CN116526043A - 一种防爆锂电池及其自动灭火锂电池箱 - Google Patents

一种防爆锂电池及其自动灭火锂电池箱 Download PDF

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Abstract

本发明属于锂电池防护技术领域，具体涉及一种防爆锂电池及其自动灭火锂电池箱，其中，包括一种防爆锂电池，包括：锂电池外壳内设置有锂电池主体，锂电池外壳上开凿有多个孔洞；防爆机构包括升降封堵板，升降封堵板上开凿有多个均匀分布的排气槽，升降封堵板远离锂电池主体的一面与锂电池外壳之间连接有多个顶推弹簧多个孔洞内均安装有固定框，固定框上开凿有多个均匀分布的通气孔，固定框内设置有警示球，警示球与固定框之间连接有连接绳。本发明通过相应机构的设置，降低锂电池发生爆炸的概率，从而保护使用者的安全，并且在锂电池发生燃烧时，锂电池箱能够第一时间将其扑灭，阻断火势的蔓延，避免引发更大的火灾，为使用者减少损失时。

Description

一种防爆锂电池及其自动灭火锂电池箱
技术领域
本发明属于锂电池防护技术领域，具体涉及一种防爆锂电池及其自动灭火锂电池箱。
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、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。
但是由于锂电池的原理和构造特性，在反复使用过程中常因内阻发热产生较大热量，而且热量会逐渐增加。如果堆积的热量无法得到有效散发，则会影响电池使用的稳定性，并且缩短锂电池使用寿命。温度进一步升高，里面的电解液和溶剂就会分解和燃烧，甚至会出现爆炸的情况，极易造成使用者的受伤。
锂电池的使用通常是将很多锂电池组装在一起，然后通过固定在锂电池箱内，但现有技术中锂电池箱不具备自动灭火的功能，使得锂电池发生燃烧时不能第一时间将其扑灭，很容易引发更大的火灾，为使用者带来较大的经济损失。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种防爆锂电池及其自动灭火锂电池箱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防爆锂电池及其自动灭火锂电池箱，以解决上述现有技术中锂电池不具备防爆和锂电池箱不能快速扑灭火势的问题。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一种防爆锂电池，包括：锂电池外壳、防爆机构；
所述锂电池外壳内设置有锂电池主体，所述锂电池外壳上开凿有多个孔洞；
所述防爆机构设于所述锂电池外壳内，所述防爆机构包括升降封堵板，所述升降封堵板上开凿有多个均匀分布的排气槽，所述升降封堵板远离锂电池主体的一面与锂电池外壳之间连接有多个顶推弹簧。
进一步地，多个所述孔洞内均安装有固定框，为锂电池外壳内气体的排放提供通道，所述固定框上开凿有多个均匀分布的通气孔，方便将气体排出，所述固定框内设置有警示球，用于在气体排出过程中撞击在固定框上，从而能够发生声音，起到警示的作用；
所述警示球与固定框之间连接有连接绳，用于连接在警示球上，方便警示球的晃动撞击。
进一步地，所述锂电池外壳上安装有加厚防爆板，用于加强防爆能力，降低工作人员受伤的概率，所述加厚防爆板上插设有多个加强筋，提高锂电池外壳的强度，所述加强筋的两端均固定于所述锂电池外壳上。
一种自动灭火锂电池箱，包括：保护机构、触发机构、灭火降温机构和排气净化机构；
所述保护机构包括锂电池箱体，所述锂电池箱体上开凿有多个透气孔，所述锂电池箱体上安装有微型控制环；
所述触发机构安装于所述锂电池箱体上，所述触发机构包括升降支撑板，所述升降支撑板的下方连接有封盖板，所述升降支撑板远离封盖板的一侧设置有下触发块和上触发块，所述下触发块固定于所述升降支撑板上，所述上触发块固定于所述锂电池箱体上；
所述灭火降温机构设于所述锂电池箱体内，所述灭火降温机构用于起到灭火和快速降温的作用，避免造成更大的火势；
所述排气净化机构设于所述锂电池箱体上，所述排气净化机构用于将锂电池箱体内的气体快速抽出，并且对气体进行净化处理，避免排出的气体对人体有害。
进一步地，所述升降支撑板上开凿有多个凹槽，为记忆合金推杆和复位弹簧的设置提供空间，多个所述凹槽内分别设置有若干复位弹簧和记忆合金推杆，所述复位弹簧用于将升降支撑板拉动复位，方便装置的多次使用；
其中，所述记忆合金推杆在温度升高后能够迅速伸长，从而能够推动升降支撑板的移动，并且在记忆合金推杆温度下降后能够缩回原有大小，进而方便拉动升降支撑板的复位，所述升降支撑板上固定有导热环板，方便将锂电池箱体内的热量快速传递到记忆合金推杆上。
进一步地，所述灭火降温机构包括存储环箱，所述存储环箱上开凿有多个存储腔，其中部分存储腔内存储有干冰，另外的存储腔内则填充有干粉，通过喷射干粉则能够快速将火势扑灭，避免火势的蔓延，通过喷射干冰来降低锂电池箱体内的温度，干冰在升华过程中会吸收的大量热量，进而起到降温的效果；
所述存储环箱上安装有多个电控阀，用于控制是否喷射干冰和干粉，所述电控阀与微型控制环电性连接，使得微型控制环能够控制电控阀的启动与关闭，进而实现智能控制，方便工作人员的操作，所述电控阀上连接有输送管，用于输送干冰和干粉；
所述输送管的另一端固定连接有喷嘴，用于将干冰和干粉大面积喷洒出去，提高灭火的效果和降温效果。
进一步地，所述排气净化机构包括导流框，用于对气体的流动提供导向，所述导流框内设置有电动机，用于带动传动支撑轴和风扇旋转，为气体的流动提供动力，并且所述电动机与微型控制环电性连接，使得微型控制环能够控制电动机的启动与关闭，使得下触发块与上触发块接触时，所述微型控制环能够控制电动机的启动；
所述电动机上连接有传动支撑轴，用于支撑风扇和带动风扇旋转，所述传动支撑轴的另一端固定连接有风扇，用于带动气体流动，使得气体带动热量快速排出锂电池箱体，避免造成更大的损失；
所述电动机与导流框之间连接有多个固定柱，用于固定电动机，使电动机不会出现晃动的情况，提高装置的稳定性。
进一步地，所述锂电池箱体上开凿有流通槽，方便气体的流通，所述流通槽内设置有单向阀，使得气体不会出现回流的情况，所述单向阀的一侧设置有横板，用于支撑潮湿棉和方便带动潮湿棉移动；
所述横板的下方固定有潮湿棉，通过水流对气体进行降温和降温，所述横板远离潮湿棉的一侧安装有提拉把手，方便工作人员的操作。
进一步地，所述潮湿棉的一侧设置有活性炭，对气体进行吸附净化处理，提高气体的净化效果，避免排出的气体对工作人员造成伤害，所述活性炭上固定有隔网，用于固定活性炭，避免活性炭出现脱落的情况；
所述活性炭的下方安装有泄压阀，用于在锂电池箱体内气压达到一定高度时能够紧急泄压，避免出现爆炸的情况。
进一步地，所述存储环箱的下方设置有封堵机构，所述封堵机构包括电推杆，用于控制活塞拉杆的伸缩移动，所述电推杆与微型控制环电性连接，使得微型控制环能够控制电推杆启动与关闭，方便工作人员操作，所述电推杆上安装有活塞拉杆，用于带动封堵挡板的移动；
所述活塞拉杆的另一端连接有封堵挡板，用于将导流框封堵住，从而不易出现泄漏的情况，所述电推杆上安装有固定栓，用于固定电推杆，避免电推杆出现晃动和歪斜。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过相应机构的设置，降低锂电池发生爆炸的概率，从而保护使用者的安全，并且在锂电池发生燃烧时，锂电池箱能够第一时间将其扑灭，阻断火势的蔓延，避免引发更大的火灾，为使用者减少损失时。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中一种防爆锂电池的剖面图；
图2为图1中A处结构示意图；
图3为图1中B处结构示意图；
图4为图1中C处结构示意图；
图5为本发明一实施例中一种防爆锂电池的立体图；
图6为本发明一实施例中一种自动灭火锂电池箱的剖面图；
图7为图6中D处结构示意图；
图8为图6中E处结构示意图；
图9为图6中F处结构示意图；
图10为图6中G处结构示意图；
图11为图6中H处结构示意图；
图12为图6中I处结构示意图；
图13为本发明一实施例中一种自动灭火锂电池箱的立体图；
图14为图13中J处结构示意图；
图15为本发明一实施例中封盖板的部分剖面图。
图中：1.锂电池外壳、101.锂电池主体、2.防爆机构、201.升降封堵板、202.排气槽、203.顶推弹簧、204.固定框、205.通气孔、206.警示球、207.连接绳、208.加厚防爆板、209.加强筋、3.保护机构、301.锂电池箱体、302.透气孔、303.微型控制环、4.触发机构、401.升降支撑板、402.封盖板、403.下触发块、404.上触发块、405.复位弹簧、406.记忆合金推杆、407.导热环板、5.灭火降温机构、501.存储环箱、502.电控阀、503.输送管、504.喷嘴、6.排气净化机构、601.导流框、602.电动机、603.传动支撑轴、604.风扇、605.固定柱、606.单向阀、607.横板、608.潮湿棉、609.活性炭、610.隔网、611.泄压阀、7.封堵机构、701.电推杆、702.活塞拉杆、703.封堵挡板、704.固定栓。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明公开了一种防爆锂电池，参考图1-图15所示，包括：锂电池外壳1、防爆机构2。
参考图1-图5所示，锂电池外壳1内设置有锂电池主体101，锂电池外壳1上开凿有多个孔洞方便进行泄压排气，降低发生爆炸的概率。防爆机构2设于锂电池外壳1内，防爆机构2包括升降封堵板201，用于压紧锂电池主体101，避免锂电池主体101出现移动，并且还能够起到封堵密封的作用。
参考图1-图2所示，升降封堵板201上开凿有多个均匀分布的排气槽202，用于泄压排气，当排气槽202与固定框204对准时，气体则能够排出。升降封堵板201远离锂电池主体101的一面与锂电池外壳1之间连接有多个顶推弹簧203，用于顶推升降封堵板201回位，方便将排气槽202和固定框204错开，使得气体不能够在出现串气的情况。
参考图1-图3所示，多个孔洞内均安装有固定框204，为锂电池外壳1内气体的排放提供通道。固定框204上开凿有多个均匀分布的通气孔205，方便将气体排出。固定框204内设置有警示球206，用于在气体排出过程中撞击在固定框204上，从而能够发生声音，起到警示的作用。
具体地，警示球206与固定框204之间连接有连接绳207，用于连接在警示球206上，方便警示球206的晃动撞击。
另外，锂电池外壳1上安装有加厚防爆板208，用于加强防爆能力，降低工作人员受伤的概率，加厚防爆板208上插设有多个加强筋209，提高锂电池外壳1的强度，加强筋209的两端均固定于锂电池外壳1上。
一种自动灭火锂电池箱，参考图6-图15所示，包括：保护机构3、触发机构4、灭火降温机构5和排气净化机构6。
参考图6-图15所示，保护机构3包括锂电池箱体301，用于保护多个锂电池外壳1和锂电池主体101。锂电池箱体301上开凿有多个透气孔302，方便气体的流通。锂电池箱体301上安装有微型控制环303，使工作人员能够形成智能控制，便于操作。
参考图6-图15所示，触发机构4安装于锂电池箱体301上，触发机构4包括升降支撑板401，用于带动封盖板402和下触发块403的升降移动，升降支撑板401的下方连接有封盖板402，用于将透气孔302封堵住，降低锂电池外壳1和锂电池主体101损坏的概率。升降支撑板401远离封盖板402的一侧设置有下触发块403和上触发块404。下触发块403固定于升降支撑板401上，上触发块404固定于锂电池箱体301上。
具体地，通过下触发块403和上触发块404的接触，使得微型控制环303能够控制电控阀502、电动机602和电推杆701启动。
参考图15所示，升降支撑板401上开凿有多个凹槽，为记忆合金推杆406和复位弹簧405的设置提供空间。多个凹槽内分别设置有若干复位弹簧405和记忆合金推杆406，复位弹簧405用于将升降支撑板401拉动复位，方便装置的多次使用。
其中，记忆合金推杆406在温度升高后能够迅速伸长，从而能够推动升降支撑板401的移动，并且在记忆合金推杆406温度下降后能够缩回原有大小，进而方便拉动升降支撑板401的复位。升降支撑板401上固定有导热环板407，方便将锂电池箱体301内的热量快速传递到记忆合金推杆406上。
参考图6-图12所示，灭火降温机构5设于锂电池箱体301内，灭火降温机构5用于起到灭火和快速降温的作用，避免造成更大的火势。灭火降温机构5包括存储环箱501，存储环箱501上开凿有多个存储腔，其中部分存储腔内存储有干冰，另外的存储腔内则填充有干粉。通过喷射干粉则能够快速将火势扑灭，避免火势的蔓延。通过喷射干冰来降低锂电池箱体301内的温度，干冰在升华过程中会吸收的大量热量，进而起到降温的效果。
参考图6-图7所示，存储环箱501上安装有多个电控阀502，用于控制是否喷射干冰和干粉。电控阀502与微型控制环303电性连接，使得微型控制环303能够控制电控阀502的启动与关闭，进而实现智能控制，方便工作人员的操作。电控阀502上连接有输送管503，用于输送干冰和干粉。
其中，输送管503的另一端固定连接有喷嘴504，用于将干冰和干粉大面积喷洒出去，提高灭火的效果和降温效果。
参考图6-图11所示，排气净化机构6设于锂电池箱体301上，排气净化机构6用于将锂电池箱体301内的气体快速抽出，并且对气体进行净化处理，避免排出的气体对人体有害。排气净化机构6包括导流框601，用于对气体的流动提供导向。导流框601内设置有电动机602，用于带动传动支撑轴603和风扇604旋转，为气体的流动提供动力。并且电动机602与微型控制环303电性连接，使得微型控制环303能够控制电动机602的启动与关闭，使得下触发块403与上触发块404接触时，微型控制环303能够控制电动机602的启动。
参考图6-图10所示，电动机602上连接有传动支撑轴603，用于支撑风扇604和带动风扇604旋转。传动支撑轴603的另一端固定连接有风扇604，用于带动气体流动，使得气体带动热量快速排出锂电池箱体301，避免造成更大的损失。
其中，电动机602与导流框601之间连接有多个固定柱605，用于固定电动机602，使电动机602不会出现晃动的情况，提高装置的稳定性。
参考图6-图9所示，锂电池箱体301上开凿有流通槽，方便气体的流通。流通槽内设置有单向阀606，使得气体不会出现回流的情况，单向阀606的一侧设置有横板607，用于支撑潮湿棉608和方便带动潮湿棉608移动。
参考图9所示，横板607的下方固定有潮湿棉608，通过水流对气体进行降温和降温，横板607远离潮湿棉608的一侧安装有提拉把手，方便工作人员的操作。
参考图11所示，潮湿棉608的一侧设置有活性炭609，对气体进行吸附净化处理，提高气体的净化效果，避免排出的气体对工作人员造成伤害。活性炭609上固定有隔网610，用于固定活性炭609，避免活性炭609出现脱落的情况。
另外，活性炭609的下方安装有泄压阀611，用于在锂电池箱体301内气压达到一定高度时能够紧急泄压，避免出现爆炸的情况。
参考图6-图12所示，存储环箱501的下方设置有封堵机构7，封堵机构7包括电推杆701，用于控制活塞拉杆702的伸缩移动。电推杆701与微型控制环303电性连接，使得微型控制环303能够控制电推杆701启动与关闭，方便工作人员操作，电推杆701上安装有活塞拉杆702，用于带动封堵挡板703的移动。
具体地，活塞拉杆702的另一端连接有封堵挡板703，用于将导流框601封堵住，从而不易出现泄漏的情况。电推杆701上安装有固定栓704，用于固定电推杆701，避免电推杆701出现晃动和歪斜。
具体使用时，当锂电池主体101出现故障而产生气体时，气体会推动升降封堵板201移动，而升降封堵板201在升高后会使排气槽202与固定框204对准，进而使得气体能够从通气孔205喷射出去，而喷射过程中会吹动警示球206晃动，进而使得警示球206能够撞击到固定框204上，实现警示的效果，并且加厚防爆板208和加强筋209也能够起到防爆的作用；
而在多个锂电池主体101使用时发生火灾，锂电池箱体301内的温度会迅速变高，然后通过导热环板407会将热量传递到多个记忆合金推杆406上，使得记忆合金推杆406的温度迅速升高，而记忆合金推杆406的温度升高后会迅速伸长，而伸长过程中会推动升降支撑板401移动，而升降支撑板401则会带动下触发块403与上触发块404接触，进而使得微型控制环303能够启动电推杆701和电动机602；
在电推杆701启动后会通过活塞拉杆702拉动封堵挡板703移动，使得封堵挡板703不再将导流框601封堵住，而电动机602的启动则会带动传动支撑轴603和风扇604的旋转，方便将锂电池箱体301内的气体快速抽出，然后通过单向阀606输送到潮湿棉608上，实现净化处理，再通过活性炭609的吸附过滤，使得气体中不再含有有害成分，最后通过隔网610排出；
并且在电推杆701、电动机602启动的同时还会启动多个电控阀502，使得存储环箱501上的存储腔内的干冰和干粉能够喷出，干粉能够快速的将火势扑灭，而干冰在喷出后则迅速升华，并且在升华过程中会吸收大量的热量，进而降低锂电池箱体301内的温度，降低火势的蔓延。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种防爆锂电池，其特征在于，包括：
锂电池外壳(1)，所述锂电池外壳(1)内设置有锂电池主体(101)，所述锂电池外壳(1)上开凿有多个孔洞；
防爆机构(2)，设于所述锂电池外壳(1)内，所述防爆机构(2)包括升降封堵板(201)，所述升降封堵板(201)上开凿有多个均匀分布的排气槽(202)，所述升降封堵板(201)远离锂电池主体(101)的一面与锂电池外壳(1)之间连接有多个顶推弹簧(203)。
2.根据权利要求1所述的一种防爆锂电池，其特征在于，多个所述孔洞内均安装有固定框(204)，所述固定框(204)上开凿有多个均匀分布的通气孔(205)，所述固定框(204)内设置有警示球(206)，所述警示球(206)与固定框(204)之间连接有连接绳(207)。
3.根据权利要求1所述的一种防爆锂电池，其特征在于，所述锂电池外壳(1)上安装有加厚防爆板(208)，所述加厚防爆板(208)上插设有多个加强筋(209)，所述加强筋(209)的两端均固定于所述锂电池外壳(1)上。
4.一种自动灭火锂电池箱，其特征在于，包括：
保护机构(3)，所述保护机构(3)包括锂电池箱体(301)，所述锂电池箱体(301)上开凿有多个透气孔(302)，所述锂电池箱体(301)上安装有微型控制环(303)；
触发机构(4)，安装于所述锂电池箱体(301)上，所述触发机构(4)包括升降支撑板(401)，所述升降支撑板(401)的下方连接有封盖板(402)，所述升降支撑板(401)远离封盖板(402)的一侧设置有下触发块(403)和上触发块(404)，所述下触发块(403)固定于所述升降支撑板(401)上，所述上触发块(404)固定于所述锂电池箱体(301)上；
灭火降温机构(5)，设于所述锂电池箱体(301)内，所述灭火降温机构(5)用于起到灭火和快速降温的作用，避免造成更大的火势；
排气净化机构(6)，设于所述锂电池箱体(301)上，所述排气净化机构(6)用于将锂电池箱体(301)内的气体快速抽出，并且对气体进行净化处理，避免排出的气体对人体有害。
5.根据权利要求4所述的一种自动灭火锂电池箱，其特征在于，所述升降支撑板(401)上开凿有多个凹槽，多个所述凹槽内分别设置有若干复位弹簧(405)和记忆合金推杆(406)，所述升降支撑板(401)上固定有导热环板(407)。
6.根据权利要求4所述的一种自动灭火锂电池箱，其特征在于，所述灭火降温机构(5)包括存储环箱(501)，所述存储环箱(501)上开凿有多个存储腔，所述存储环箱(501)上安装有多个电控阀(502)，所述电控阀(502)上连接有输送管(503)，所述输送管(503)的另一端固定连接有喷嘴(504)。
7.根据权利要求4所述的一种自动灭火锂电池箱，其特征在于，所述排气净化机构(6)包括导流框(601)，所述导流框(601)内设置有电动机(602)，所述电动机(602)上连接有传动支撑轴(603)，所述传动支撑轴(603)的另一端固定连接有风扇(604)，所述电动机(602)与导流框(601)之间连接有多个固定柱(605)。
8.根据权利要求4所述的一种自动灭火锂电池箱，其特征在于，所述锂电池箱体(301)上开凿有流通槽，所述流通槽内设置有单向阀(606)，所述单向阀(606)的一侧设置有横板(607)，所述横板(607)的下方固定有潮湿棉(608)，所述横板(607)远离潮湿棉(608)的一侧安装有提拉把手。
9.根据权利要求8所述的一种自动灭火锂电池箱，其特征在于，所述潮湿棉(608)的一侧设置有活性炭(609)，所述活性炭(609)上固定有隔网(610)，所述活性炭(609)的下方安装有泄压阀(611)。
10.根据权利要求6所述的一种自动灭火锂电池箱，其特征在于，所述存储环箱(501)的下方设置有封堵机构(7)，所述封堵机构(7)包括电推杆(701)，所述电推杆(701)上安装有活塞拉杆(702)，所述活塞拉杆(702)的另一端连接有封堵挡板(703)，所述电推杆(701)上安装有固定栓(704)。
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