CN215451686U - 防爆电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防爆电池，包括：箱体；设置在箱体中的电池模组，电池模组包括第一区域和第二区域，第一区域包括电池模组中所有的电极，第二区域包括电池模组中所有的泄压阀；覆盖电池模组的第一区域的第一浇封层，第一浇封层具有第一开口，第一开口对应泄压阀，使泄压阀经第一开口排气；覆盖电池模组第二区域的保护罩，保护罩与泄压阀之间存在空隙；覆盖保护罩的第二浇封层，第二浇封层的抗冲击强度小于泄压阀打开时的冲击强度，确保泄压阀打开时保护罩随着气流冲出第二浇封层。本实用新型通过设置保护罩以及在保护罩与电池泄压阀之间预留一定空隙，更加有利于锂电池在发生热失控等事故时泄压阀开启，提高了电池的使用安全性。

Description

防爆电池

技术领域

本实用新型涉及电池安全技术领域，尤其涉及一种防爆电池。

背景技术

目前，煤矿井下使用的大容量防爆电源以特殊型或者增安型铅酸蓄电池电源为主，由于存在能量密度小、电压低、循环次数少、环境污染严重等缺点，且GB3836系列和IEC60079系列防爆标准对于铅酸蓄电池的使用有诸多限制，井下大容量蓄电池电源逐渐倾向于选择锂电池。然而，大容量锂电池直接放在电池箱中，当电池箱中充满爆炸性气体时，与电池电极这一潜在点火源接触后存在极大爆炸性危险隐患，目前，行业中无良好的解决方案，亟待解决。现有技术中在电池模组上覆盖浇封层，该方法可以实现一定的电池防爆作用，但是电池模组被浇封层覆盖，当电池模组中产生爆炸性气体时，不利于泄压阀及时泄压，造成一定的安全隐患。

实用新型内容

针对上述现有技术中锂电池作为井下大容量蓄电池电源使用时存在的，电池箱中充满爆炸性气体时，与电池电极这一潜在点火源接触后存在极大爆炸性危险隐患的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种防爆电池。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种防爆电池，包括：箱体；

设置在箱体之中的电池模组，其中，电池模组包括第一区域和第二区域，第一区域包括电池模组中所有的电极，第二区域包括电池模组中所有的泄压阀；覆盖电池模组的第一区域的第一浇封层，第一浇封层具有第一开口，第一开口对应泄压阀，以使泄压阀经第一开口排气；覆盖电池模组第二区域的保护罩，其中，保护罩与泄压阀之间存在空隙；覆盖覆盖电池模组第二区域的保护罩的第二浇封层，其中第二浇封层的抗冲击强度小于泄压阀打开时的冲击强度，以确保泄压阀打开时保护罩随着气流冲出第二浇封层。

本实用新型通过设置保护罩以及在保护罩与电池泄压阀之间预留一定空隙，更加有利于锂电池在发生热失控等事故时泄压阀开启，进而提高电池的使用安全性。

优选地，第二浇封层还覆盖电池模组的顶部区域，且第二浇封层的抗冲击强度小于第一浇封层的抗冲击强度。

优选地，第二浇封层还覆盖第一浇封层，且第二浇封层的抗冲击强度小于第一浇封层的抗冲击强度。

优选地，第一浇封层和第二浇封层为硅胶或环氧树脂。

优选地，箱体为防爆箱体或者非防爆防护箱体，其中，防爆箱体和非防爆防护箱体包括：箱体本体；设置在箱体本体之上的箱盖，其中，箱盖通过螺栓与箱体本体相连，且覆盖电池模组的浇封层和防爆盖之间存在自由空间。

进一步地，还包括：支撑架，支撑架用于支撑并固定电池模组。

优选地，第一浇封层和第二浇封层填充在电池模组与箱体的侧壁和底部之间的空间，以使其与防爆箱体本体紧密贴合和固定电池模组。

相对于现有技术，本实用新型的技术效果为：本实用新型涉及的防爆电池通过设置覆盖电池模组的第一区域的第一浇封层，覆盖电池模组第二区域的保护罩，至少覆盖覆盖电池模组第二区域的保护罩的第二浇封层，以及保护罩与电池泄压阀之间预留一定空隙，以采用设置保护罩以及在保护罩与电池泄压阀之间预留一定空隙，实现更有利于锂电池在发生热失控等事故时泄压阀开启，进而提高电池的使用安全性的效果；以采用覆盖电池模组的第一区域的第一浇封层和至少覆盖覆盖电池模组第二区域的保护罩的第二浇封层实现浇封保护，即使在泄压阀打开冲出第二浇封层的情况下，第一浇封层仍然可以有效保护单体电池的电极，实现潜在点火源与爆炸性气体的有效隔离，大幅降低了发生燃烧和爆炸等极端事故的几率。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型另一个实施例的结构示意图；

图3为本实用新型另一个实施例的结构示意图。

附图标记说明：

防爆电池10、箱体100、箱体本体101、箱盖102、螺栓103、电池模组200、电极201、泄压阀202、第一浇封层300、第一开口301、第二浇封层400、保护罩500、空隙501、支撑架600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图描述根据本实用新型实施例提出的防爆电池。

实施例1

如图1所示，该防爆电池10包括：箱体100；设置在箱体100之中的电池模组200，其中，电池模组200包括第一区域和第二区域，第一区域包括电池模组200中所有的电极201，第二区域包括电池模组200中所有的泄压阀202；覆盖电池模组200的第一区域的第一浇封层300，第一浇封层300具有第一开口301，第一开口301对应泄压阀202，以使泄压阀202经第一开口301排气；覆盖电池模组200第二区域的保护罩500，其中，保护罩500与泄压阀202之间存在空隙501；覆盖覆盖电池模组200第二区域的保护罩500的第二浇封层400，其中第二浇封层400的抗冲击强度小于泄压阀202打开时的冲击强度，以确保泄压阀202打开时保护罩500随着气流冲出第二浇封层400。

电池模组200设置在箱体100之中，电池模组200可以包括多个依次间隔开布置的单体锂电池，单体锂电池之间可以通过电连接件相连。电池模组200包括第一区域和第二区域，第一区域包括电池模组200中的所有的电极201，第二区域包括电池模组200中所有的泄压阀202。电池模组200中所有的电极201，也是电池模组200中单体锂电池的正负极端子，是锂离子电池的主要潜在点火源。在电池模组200的第一区域覆盖设置第一浇封层300，由第一浇封层300实现对电池模组200除泄压阀202的部分进行有效保护，第一浇封层300具有第一开口301，第一开口301对应泄压阀202，以使得泄压阀202可以经第一开口301排气，能够有效避免电池发生热失控等故障后可能导致的爆燃风险；在电池模组200的第二区域覆盖设置保护罩500，保护罩500与泄压阀202之间存在空隙501，保护罩500可以呈圆柱状、薄片状或其它形状，直接固定在电池上；在电池模组200的第二区域设置覆盖保护罩500的第二浇封层400。

第二浇封层400的抗冲击强度小于泄压阀202打开时的冲击强度，以确保泄压阀202打开时，保护罩500随着气流冲出第二浇封层400。在泄压阀202打开后，保护罩500随着气流冲出第二浇封层400，第二浇封层400被破坏，第一浇封层300仍然可以有效保护电池的电极201，实现点火源与爆炸性气体的有效隔离。

第一浇封层300为硅胶或环氧树脂，第二浇封层400为硅胶或环氧树脂。硅胶又叫硅酸凝胶，是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，硅胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定，不燃烧；环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称，它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物，由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂。因此，硅胶或环氧树脂具有耐高温、阻燃性能好、防爆性等特点。

箱体100为防爆箱体或非防爆防护箱体，防爆箱体和非防爆防护箱体包括箱体本体101和箱盖102，箱体本体101和箱盖102的材质是型钢或其他金属材料或非金属材料。其中，箱盖102设置在箱体本体101上，箱盖102通过螺栓103与箱体本体101相连。第一浇封层300和第二浇封层400填充在电池模组200与箱体100的侧壁和底部之间的空间，以使其与防爆箱体本体101紧密贴合和固定电池模组200。覆盖电池模组200的浇封层和箱盖102之间存在自由空间，从而在压力气体聚集时给予一定的缓冲空间，并且通过提供该自由空间，还能够辅助配置一些其他的部件(例如压力检测器)，以辅助丰富防爆电池10的防爆功能。

防爆电池10还包括支撑架600，支撑架600用于支撑并固定电池模组200。

实施例2

如图2所示，该防爆电池10包括：箱体100；设置在箱体100之中的电池模组200，其中，电池模组200包括第一区域和第二区域，第一区域包括电池模组200中所有的电极201，第二区域包括电池模组200中所有的泄压阀202；覆盖电池模组200的第一区域的第一浇封层300，第一浇封层300具有第一开口301，第一开口301对应泄压阀202，以使泄压阀202经第一开口301排气；覆盖电池模组200第二区域的保护罩500，其中，保护罩500与泄压阀202之间存在空隙501；覆盖覆盖电池模组200第二区域的保护罩500的第二浇封层400，其中第二浇封层400的抗冲击强度小于泄压阀202打开时的冲击强度，以确保泄压阀202打开时保护罩500随着气流冲出第二浇封层400；第二浇封层400还覆盖电池模组200的顶部区域，且第二浇封层400的抗冲击强度小于第一浇封层300的抗冲击强度。

电池模组200设置在箱体100之中，电池模组200可以包括多个依次间隔开布置的单体锂电池，单体锂电池之间可以通过电连接件相连。电池模组200包括第一区域和第二区域，第一区域包括电池模组200中的所有的电极201，第二区域包括电池模组200中所有的泄压阀202。电池模组200中所有的电极201，也是电池模组200中单体锂电池的正负极端子，是锂离子电池的主要潜在点火源。在电池模组200的第一区域覆盖设置第一浇封层300，由第一浇封层300实现对电池模组200除泄压阀202的部分进行有效保护，第一浇封层300具有第一开口301，第一开口301对应泄压阀202，以使得泄压阀202可以经第一开口301排气，能够有效避免电池发生热失控等故障后可能导致的爆燃风险；在电池模组200的第二区域覆盖设置保护罩500，保护罩500与泄压阀202之间存在空隙501，保护罩500可以呈圆柱状、薄片状或其它形状，直接固定在电池上；在电池模组200的第二区域设置覆盖保护罩500以及电池模组200顶部区域的第二浇封层400，电池模组200顶部区域包括第二区域和第一浇封层300中覆盖电池模组200所有电极201的浇封区域。

第二浇封层400的抗冲击强度小于泄压阀202打开时的冲击强度，以确保泄压阀202打开时，保护罩500随着气流冲出第二浇封层400。在泄压阀202打开后，保护罩500随着气流冲出第二浇封层400，第二浇封层400被破坏，第一浇封层300仍然可以有效保护电池的电极201，实现点火源与爆炸性气体的有效隔离。

第一浇封层300为硅胶或环氧树脂，第二浇封层400为硅胶或环氧树脂。硅胶又叫硅酸凝胶，是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，硅胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定，不燃烧；环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称，它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物，由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂。因此，硅胶或环氧树脂具有耐高温、阻燃性能好、防爆性等特点。

箱体100为防爆箱体或非防爆防护箱体，防爆箱体和非防爆防护箱体包括箱体本体101和箱盖102，箱体本体101和箱盖102的材质是型钢或其他金属材料或非金属材料。其中，箱盖102设置在箱体本体101上，箱盖102通过螺栓103与箱体本体101相连。第一浇封层300和第二浇封层400填充在电池模组200与箱体100的侧壁和底部之间的空间，以使其与防爆箱体本体101紧密贴合和固定电池模组200。覆盖电池模组200的浇封层和箱盖102之间存在自由空间，从而在压力气体聚集时给予一定的缓冲空间，并且通过提供该自由空间，还能够辅助配置一些其他的部件(例如压力检测器)，以辅助丰富防爆电池10的防爆功能。

防爆电池10还包括支撑架600，支撑架600用于支撑并固定电池模组200。

实施例3

如图3所示，该防爆电池10包括：箱体100；设置在箱体100之中的电池模组200，其中，电池模组200包括第一区域和第二区域，第一区域包括电池模组200中所有的电极201，第二区域包括电池模组200中所有的泄压阀202；覆盖电池模组200的第一区域的第一浇封层300，第一浇封层300具有第一开口301，第一开口301对应泄压阀202，以使泄压阀202经第一开口301排气；覆盖电池模组200第二区域的保护罩500，其中，保护罩500与泄压阀202之间存在空隙501；覆盖覆盖电池模组200第二区域的保护罩500的第二浇封层400，其中第二浇封层400的抗冲击强度小于泄压阀202打开时的冲击强度，以确保泄压阀202打开时保护罩500随着气流冲出第二浇封层400；第二浇封层400还覆盖第一浇封层300，且第二浇封层400的抗冲击强度小于第一浇封层300的抗冲击强度。

电池模组200设置在箱体100之中，电池模组200可以包括多个依次间隔开布置的单体锂电池，单体锂电池之间可以通过电连接件相连。电池模组200包括第一区域和第二区域，第一区域包括电池模组200中的所有的电极201，第二区域包括电池模组200中所有的泄压阀202。电池模组200中所有的电极201，也是电池模组200中单体锂电池的正负极端子，是锂离子电池的主要潜在点火源。在电池模组200的第一区域覆盖设置第一浇封层300，由第一浇封层300实现对电池模组200除泄压阀202的部分进行有效保护，第一浇封层300具有第一开口301，第一开口301对应泄压阀202，以使得泄压阀202可以经第一开口301排气，能够有效避免电池发生热失控等故障后可能导致的爆燃风险；在电池模组200的第二区域覆盖设置保护罩500，保护罩500与泄压阀202之间存在空隙501，保护罩500呈圆柱状、薄片状或其它形状，直接固定在电池上；在电池模组200的第二区域设置覆盖保护罩500的第二浇封层400，第二浇封层400还覆盖第一浇封层300，也即第二浇封层400不仅覆盖第二区域的保护罩500，还覆盖第一浇封层300所覆盖的区域，并由该第二浇封层400实现对第一层浇封层300的保护的同时，也对泄压阀202进行了保护作用，实现了有效的浇封保护。

第二浇封层400的抗冲击强度小于泄压阀202打开时的冲击强度，以确保泄压阀202打开时，保护罩500随着气流冲出第二浇封层400。在泄压阀202打开后，保护罩500随着气流冲出第二浇封层400，第二浇封层400被破坏，第一浇封层300仍然可以有效保护电池的电极201，实现点火源与爆炸性气体的有效隔离。

第一浇封层300为硅胶或环氧树脂，第二浇封层400为硅胶或环氧树脂。硅胶又叫硅酸凝胶，是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，硅胶主要成分是二氧化硅，化学性质稳定，不燃烧；环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称，它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物，由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂。因此，硅胶或环氧树脂具有耐高温、阻燃性能好、防爆性等特点。

箱体100为防爆箱体或非防爆防护箱体，防爆箱体和非防爆防护箱体包括箱体本体101和箱盖102，箱体本体101和箱盖102的材质是型钢或其他金属材料或非金属材料。其中，箱盖102设置在箱体本体101上，箱盖102通过螺栓103与箱体本体101相连。第一浇封层300和第二浇封层400填充在电池模组200与箱体100的侧壁和底部之间的空间，以使其与防爆箱体本体101紧密贴合和固定电池模组200。覆盖电池模组200的浇封层和箱盖102之间存在自由空间，从而在压力气体聚集时给予一定的缓冲空间，并且通过提供该自由空间，还能够辅助配置一些其他的部件(例如压力检测器)，以辅助丰富防爆电池10的防爆功能。

防爆电池10还包括支撑架600，支撑架600用于支撑并固定电池模组200。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种防爆电池，其特征在于，包括：

箱体；

设置在所述箱体之中的电池模组，其中，所述电池模组包括第一区域和第二区域，所述第一区域包括所述电池模组中所有的电极，所述第二区域包括所述电池模组中所有的泄压阀；

覆盖所述电池模组的所述第一区域的第一浇封层，所述第一浇封层具有第一开口，所述第一开口对应所述泄压阀，以使所述泄压阀经所述第一开口排气；

覆盖所述电池模组所述第二区域的保护罩，其中，所述保护罩与所述泄压阀之间存在空隙；

至少覆盖所述覆盖所述电池模组所述第二区域的保护罩的第二浇封层，其中，所述第二浇封层的抗冲击强度小于所述泄压阀打开时的冲击强度，以确保所述泄压阀打开时所述保护罩随着气流冲出所述第二浇封层。

2.如权利要求1所述的防爆电池，其特征在于，所述第二浇封层还覆盖所述电池模组的顶部区域，且所述第二浇封层的抗冲击强度小于所述第一浇封层的抗冲击强度。

3.如权利要求1所述的防爆电池，其特征在于，所述第二浇封层还覆盖所述第一浇封层，且所述第二浇封层的抗冲击强度小于所述第一浇封层的抗冲击强度。

4.如权利要求1-3任一所述的防爆电池，其特征在于，所述第一浇封层和所述第二浇封层为硅胶或环氧树脂。

5.如权利要求4所述的防爆电池，其特征在于，所述箱体为防爆箱体或者非防爆防护箱体，其中，所述防爆箱体和非防爆防护箱体包括：箱体本体；设置在所述箱体本体之上的箱盖，其中，所述箱盖通过螺栓与所述箱体本体相连，且覆盖所述电池模组的所述浇封层和所述箱盖之间存在自由空间。

6.如权利要求5所述的防爆电池，其特征在于，还包括：支撑架，所述支撑架用于支撑并固定所述电池模组。

7.如权利要求6所述的防爆电池，其特征在于，所述第一浇封层和所述第二浇封层填充在所述电池模组与所述箱体的侧壁和底部之间的空间，以使其与所述防爆箱体本体紧密贴合和固定所述电池模组。

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