一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构的制作方法

文档序号:30135952发布日期:2022-05-21 01:08阅读:145来源:国知局

1.本发明属于锂电池防爆阻燃结构技术领域,具体涉及一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构。


背景技术:

2.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。
3.为了减少外界环境的影响,锂电池组通常会放置在相对密闭的环境中。这些使用条件会使得锂电池组在工作过程中产生的大量的热,无法顺利和快速的排出,导致锂电池温度急剧上升,长时间工作在较高的温度下,将缩短电池使用寿命、降低电池性能;电池箱内温度场的长久不均匀分布将造成各锂电池模块、单体性能的不均衡,进而影响整个电池系统的性能;
4.现有锂电池的防爆阻燃结构存在以下不足:
5.1.不能对内部的锂电池组l进行高效快速的降温;
6.2.无法适应不同尺寸的锂电池组l,并稳定的夹持;
7.3.不能自动监测密闭环境内的温度,并进行自动降温处理,当温度异常上升,导致锂电池组l自燃时,没有自动扑灭设施,导致危险进一步扩大。


技术实现要素:

8.针对上述背景技术所提出的问题,本发明的目的是:旨在提供一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构。
9.为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:
10.一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构,包括箱体以及与箱体扣合连接的盖体,连接在箱体侧壁的控制器,所述箱体的内腔底面连接有若干半导体制冷片,所述箱体在半导体制冷片的下方连接有铜体,所述箱体的前侧壁与左侧壁连接有若干铜柱,所述箱体在前侧壁、左侧壁上对应铜柱的位置连接有外置散热器,所述箱体内部安装有第一温度传感器和第二温度传感器,所述箱体内部放置有两块阶梯卡块,所述阶梯卡块分别按照阶梯朝前以及阶梯朝左连接在箱体的内壁上,所述阶梯卡块的背面分别与箱体内腔的后侧壁以及右侧壁接触;
11.所述盖体的上方连接有两根锁紧柱,所述锁紧柱与盖体螺纹连接并穿过盖体按压在阶梯卡块的上表面,所述盖体的上方连接有电控超细干粉灭火器,所述电控超细干粉灭火器位于盖体上表面的右后部;
12.所述铜体设有顶传热板、与顶传热板接触的若干导热柱、安装在导热柱末端的出热板;
13.所述铜柱的一侧设有若干散热圆孔;
14.所述外置散热器包括散热盖以及安装在散热盖外侧的风扇,所述散热盖设有若干散热孔;
15.所述阶梯卡块设有若干不同梯度的阶梯形缺口,所述阶梯卡块设有若干开口向上的存放腔,所述存放腔内放置有若干宽度尺寸不同、长度尺寸不同的垫片,所述垫片的一侧设有卡柱,另一侧设有卡腔,所述阶梯卡块在阶梯形缺口的立面处同样设有卡腔。
16.进一步限定,所述盖体的内部四周设有扣槽,所述箱体与盖体的连接部分的外圈设有扣块,所述扣块与扣槽相互匹配,这样的结构设计,通过扣槽与扣块的扣合匹配,完成盖体与箱体的连接。
17.进一步限定,所述箱体的下表面四脚连接有螺纹调节垫脚,这样的结构设计,通过螺纹调节垫脚使箱体的下方存在空间,该空间有利于铜体中出热板热量的散发,此外,螺纹调节垫脚能够调节箱体四脚的水平。
18.进一步限定,所述箱体内部底面设有若干与半导体制冷片、铜体形状匹配的安装槽,所述半导体制冷片的上表面超出安装槽,这样的结构设计,通过安装槽来放置安装半导体制冷片、铜体,半导体制冷片的上表面超出安装槽,使得半导体制冷片能够与锂电池相接触。
19.进一步限定,所述第一温度传感器安装在箱体的右侧壁下部,所述第二温度传感器安装在箱体的后侧壁上部,这样的结构设计,通过第一温度传感器检测箱体内腔右下部分的温度,通过第二温度传感器检测箱体内腔后上部分的温度,由于箱体的左侧以及前侧均安装有铜柱,箱体左侧以及前侧的温度较低,因此只检测温度较高的右下部分以及内腔后上部分。
20.进一步限定,所述锁紧柱包括带螺纹柱、包裹带螺纹柱上端的胶套,位于带螺纹柱底端面的胶垫,所述胶套设有若干环形持握槽,这样的结构设计,通过胶套以及环形持握槽便于持握锁紧柱,提高持握转动舒适度,通过胶垫避免锁紧柱直接下压接触阶梯卡块。
21.进一步限定,所述盖体的上表面连接有握把、所述盖体的两外侧壁设有提拉槽,所述箱体与盖体之间连接有锁紧扣,这样的结构设计,通过握把便于提拉转移,通过提拉槽便于使用者通过持握提拉槽施力,将盖体从箱体上脱离,通过锁紧扣进一步锁紧连接箱体与盖体。
22.进一步限定,所述盖体的上表面连接有声光报警器,这样的结构设计,通过声光报警器对异常状况发出报警信号。
23.进一步限定,所述第一温度传感器、第二温度传感器、声光报警器、电控超细干粉灭火器、风扇均与控制器通过接插件连接,这样的结构设计,便于第一温度传感器、第二温度传感器、声光报警器、电控超细干粉灭火器、风扇均与控制器连接。
24.本发明的有益效果:
25.1.能对内部的锂电池组进行高效快速的降温;
26.2.可以适应不同尺寸的锂电池组,并稳定的夹持;
27.3.可以自动监测密闭环境内的温度,并进行自动降温处理,当温度异常上升,导致锂电池组自燃时,能够自动扑灭设施,防止危险进一步扩大。
附图说明
28.本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;
29.图1为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例的内部结构
示意图;
30.图2为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例的外部结构示意图;
31.图3为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例中箱体的剖视结构示意图;
32.图4为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例中盖体的剖视结构示意图;
33.图5为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例中箱体内部的俯视结构示意图;
34.图6为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例中外置散热器的结构示意图;
35.图7为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例中半导体制冷片和铜体的结构示意图;
36.图8为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例中锁紧柱的结构示意图;
37.图9为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例中阶梯卡块的结构示意图;
38.图10为本发明一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构实施例中垫片的结构示意图;
39.主要元件符号说明如下:
40.箱体1、螺纹调节垫脚11、安装槽12、铜柱13、散热圆孔131、扣块14、锁紧扣15;
41.盖体2、提拉槽22、声光报警器23、握把24、扣槽25;
42.半导体制冷片31、铜体32、顶传热板321、导热柱322、出热板323;
43.外置散热器5、散热盖51、散热孔511、风扇52;
44.第一温度传感器61、第二温度传感器62、控制器63;
45.电控超细干粉灭火器7;
46.锁紧柱8、胶套81、环形持握槽811、带螺纹柱82、胶垫83;
47.阶梯卡块9、阶梯形缺口91、存放腔92、垫片93、卡柱931、卡腔932。
具体实施方式
48.为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明,下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
49.如图1-10所示,本发明的一种基于内部温度测定的锂电池的防爆阻燃结构,,包括箱体1以及与箱体1扣合连接的盖体2,连接在箱体1侧壁的控制器63,箱体1的内腔底面连接有若干半导体制冷片31,箱体1在半导体制冷片31的下方连接有铜体32,箱体1的前侧壁与左侧壁连接有若干铜柱13,箱体1在前侧壁、左侧壁上对应铜柱13的位置连接有外置散热器5,箱体1内部安装有第一温度传感器61和第二温度传感器62,箱体1内部放置有两块阶梯卡块9,阶梯卡块9分别按照阶梯朝前以及阶梯朝左连接在箱体1的内壁上,阶梯卡块9的背面分别与箱体1内腔的后侧壁以及右侧壁接触;
50.盖体2的上方连接有两根锁紧柱8,锁紧柱8与盖体2螺纹连接并穿过盖体2按压在阶梯卡块9的上表面,盖体2的上方连接有电控超细干粉灭火器7,电控超细干粉灭火器7位于盖体2上表面的右后部;
51.铜体32设有顶传热板321、与顶传热板321接触的若干导热柱322、安装在导热柱322末端的出热板323;
52.铜柱13的一侧设有若干散热圆孔131;
53.外置散热器5包括散热盖51以及安装在散热盖51外侧的风扇52,散热盖51设有若干散热孔511;
54.阶梯卡块9设有若干不同梯度的阶梯形缺口91,阶梯卡块9设有若干开口向上的存放腔92,存放腔92内放置有若干宽度尺寸不同、长度尺寸不同的垫片93,垫片93的一侧设有卡柱931,另一侧设有卡腔932,阶梯卡块9在阶梯形缺口91的立面处同样设有卡腔932。
55.本案实施中,
56.锂电池组l的温度降低主要通过以下两方面进行:
57.第一方面,锂电池组l放置在箱体1的内腔中,锂电池组l的前面与左侧面,分别与箱体1内腔的前侧壁和左侧壁相接触,锂电池组l散发的热量,通过箱体1前侧壁和左侧壁上的铜柱13进行热量传递,铜柱13的一侧设有若干散热圆孔131,多个散热圆孔13的存在增加了散热的面积,加速了热量的逸散,前侧壁、左侧壁上对应铜柱13的位置连接的外置散热器5,则对铜柱13进行降温,风扇52上电启动,带动外界低温气流进入散热圆孔131中,进行热量的交换,带有热量的气体由散热盖51的散热孔511流出,完成热量转移,锂电池组l温度的降低,
58.第二方面,锂电池组l的下表面与半导体制冷片31的冷端相接处,半导体制冷片31的热端与铜体32的顶传热板321接触,当锂电池组l因持续工作,温度上升时,半导体制冷片31吸收锂电池组l的热量,并将热量由冷端传递到热端,再通过顶传热板321、导热柱322将热量传递给出热板323,由于出热板323的面积较大,且暴露在空气中,提供了优秀的散热环境;
59.盖体2和箱体1扣合后所形成的密闭空间,由于锂电池组l持续工作,会存在温度上升现象,对密闭空间的温度管理控制过程如下:
60.第一温度传感器61、第二温度传感器62对密闭空间的温度进行检测,当温度上升到警戒温度以后,控制器63控制风扇52启动,并根据实际情况决定,半导体制冷片31启动的片数,从而合理利用能源,达到有效散热的同时,又不过分浪费资源,当因为异常情况,密闭空间内的温度异常上升,发生安全事故时,电控超细干粉灭火器7会被控制器63启动,从而避免锂电池组l自燃的进一步发生,保障了安全;
61.不同尺寸的锂电池组l安装过程如下;
62.锂电池组l首先放置在箱体1前侧壁与左侧壁形成的角落内,并与前侧壁与左侧壁相接触,再将阶梯卡块9放置在锂电池组l和箱体1之间,从而限制锂电池组l的位移,两块阶梯卡块9的背面分别与箱体1内腔的后侧壁以及右侧壁接触,根据阶梯卡块9的长宽,选择阶梯卡块9不同的梯度位置的阶梯卡块9,从而适应留下的空隙,通过若干宽度尺寸不同、长度尺寸不同的垫片93安装在阶梯形缺口91的立面上,来调整阶梯卡块9卡接的宽度,垫片93通过卡柱931与立面上卡腔932的配合,完成安装,垫片93之间同样可以通过卡柱931、卡腔932
完成拼接,阶梯卡块9上下的自由度通过锁紧柱8来限制,因此阶梯卡块9能够很好的适配固定不同尺寸的锂电池组l;
63.优选,盖体2的内部四周设有扣槽25,箱体1与盖体2的连接部分的外圈设有扣块14,扣块14与扣槽25相互匹配,这样的结构设计,通过扣槽25与扣块14的扣合匹配,完成盖体2与箱体1的连接。实际上,也可以根据具体情况具体考虑盖体2与箱体1之间其它的连接结构。
64.优选,箱体1的下表面四脚连接有螺纹调节垫脚11,这样的结构设计,通过螺纹调节垫脚11使箱体1的下方存在空间,该空间有利于铜体32中出热板323热量的散发,此外,螺纹调节垫脚11能够调节箱体1四脚的水平。实际上,也可以根据具体情况具体考虑保留箱体1下方空隙的其它的结构形状,以及调节箱体1水平的其它结构。
65.优选,箱体1内部底面设有若干与半导体制冷片31、铜体32形状匹配的安装槽12,半导体制冷片31的上表面超出安装槽12,这样的结构设计,通过安装槽12来放置安装半导体制冷片31、铜体32,半导体制冷片31的上表面超出安装槽12,使得半导体制冷片31能够与锂电池相接触。实际上,也可以根据具体情况具体考虑放置安装半导体制冷片31、铜体32的其它的结构形状。
66.优选,第一温度传感器61安装在箱体1的右侧壁下部,第二温度传感器62安装在箱体1的后侧壁上部,这样的结构设计,通过第一温度传感器61检测箱体1内腔右下部分的温度,通过第二温度传感器62检测箱体1内腔后上部分的温度,由于箱体1的左侧以及前侧均安装有铜柱13,箱体1左侧以及前侧的温度较低,因此只检测温度较高的右下部分以及内腔后上部分。实际上,也可以根据具体情况具体考虑第一温度传感器61、第二温度传感器62其它的检测位置。
67.优选,锁紧柱8包括带螺纹柱82、包裹带螺纹柱82上端的胶套81,位于带螺纹柱82底端面的胶垫83,胶套81设有若干环形持握槽811,这样的结构设计,通过胶套81以及环形持握槽811便于持握锁紧柱8,提高持握转动舒适度,通过胶垫83避免锁紧柱8直接下压接触阶梯卡块9。实际上,也可以根据具体情况具体考虑锁紧柱8其它的结构形状。
68.优选,盖体2的上表面连接有握把24、盖体2的两外侧壁设有提拉槽22,箱体1与盖体2之间连接有锁紧扣15,这样的结构设计,通过握把24便于提拉转移,通过提拉槽22便于使用者通过持握提拉槽22施力,将盖体2从箱体1上脱离,通过锁紧扣15进一步锁紧连接箱体1与盖体2。实际上,也可以根据具体情况具体考虑便于打开盖体2以及持握转运箱体1、盖体2的其它的结构形状。
69.优选,盖体2的上表面连接有声光报警器23,这样的结构设计,通过声光报警器23对异常状况发出报警信号。实际上,也可以根据具体情况具体考虑发出报警信号的其它的结构形状。
70.优选,第一温度传感器61、第二温度传感器62、声光报警器23、电控超细干粉灭火器7、风扇52均与控制器63通过接插件连接,这样的结构设计,便于第一温度传感器61、第二温度传感器62、声光报警器23、电控超细干粉灭火器7、风扇52均与控制器63连接。实际上,也可以根据具体情况具体考虑第一温度传感器61、第二温度传感器62、声光报警器23、电控超细干粉灭火器7、风扇52与控制器63之间其它的连接方式。
71.上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟
悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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