CN206379403U - 一种用于航空运输锂离子电池的安全装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，包括箱体与主动冷却系统。箱体采用非金属阻燃材料，内部具有电池存放腔与冷却系统安装腔；电池存放腔内安装冷却系统安装腔内安装主动冷却系统；主动冷却系统具有液态氮存储罐通过与电池存放腔数量相同的管路分别连接至各个电池存放腔内，且管路端部密封，为可燃材料。本实用新型在减少运输重量的同时，保护电池安全，同时如果发生电池起火事件，能够实现隔离火区，防止火灾蔓延，同时主动抑制火灾发生的作用。
Description
技术领域
本实用新型属于航空运输领域，涉及锂离子电池，具体涉及一种能够满足航空运输行业对锂离子电池及其组件安全要求的装置。
背景技术
锂离子电池是目前移动设备重要的电源设备，这主要得益于钴酸锂较高的体积能量比。尤其是随着各种消费类电子产品的逐渐普及，快速完成电子设备的渠道投放对航空运输锂离子电池提出强烈需求。但由于使用有机物作为电解质材料，锂离子电池的安全性一直是大众关注的焦点。
不断发生的锂离子电池起火事件，导致航空公司纷纷拒绝承运大规模的锂离子电池产品。为保证锂离子电池在运输过程中的安全，欧盟提出了38.3测试标准，规定锂离子电子产品在航空运输前，必须能够满足该测试标准。但即使如此，锂离子电池的起火事件任然没有杜绝。UPS于2016年4月1日起，禁止使用民航客机运输不带设备的锂离子和锂金属电池。
目前锂离子电池承运人在运输电池设备前，需要提供欧盟38.3测试标准的测试结果，然后采用普通包装方式承运锂离子电池设备。但采用该方式仍然不能杜绝电池起火的主要原因有以下几个方面：
1.对锂离子电池的起火机理认识不足
由于锂离子电池内部是一个完备的化学反应体系，即包含氧化剂有包含还原剂和燃烧介质。因此一旦控制不当，锂离子电池在隔绝空气的条件仍然能够发生距离的化学反应。
2.忽略了货仓环境
在航空运输过程中，货仓压力显著低于地面，因此即使锂离子电池在地面上能够通多的测试。在高空低气压条件下，容易发生电池附件的异常接触和挤压。导致电池短路并发生火灾隐患。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提出一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，在减少运输重量的同时，保护电池安全，同时如果发生电池起火事件，能够实现隔离火区，防止火灾蔓延，同时主动抑制火灾发生的作用。
本实用新型用于安全运输锂离子电池的装置，包括箱体与主动冷却系统。所述箱体采用非金属阻燃材料，内部具有电池存放腔与冷却系统安装腔；电池存放腔内安装冷却系统安装腔内安装主动冷却系统。
主动冷却系统具有液态氮存储罐通过与电池存放腔数量相同的管路分别连接至各个电池存放腔内，且管路端部密封，为可燃材料。
箱体侧壁上设计有由滑块与滑道构成的连接部分。滑块为长条形，沿箱体前后方向设置，安装于箱体相邻的两个侧壁外表面上；滑道沿箱体前后方向设置，安装于箱体中另两个相邻的侧壁外表面上。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，采用阻燃设计，并通过抑制设施，控制局部燃烧对其他部分的影响，实现来了隔离火区的作用；
2、本实用新型一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，同时采用非金属外壳，降低运输重量和成本。与传统锂离子电池运输设备相比较，具有更加安全可靠，可重复利用等优势。
3、本实用新型用于航空运输锂离子电池的安全装置，采用隔离存放方式，防止运输过程中，电池堆叠引起短路燃烧的现象。
4、本实用新型用于航空运输锂离子电池的安全装置，采用主动灭火措施，对于意外起火，能够主动冷去局部温度控制火情蔓延。
5、本实用新型用于航空运输锂离子电池的安全装置，彼此间采用可连接设计，避免运输过程中箱体跌落和碰撞。
附图说明
图1为本实用新型用于航空运输锂离子电池的安全装置整体结构示意图；
图2为本实用新型用于航空运输锂离子电池的安全装置的主动冷却系统结构示意图。
图中：
1-箱体 2-主动冷却系统 3-压力调节器
4-温控传感器 5-显示模块 6-滑块
7-滑道 101-箱盖 102-隔框
103-空腔 201-液态氮存储罐 202-传输管路
203-液压管路
具体实施方式
本实用新型安全运输锂离子电池的装置，包括箱体1、主动冷却系统2，如图1所示。
所述箱体1为具有后端面的筒状结构，纵截面设计为矩形。箱体1前端铰接有箱盖101，通过箱盖101的开合，实现箱体1前端的打开与封闭。箱体1内部设计有隔框102，隔框具有m行n列空腔103，m与n均为大于1的正整数，本实施例中取m、n均取3，形成具有三行三列空腔103。上述空腔纵截面设计为矩形，其中任意一个空腔103作为冷却系统安装腔，用来安装主动冷却系统，其余空腔103作为电池存放腔，用于放置一块锂离子电池。上述箱体1采用非金属阻燃材料；本实施例中箱体1采用聚四氟乙烯材料，通过聚四氟乙烯的阻燃特性和较高的力学强度，保障箱体1在跌落或者磕碰过程中，不至于引起内部锂离子电池的损伤。且将锂离子电池存放于不同的电池存放腔中，可防止局部电池燃烧，涉及到其他锂离子电池，以及对货仓货物以及飞机货仓的影响。上述箱盖101内壁周向上安装有密封条，进而在箱盖101闭合后，实现箱体1的内部密封，防止箱体1内空气与外界的交换，起到阻燃和防止高空低气压，引起电池局部的膨胀及因此导致的异常接触。
所述主动冷却系统2包括小型液态氮存储罐201、传输管路202与液压管路203，如图2所示。其中，液态氮存储罐201安装于冷却系统安装腔内，通过泄压阀与箱体1外部连通。传输管路202具有与电池存放腔数量相同的分支管路，即m*n-1根；所有分支管路共用一个输入端，输入端与液氮存储罐201连通；所有分支管路均埋设于箱体1内部，且各个分支管路的端部作为输出端，分别与各个冷却系统安装腔连通，同时在各个分支管路的输出端安装有液压管路203，且液压管路203的输出端封闭；液压管路203选择可燃烧材料，如：塑料。由此在某个电池存放腔内锂离子电池发生燃烧时，产生高温使该电池存放腔内的202端部融化，同时液态氮存储罐201温度升高，使内部液态氮气化由液压管路203喷出，对该电池存放腔内进行降温，冷冻锂离子电池；同时由内嵌于箱体1外壁的压力调节器3对箱体内部压力进行监控，如图1所示，当箱体1内部压力高于底面压力时，由压力调节器3自动控制泄压阀开启，排除箱体1内的多余气体。
上述冷却系统安装腔内还具有温控传感器4，用来获取箱体1内温度信息，温控传感器4的连接线经冷却系统安装腔后壁面穿出后，由箱体1与隔框2之间走线，最终连接至箱体1上内嵌的显示模块5，如图1所示，由显示模块5接收温控传感器4发送的温度信息后，进行显示，使工作人员实时掌握箱体1内锂离子电池的安全状况。
本实用新型还在箱体1侧壁上设计有由滑块6与滑道7构成的连接部分，如图1所示；其中，滑块6为长条形，沿箱体1前后方向设置，安装于箱体1中相邻的两个侧壁外表面上，每个侧壁面上安装两条，相互平行，间距为d。滑道7沿箱体前后方向设置，分别安装于箱体1中另两个相邻的侧壁外表面上，每个壁面上安装两条，相互平行，间距同为d。由此使得在多个本实用新型装置进行运输时，可将两个箱体1之间通过滑块6与滑道7配合滑动连接，使多个箱体1堆叠在一起，形成一整体，防止运输过程中遇到颠簸，使箱体1跌落或者相互碰撞。
Claims (7)
1.一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，其特征在于：包括箱体与主动冷却系统；
所述箱体内部具有电池存放腔与冷却系统安装腔；电池存放腔内安装冷却系统安装腔内安装主动冷却系统；主动冷却系统具有液态氮存储罐通过与电池存放腔数量相同的管路分别连接至各个电池存放腔内，且管路端部密封，为可燃材料。
2.如权利要求1所述一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，其特征在于：箱体采用非金属阻燃材料。
3.如权利要求1所述一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，其特征在于：箱盖内壁周向上安装有密封条。
4.如权利要求1所述一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，其特征在于：液态氮存储罐通过泄压阀与箱体外部连通。
5.如权利要求1所述一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，其特征在于：泄压阀与安装于箱体外壁上的压力调节器相连。
6.如权利要求1所述一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，其特征在于：冷却系统安装腔内安装有温控传感器，温控传感器与箱体上安装的显示模块相连。
7.如权利要求1所述一种用于航空运输锂离子电池的安全装置，其特征在于：箱体侧壁上设计有由滑块与滑道构成的连接部分；滑块为长条形，沿箱体前后方向设置，安装于箱体相邻的两个侧壁外表面上；滑道沿箱体前后方向设置，安装于箱体中另两个相邻的侧壁外表面上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108398154A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-08-14 | 中国民用航空飞行学院 | 可实现振动与变动压力耦合的航空运输锂电池实验平台 |
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2017
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