CN210403815U - 具有安全保护系统的电池箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有安全保护系统的电池箱，其包括一气密性箱体，箱体用于盛放电池，箱体上设置有一进气单向阀和一排气单向阀，进气单向阀和排气单向阀错位设置，可通过进气单向阀向箱体内充注惰性气体，以阻断箱体内部空间的起火条件，当箱体内气体压强达到上限时，可通过排气单向阀向外排气，盖体上还开设有一容置槽，容置槽中设置有一充有高压惰性气体的高压气包；具有上述结构的电池箱，通过在箱体内充入惰性气体，使得箱体内的空气含量低于着火地要求，从而将箱体内的电池置入惰性气体环境中，使其与空气隔离，即使电池发热达到着火点，由于没有助燃物(氧气)，电池也不能发生燃烧，继而避免火灾的发生。

Description

具有安全保护系统的电池箱

技术领域

本实用新型涉及电池箱技术领域，尤其涉及一种具有安全保护系统的电池箱。

背景技术

随着新能源行业的日益发展，动力电池的行业日渐进入人们的视野，但随着新能源汽车的普及，其安全性也逐渐引发人们的关注，尤其是涉及到电动车的燃烧和爆炸问题，更是让不少消费者感到担忧。

由于电池热失控燃烧时是剧烈的化学反应产生大量的热和可燃烧气体混合氧气造成，普通电池包通常为IP67级的密封性，但其内部充斥着大量的空气，其中混杂着氧气，这使得一旦电池发生热失控，大量的热量会迅速使可燃物达到燃点从而发生剧烈的燃烧，随后蔓延至整个车体，对车主和乘客的生命财产安全有着很大的隐患。

从燃烧条件，燃点、氧气、可燃物三者来看，我们只需要切除其中的一点便能阻值燃烧的发生，由于电池的热量是由其本身的化学反应造成，在发生短路或者其他情况下会释放出大量热量，因此无法避免电池在出现燃烧事故时自发到达燃点，同时由于目前主流的锂离子电池电解液大多为有机溶液，内部存在着部分可燃物，一旦电池箱内部电池起火引燃周围电池和可燃物，在完全隔绝可燃物这一点上也很难做到，因此本发明从氧气这一助燃物着手解决一问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种将电池箱内的电池置于惰性气体环境中从而使其与氧气隔离的具有安全保护系统的电池箱。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种具有安全保护系统的电池箱，其包括一气密性箱体，所述箱体上盖设有一盖体，所述盖体与所述箱体气密性连接，所述箱体用于盛放电池，所述箱体上设置有至少一个进气单向阀和至少一个排气单向阀，所述进气单向阀和所述排气单向阀错位设置，所述进气单向阀用于向所述箱体内充注惰性气体，所述排气单向阀用于当所述箱体内的气体压强达到上限时向外排气，通过所述进气单向阀和所述排气单向阀，可使得所述箱体内的氧气浓度位于可燃临界值以下。

与现有技术相比，本实用新型具有安全保护系统的电池箱，在箱体上设置有进气单向阀和一排气单向阀，将电池装入箱体中后，将箱体密封，然后通过进气单向阀向箱体中充入惰性气体，随着惰性气体的充入，当气压达到临界值时，排气单向阀打开，从而将箱体内的大部分空气排出，随着惰性气体的继续充入，最终使得箱体内的氧气含量浓度位于可燃临界值以下，然后停止充气，从而将箱体内的电池置入惰性气体环境中，使其与空气隔离，即使电池发热达到着火点，由于没有助燃物(氧气)，电池也不能发生燃烧，继而避免火灾的发生；另外，由于述进气单向阀和所述排气单向阀错位设置，在向箱体内充入惰性气体时，可使得箱体内各处惰性气体的浓度相同。

较佳地，所述进气单向阀和所述排气单向阀设置在所述箱体的相对的两侧，且所述进气单向阀和所述排气单向阀均有多个。

较佳地，所述箱体和/或盖体的内侧壁上设置有至少一个容置槽，所述容置槽中设置有高压气包，所述高压气包中充有压缩的高压惰性气体，且，所述高压气包上设置有用于释放其内所容纳的惰性气体的温控阀。

较佳地，所述箱体上还设置有预警装置，所述预警装置用于检测所述箱体内的惰性气环境是否发生异常并可启动报警。

较佳地，所述预警装置包括一气体浓度传感器和一报警器，所述气体浓度传感器安装在所述箱体内部，用于检测所述箱体内的气体浓度，所述报警器可根据所述气体浓度传感器的检测值发出报警信号。

较佳地，所述预警装置还包括一设置在所述箱体内的气压传感器，所述报警器还可根据所述气压传感器的检测值发出报警。

较佳地，所述报警器包括可发出不同颜色光的第一LED灯和第二LED灯，当所述气体浓度传感器的检测值出现异常时所述第一LED灯亮，当所述气压传感器的检测值出现异常时，所述第二LED灯亮。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电池箱的立体结构示意图。

图2为图1的分解示意图。

图3为本实用新型实施例盖在箱体上的盖体的分解示意图。

图4为本实用新型实施例中设置在箱体中的控制原理结构示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、结构特征、实现原理及所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种具有安全保护系统的电池箱，其包括一气密性箱体1，箱体1上盖设有一盖体2，盖体2与箱体1气密性连接，箱体1用于盛放电池，箱体1上设置有至少一个进气单向阀10和至少一个排气单向阀11，进气单向阀10和排气单向阀11错位设置，进气单向阀10用于向箱体1内充注惰性气体，排气单向阀11用于当箱体1内的气体压强达到上限时向外排气，通过进气单向阀10和排气单向阀11，可使得箱体1内的氧气浓度位于可燃临界值以下。使用本实用新型具有安全保护系统的电池箱，将电池装入箱体1中后，将箱体1密封，然后通过进气单向阀10向箱体1中充入惰性气体，该惰性气体可为氦、氖、氩、氪、氙中的任一种或多种，随着惰性气体的充入，当气压达到临界值时，排气单向阀11打开，从而将箱体1内的大部分空气排出，随着惰性气体的继续充入，使得箱体1内的空气含量低于着火地要求，然后停止充气，从而将箱体1内的电池置入惰性气体环境中，使其与空气隔离，即使电池发热达到着火点，由于没有助燃物(氧气)，电池也不能发生燃烧，继而避免火灾的发生；另外，由于述进气单向阀10和排气单向阀11错位设置，即进气单向阀10与排气单向阀11不在同一直线气流通道上，在向箱体1内充入惰性气体时，可使得箱体1内各处惰性气体的浓度相同。本实施例中，为保证箱体1的气密性，箱体1上与盖体22的连接处开设有一环形槽12，环形槽12中填充有一密封圈13。较佳地，进气单向阀10和排气单向阀11设置在箱体1的相对的两侧，且进气单向阀10和排气单向阀11均有多个，以便快速充气。

虽然上述实施例中的箱体1具有气密性，但是在使用过程中，免不了有漏气的情况发生，如果发生这种情况，将使得上述安全系统受到破坏，起不到应有的保护作用。因此，进一步改进，如图3，箱体1和/或盖体2的内侧壁上设置有至少一个容置槽20，容置槽20中设置有高压气包21，高压气包21中充有压缩的高压惰性气体，且，高压气包21上设置有用于释放其内所容纳的惰性气体的温控阀22。当箱体1内电池发生故障，温度升高甚至起火时，温控阀22自动打开，将高压气包21中的惰性气体释放到箱体1中，即临时补充了箱体1内的惰性气体，又消灭了初期的事故，从而避免事故的进一步蔓延，导致火灾的发生。较佳地，本实施例中，容置槽20设置于箱体1上面的的盖体22上，对箱体1的容量不构成影响。

另外，为了实时监控对箱体1的内环境，箱体1上还设置有预警装置，如图4，预警装置用于检测箱体1内惰性气体环境是否发生异常并可启动报警。较佳地，预警装置包括一气体浓度传感器32和一报警器31，气体浓度传感器32安装在箱体1内部，用于检测箱体1内的气体浓度，报警器31可根据气体浓度传感器32的检测值发出报警信号。本实施例中的气体浓度传感器32可为氧浓度传感器，气体浓度传感器32与报警器31之间还可通过一控制器30连接，当控制器30通过气体浓度传感器32检测到箱体1内的氧浓度高于预设值时，控制报警器31启动，提示箱体1内的惰性气体浓度不足，需要补充惰性气体，从而达到检测箱体1内惰性气体浓度的目的。另外，预警装置还可包括一设置在箱体1内的气压传感器33，报警器31还可根据气压传感器33的检测值发出报警，为便于控制，该气压传感器33也可与控制器30电性连接。当箱体1内的电池发生故障，导致电池温度升高到非正常值时，箱体1内的气压值变大，当通过气压传感器33检测到气压增大到预设值时，预示着电池已经发生故障，报警器31发出报警，以提示用户排除故障。因此，为便于区分上述两种报警信号的具体事项，较佳地，报警器31包括可发出不同颜色光的第一LED灯34和第二LED灯35，当气体浓度传感器32的检测值出现异常时第一LED灯34亮，当气压传感器33的检测值出现异常时，第二LED灯35亮。如，第一LED灯34可为黄灯，第二LED灯35可为红灯，当黄灯亮起时，表示该向箱体1中充气了，当红灯亮起时，表示箱体1内电池有故障发生，需要立即开箱排除。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种具有安全保护系统的电池箱，其特征在于，包括一气密性箱体，所述箱体上盖设有一盖体，所述盖体与所述箱体气密性连接，所述箱体用于盛放电池，所述箱体上设置有至少一个进气单向阀和至少一个排气单向阀，所述进气单向阀和所述排气单向阀错位设置，所述进气单向阀用于向所述箱体内充注惰性气体，所述排气单向阀用于当所述箱体内的气体压强达到上限时向外排气，通过所述进气单向阀和所述排气单向阀，可使得所述箱体内的氧气浓度位于可燃临界值以下。

2.根据权利要求1所述的具有安全保护系统的电池箱，其特征在于，所述进气单向阀和所述排气单向阀设置在所述箱体的相对的两侧，且所述进气单向阀和所述排气单向阀均有多个。

3.根据权利要求1所述的具有安全保护系统的电池箱，其特征在于，所述箱体和/或盖体的内侧壁上设置有至少一个容置槽，所述容置槽中设置有高压气包，所述高压气包中充有压缩的高压惰性气体，且，所述高压气包上设置有用于释放其内所容纳的惰性气体的温控阀。

4.根据权利要求1所述的具有安全保护系统的电池箱，其特征在于，所述箱体上还设置有预警装置，所述预警装置用于检测所述箱体内的惰性气环境是否发生异常并可启动报警。

5.根据权利要求4所述的具有安全保护系统的电池箱，其特征在于，所述预警装置包括一气体浓度传感器和一报警器，所述气体浓度传感器安装在所述箱体内部，用于检测所述箱体内的气体浓度，所述报警器可根据所述气体浓度传感器的检测值发出报警信号。

6.根据权利要求5所述的具有安全保护系统的电池箱，其特征在于，所述预警装置还包括一设置在所述箱体内的气压传感器，所述报警器还可根据所述气压传感器的检测值发出报警。

7.根据权利要求6所述的具有安全保护系统的电池箱，其特征在于，所述报警器包括可发出不同颜色光的第一LED灯和第二LED灯，当所述气体浓度传感器的检测值出现异常时所述第一LED灯亮，当所述气压传感器的检测值出现异常时，所述第二LED灯亮。

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