一端固定嵌入到金属片（25）中。

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