一种锂电池电源的浇封防爆结构的制作方法

本实用新型涉及爆炸性混合物环境中锂离子电池电源的防爆保护领域，具体涉及一种锂电池电源的浇封防爆结构。

背景技术：

随着爆炸性混合物环境中使用的各类电子和电气设备对蓄电池容量的要求越来越大，对体积的要求越来越小，现在的工业生产趋于选择使用能量密度更高的锂离子电池。然而电池能量密度越高，影响其使用安全的因素也越多，因此对在爆炸性混合物环境中使用的锂离子电池的防爆保护要求也更严格。现有针对锂离子电池的防爆措施多采用单一的隔爆保护，不能有效隔绝电池电极等点火源与周围环境中的爆炸性混合物直接接触，因此起火发生燃烧和爆炸的风险极大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种锂电池电源的浇封防爆结构，该浇封防爆结构通过采用金属防护外壳作为隔爆屏障，同时内部的锂电池模组采用浇封化合物进行浇封，避免了电气线路裸露在外；采用泄压管为锂电池在危险情况下泄压阀打开时提供泄压通道，及时释放电池内部压力，避免了内部压力过大产生爆炸。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种锂电池电源的浇封防爆结构，其特征在于所述浇封防爆结构包括金属防护外壳以及设置于所述金属防护外壳内部的锂电池模组，所述金属外壳上设置有隔爆泄压装置，所述锂电池模组通过泄压单元与所述隔爆泄压装置连通。

所述隔爆泄压装置包括自所述金属防护外壳外部向其内部依次设置的阻火器和单向阀，所述金属防护外壳包括防护外壳箱体和防护外壳箱盖。

所述锂电池模组包括若干依次贴合串联的单体锂电池，所述锂电池模组与所述金属防护外壳之间的剩余空间填满浇封化合物。

所述泄压单元包括锂电池模组总管和若干单体锂电池支管，每个所述单体锂电池经所述单体锂电池支管与所述锂电池模组总管连通，所述锂电池总管与所述单向阀连通。

所述单体锂电池支管包括单体锂电池泄压管和第一连接机构，所述锂电池模组总管包括若干锂电池模组泄压管和若干第二连接机构，所述单体锂电池泄压管的一端经所述第一连接机构与所述单体电池的泄压阀连通、另一端与所述第二连接机构连通，相邻的所述第二连接机构之间通过锂电池模组泄压管连通。

所述锂电池模组通过电池模组固定机构与所述金属防护外壳连接固定。

所述金属防护外壳为钢制防护外壳。

本实用新型的优点是：采用浇封措施阻断所有点火源与周围环境的直接接触，同时采用泄压管为锂电池在危险情况下泄压阀打开时提供泄压通道，确保锂电池防爆电源在极端故障情况下的整体安全，提高了锂电池电源的防爆等级，拓展了锂电池电源在具有爆炸性环境的工业场所中的使用范围。

附图说明

图1为本实用新型中隔爆泄压装置设置在防护壳体箱体的示意图；

图2为本实用新型中隔爆泄压装置设置在防护壳体箱盖的示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2，图中标记1-12分别为：防护外壳箱体1、防护外壳箱盖2、单体锂电池3、锂电池模组4、电池模组固定机构5、浇封化合物6、第一连接机构7、第二连接机构8、单体锂电池泄压管9、锂电池模组泄压管10、阻火器11、单向阀12。

实施例：如图1-2所示，本实施例具体涉及一种锂电池电源的浇封防爆结构，该浇封防爆结构通过采用金属防护外壳作为隔爆屏障，同时内部的锂电池模组采用浇封化合物进行浇封，避免了电气线路裸露在外；采用泄压管为锂电池在危险情况下泄压阀打开时提供泄压通道，及时释放电池内部压力，避免了内部压力过大产生爆炸。

如图1-2所示，本实施例中的浇封防爆结构包括由防护外壳箱体1和防护外壳箱盖2构成的金属防护外壳，即防护外壳箱盖2密封盖合于防护外壳箱体1上方；本实施例中的金属防护外壳具体选用钢制防护外壳，具有很强的隔爆性能。金属防护外壳内部设置有若干依次安装的单体锂电池3，各个单体锂电池3依次串联构成锂电池模组4，锂电池模组4通过锂电池模组固定机构5与金属防护外壳连接固定，确保锂电池模组4在设备运行过程中不会发生相对移动。锂电池模组4与金属防护外壳之间的剩余空间填充满了浇封化合物6，也即浇封化合物6将锂电池模组4的所有部件进行了密封，有效隔绝了所有带电元器件等点火源与周围环境的直接接触，从源头上防止了起火点燃和爆炸的危险。

如图1-2所示，在金属防护外壳上还安装有隔爆泄压装置，隔爆泄压装置包括自金属防护外壳外部向其内部依次设置的阻火器11和单向阀12，阻火器11为隔爆型阻火器，可防止金属防护外壳内部的爆炸或火源传递到金属防护外壳外部从而对外部环境造成爆炸性影响，而单向阀12则可将金属防护外壳内部的压力释放到外界，避免金属防护外壳内部压力过高，同时可防止外部环境中的爆炸性气体混合物进入金属防护外壳内部；隔爆泄压装置可以固定安装在防护外壳箱体1上，也可固定安装于防护外壳箱盖2上。

如图1-2所示，每个单体锂电池3均带有泄压阀，当单体锂电池3故障导致其内部产生气体或有机物而压力过大时，可及时通过泄压阀将内部的压力排出；每个单体锂电池3经一单体锂电池支管与锂电池模组总管相连通，而锂电池模组总管则与单向阀12相连通，从而为泄压阀打开时提供泄压通道将气体及时排出，而单向阀12又可防止金属防护外壳外部的爆炸性气体进入电池内部。本实施例中的单体锂电池支管包括第一连接机构7和单体锂电池泄压管9，而锂电池模组总管则包括第二连接机构8和锂电池模组泄压管10，其中，单体锂电池3上的泄压阀经第一连接机构7与单体锂电池泄压管9的一端相连通，而单体锂电池泄压管9的另一端则与第二连接机构8相连通，相邻的第二连接机构8之间则通过锂电池模组泄压管10相连通；通过将锂电池模组总管拆分为若干段，可方便锂电池的快速连接安装。

如图1-2所示，本实施例中的锂电池电源的浇封防爆结构的防爆原理为：

（1）金属防护外壳具有很强的隔爆性能，可防止内部锂电池模组4故障发生爆炸时对外部爆炸性环境的影响。

（2）金属防护外壳上设置有隔爆泄压装置，可确保金属防护外壳外部环境中的气体无法进入到金属防护外壳内部，但是金属防护外壳内部发生极端故障产生气体时，又可将产生的气体及时排出到金属防护外壳外部环境中，从而使金属防护外壳内部不会产生过高的压力，保证锂电池电源在爆炸性混合物环境中的安全运行。

（3）当单体锂电池3在极端故障情况下发生内部压力增大而导致泄压阀打开时，气体经与单体锂电池3的泄压阀相连的单体锂电池泄压管9和锂电池模组泄压管10及时通过单向阀12和阻火器11排放到金属防护外壳外部环境中，不会造成气体压力在金属防护外壳内部积聚破坏浇封结构进而破坏金属防护外壳，保证了锂电池电源的整体安全性。

（4）金属防护外壳内部浇灌的浇封化合物6有效隔绝了所有带电部件等点火源与周围环境的直接接触，从源头上防止了起火燃烧和爆炸的危险。即使在异常极端的情况下，单体锂电池3发生爆炸等事故造成浇封保护失效的情况下，由于金属防护外壳的保护作用以及隔爆泄压装置的存在，爆炸引起的金属防护外壳内部破坏也不会传递到外部环境中对外部环境造成爆炸性极端危害。

本实施例的有益效果是：采用浇封措施阻断所有点火源与周围环境的直接接触，同时采用泄压管为锂电池在危险情况下泄压阀打开时提供泄压通道，确保锂电池防爆电源在极端故障情况下的整体安全，提高了锂电池电源的防爆等级，拓展了锂电池电源在具有爆炸性环境的工业场所中的使用范围。