一种具备灭火功能的电池的制作方法

1.本实用新型涉及48v电池模块技术领域，具体来说，涉及一种具备灭火功能的电池。


背景技术：

2.现代建筑中的设备几乎都使用直流电，包括led照明、传感器、计算机、it网络甚至现代机械系统。在住宅建筑中，电能在成千上万设备的电源转换过程中逐渐浪费。使用直流发电太阳能光伏板和基于直流的电池存储技术，可以在减少电力浪费，以实现建筑的净零能耗，google在2010年已经开始使用48v电源，该方案比之前的12v系统可节省大约30％的电力。雄安直流公寓项目、珠海格力直流屋已成功引入48v直流智能家居模式。
3.可见随着科技的发展，48v直流电相关产品逐渐被人们接受。
4.发明人有鉴于此，提出了通过48v家用储能系统(充换电储能柜)对过剩(清洁能源)能源储能，并通过释放直流电能满足各种生活需求的多功能、多场景应用系统。该系统中包括48v电池模块，而现有的48v电池模块结构通常结构比较单一，无法满足更多的使用场景，因此发明人提出一种新的具备灭火功能的电池。


技术实现要素：

5.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种具备灭火功能的电池，以克服现有相关技术所存在的48v电池模块结构通常结构比较单一的技术问题。
6.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
7.一种具备灭火功能的电池，包括壳体组件和多个电池单体，壳体组件与电池单体之间的间隙中设有灭火条，其具有被配置为通过在其内部因外部热而膨胀或爆炸并被释放到外部来进行灭火的灭火材料；壳体组件与电池单体之间的间隙中还填充有灌封层，所述灌封层将灭火条、电池单体固定在壳体组件内。
8.在可能的一个设计中，所述灭火条布置在相邻电池单体的电池极耳处。
9.在可能的一个设计中，所述灭火条是微胞囊灭火剂。
10.在可能的一个设计中，所述灭火材料为f500灭火材料的水溶液。
11.在可能的一个设计中，所述灭火材料为质量浓度6％的f500灭火材料的水溶液。
12.在可能的一个设计中，所述灭火条的壳体为pa/pe尼龙共挤膜。
13.在可能的一个设计中，所述电池单体及连接件上设有气凝胶防火阻燃涂料层。
14.在可能的一个设计中，灌封层为阻燃灌封胶ab胶。
15.在可能的一个设计中，灭火条的长度为0.5cm-15cm。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
17.1、其中，灭火条按照预设形状成型并通过灌封层固定在电池壳体组件的预设位置处，固定强度较高，可以使得灭火条具有较长的使用寿命，且能够及时对热失控的电池进行降温灭火，电池的使用安全性较高，不影响电池的电化学性能；而且所述灭火条布置在电池
单元外，不会影响电池单元内部电化学反应，独立性高且安全性高。
18.2、由于电池出现故障多发生在极耳的位置，因此直接将多个灭火条分布在极耳之间能够快速且近距离的起到灭火效果。
19.3、灌封层采用阻燃灌封胶具有防火耐高温的效果，能够防止火势扩散，并且极端温度时也具有弹性，即可以有效固定电池内的各个组件，还可以容纳电池一定程度内的膨胀收缩。
20.4、f500灭火材料不需要高压存储也不需要低温储存直接遇高温时作用起火点快速降低温度，同时对燃烧物充分覆盖，在燃烧物的液相和气相分子周围形成微胞囊，使燃烧物惰化。
21.5、灭火条不同的大小适用不同的空隙，极耳周围可以设置与电池单体等长的灭火条，其他空隙处根据空隙大小制成任意形状，长短，灵活便捷。f500灭火后环保无残留，灭火现场清理简单。
22.本实用新型的组装方式简单稳固，能够满足更多的使用场景。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1示出了本实用新型一种具备灭火功能的电池实施例的结构示意图；
25.图2示出了本实用新型一种具备灭火功能的电池实施例的爆炸图；
26.图3示出了图1的立体图。
具体实施方式
27.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆
卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
29.附图标记说明：上壳1、中壳2、下壳3、保险盖4、保险片5、固定通孔6、灭火条7、电池极耳8、控制器9、电池单体10、电池连接器11。
30.如图1-3所示，一种具备灭火功能的电池，包括壳体组件和多个电池单体，所述电池单体之间设有灭火条7，其具有被配置为通过在其内部因外部热而膨胀和爆炸并被释放到外部来进行灭火的灭火材料；还包括灌封层，其将多个电池单体、灭火条固定于壳体组件内；其中，灭火条按照预设形状成型并通过灌封层固定在电池壳体组件的预设位置处，固定强度较高，可以使得微型胶囊灭火剂具有较长的使用寿命，且能够及时对热失控的电池进行降温灭火，电池的使用安全性较高，不影响电池的电化学性能；而且所述灭火条布置在电池单元外，不会影响电池单元内部电化学反应，独立性高且安全性高，灌封层为阻燃灌封胶ab胶，具体可以选用上海拜高高分子材料有限公司提供的besil 8230导热1.0阻燃双组分有机硅导热灌封胶，电池充放电时可能有10％的膨胀，硅胶材质的灌封层具备一定弹性，可以容纳电池充放电或老化后的细微膨胀。由于电池出现故障多发生在极耳的位置，因此直接将多个灭火条分布在极耳之间能够快速且近距离的起到灭火效果。灌封层采用阻燃灌封胶具有防火耐高温的效果，能够防止火势扩散，并且极端温度时也具有弹性，即可以有效固定电池内的各个组件，还可以容纳电池一定程度内的膨胀收缩。灭火条不同的大小适用不同的空隙，极耳周围可以设置与电池单体等长的灭火条，其他空隙处根据空隙大小制成任意形状，长短，灵活便捷。
31.本实用新型的组装方式简单稳固，能够满足更多的使用场景。
32.在至少一个实施例中，所述灭火条是微胞囊灭火剂，多个所述电池单体通过高温胶带缠绕固定；电池单体表面包裹有极耳胶带。
33.在至少一个实施例中，所述灭火材料为f500灭火材料的水溶液，f500灭火材料不需要高压存储也不需要低温储存直接遇高温时作用起火点快速降低温度，同时对燃烧物充分覆盖，在燃烧物的液相和气相分子周围形成微胞囊，使燃烧物惰化，f500灭火后环保无残留，灭火现场清理简单。
34.在至少一个实施例中，所述f500灭火材料浓度为6％，该浓度下的f500灭火材料既能够方便存储，又能够满足电池灭火要求。
35.在至少一个实施例中，所述灭火条的壳体为pa/pe尼龙共挤膜，壳体内灌注灭火材料后可通过热熔机进行封口。
36.在至少一个实施例中，所述灭火条布置在相邻电池单体的电池极耳8处，此处为整个电池最易发生火情的地方，灭火条如此设置，针对性更强。
37.在至少一个实施例中，所述电池单体及连接件上设有气凝胶防火阻燃涂料层，气凝胶防火阻燃涂料层的设置大大提高了电池单体及连接件。
38.壳体组件包括外壳主体，外壳主体包括自上而下依次设置的上壳、中壳2以及下壳3；
39.上壳，与中壳2固定连接，设有抓持部；
40.中壳2，内设用于承载电池包的底托，底托的设置用于承载、固定电池包，使得中壳2将电池包稳稳包裹，保障了整体的安全性，同时底托的背面可以根据电池电路板的形状设置，方便对电路板进行固定。
41.下壳3，与中壳2固定连接，开有用于固定电池连接器的固定通孔6，固定通孔6不仅利于将电池连接器固定，而且能够便于电池连接器与其他充电接口或者取电接口实现对接。
42.如此设置，使得整个电池模块的组装方便且安全稳固。
43.具体的，抓持部为把手，与上壳一体成型，上壳、中壳2以及下壳3均为abs塑料制成，不仅使得整个壳体轻便坚固，而且具有绝缘防漏电的作用，同时还可以增加阻燃设置。
44.在至少一个实施例中，上壳上还设置有用于固定电池状态显示屏的固定口，方便人们观察电池状态或者进行相应操作。
45.在至少一个实施例中，下壳3还设置有用于固定保险片5的固定槽，固定槽的设置能够用于固定保险片5，从而提高这个电池模块的安全性，固定槽内设置有连通至底托。
46.在至少一个实施例中，固定槽上还设置有保险盖4，保险盖4用于覆盖固定槽，起到防护作用。
47.在至少一个实施例中，上壳与中壳2、中壳2与下壳3均为卡固连接；卡固连接具体为上壳与中壳2、中壳2与下壳3连接处设置插接卡子，同时上壳、中壳2以及下壳3均为abs塑料制成，从而使得上壳与中壳2、中壳2与下壳3稳固连接。
48.在至少一个实施例中，外壳主体呈长方体状，长方体的形状方便多个电池模块的排列以及拿取、放置运输，同时也利于加工。
49.在至少一个实施例中，上壳下端以及下壳3上端均设置有用于与中壳2插接卡固的连接板，连接板用于上壳与中壳2以及下壳3与中壳2的安装导向、方便上壳与中壳2以及下壳3与中壳2之间的卡固。
50.在至少一个实施例中，上壳下端还设有凸起的插板，插板具体呈上大下小的梯形，中壳2上端对应设有凹陷的缺口，插板与缺口匹配，从而保证上壳与中壳2之间的安装精度，能够起到导向作用。
51.电池包包括自下而上设置的底部固定座、电池模组以及控制器；所述底部固定座至少包含正极汇流排、负极汇流排以及作为能量传递与信号传输的电气连接器；
52.每个电池模组至少包含多节电池单体，电池单体的正极极耳均固定在正极汇流排，电池单体的负极极耳均固定在负极汇流排，电池单体的上部均固定在一起并与控制器电连接，本实施例中的电池单体具体为三元锂软包电芯，使得电池整体具有设计灵活、重量轻、内阻小、不易爆炸、循环次数多、能量密度高等特点，具体的三元锂软包电芯采用铝塑膜软包装、叠片结构，安全性能好；长循环、低内阻，发热小，功率输出特性好；产品尺寸灵活、换型方便，方便整个电池模块的定制开发；而且绿色环保，符合gb、un、rohs等要求。
53.控制器至少包含一个具有控制或采样功能的电路板、作为能量传递与信号传输的电气连接器和具有电气控制功能的元器件，电气连接器用于传输电流和信号。
54.在至少一个实施例中，还所述正极汇流排、负极汇流排上均镂空设置有若干极耳过孔，电池单体的正极极耳、负极对应弯折缠绕固定后激光焊接在极耳过孔上，本实施例中，电池单体数量为13，正极汇流排、负极汇流排上的极耳过孔数量均为6，安装时，至少两
个电池单体的正极极耳固定在同一个极耳过孔，至少两个电池单体的负极极耳固定在同一个极耳过孔，同时正极汇流排、负极汇流排。
55.在至少一个实施例中，所述正极汇流排、负极汇流排上均电连接有接线端子，接线端子与正极汇流排、负极汇流排还设置有导电片，接线端子的设置方便电池包与整个电池模块的bms控制板、输电连接器等之间的电流和信号传递。
56.在至少一个实施例中，具有电气控制功能的元器件为与电路板电连接的操作按钮，操作按钮可以设置为启动电池放电、停止电池放电的功能按钮。
57.在至少一个实施例中，控制器还包括与电路板电连接的显示屏，显示屏的设置方便使用者直观看到电池剩余电量等信息。
58.在至少一个实施例中，还包括散热管，散热管上部与电池单体接触，散热管下部延伸超出底部固定座并与底部固定座固定，散热管的设置能够大大提升整个电池包的散热性能以及安全性，散热管上部与电池单体接触处可以设置导热铝板，散热管下部延伸超出底部固定座的设计方便将整个电池模组、底部固定座牢固固定在壳体组件上。
59.在至少一个实施例中，还包括与信号插座，信号插座一端与电池模块中的控制器电连接，信号插座另一端与显示屏电连接。
60.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
61.该具备灭火功能的电池包，底部固定座、电池模组以及控制器相互配合，形成紧凑且能量密度大的电池模块，大大提升了整体性能，具有广阔的应用前景。
62.该具备灭火功能的电池包设置的控制器既能够起到监测电池状态的作用，又能够起到显示电池状态、控制电池输电的作用，提高了电池的智能性、安全性，从而具有较高的通用性。
63.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
64.1、该具备灭火功能的电池，通过上壳、中壳2以及下壳3的相互配合，使得整体能够有效保护电池的核心部件，并且组装容易，具有广阔的应用前景。
65.2、该具备灭火功能的电池通过设置上壳的抓持部，方便人们拿取电池，区别于现有电动车中的整块动力电池的结构，本技术涉及到的电池模块为独立的且每块电池有自己的具备灭火功能的电池，从而具有较高的通用性。
66.3、该具备灭火功能的电池的中壳2设置有底托，方便对电池包进行承载、固定，同时能够保护整个芯包不受碰撞。
67.本实用新型的组装方式简单稳固，能够满足更多的使用场景。
68.尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
69.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。