防爆电池模组的制作方法

专利2022-11-17  35


本实用新型涉及电池安全技术领域,特别涉及一种防爆电池模组。



背景技术:

目前,煤矿井下使用的大容量防爆电池,通常采用厚重的隔爆外壳对没有进行任何附加防爆保护的电池模组进行防爆保护,然而隔爆外壳并不能阻止电池电极这一潜在点火源与外界环境中气体的接触,当爆炸性气体环境出现时,存在很大的爆炸性风险,然而目前行业中无良好的解决方案,亟待解决。



技术实现要素:

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的目的在于提出一种防爆电池模组,通过设置覆盖电池模组的浇封层,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。

为达到上述目的,本实用新型实施例提出了一种防爆电池模组,包括: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;至少覆盖所述电池模组的所述第二区域的第二浇封层,其中,所述第二浇封层的抗冲击强度小于泄压阀打开时的冲击强度,以使所述泄压阀打开时冲破所述第二浇封层;覆盖所述第二浇封层的第三浇封层,其中,所述第三浇封层在所述泄压阀位置处具有第二开口,所述第二开口对应所述泄压阀,以使所述泄压阀经所述第二开口排气。

另外,根据本实用新型上述实施例的防爆电池模组还可以具有如下附加的技术特征:

进一步地,所述第三浇封层的抗冲击强度大于所述第一浇封层的抗冲击强度。

进一步地,所述第二浇封层还覆盖所述电池模组的所述第一浇封层,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。

进一步地,所述第一浇封层、所述第二浇封层和所述第三浇封层为硅胶或环氧树脂。

根据本实用新型实施例的防爆电池模组,通过设置覆盖电池模组的第一区域的第一浇封层,至少覆盖电池模组的第二区域的第二浇封层,以及覆盖第二浇封层的第三浇封层,以采用覆盖电池模组的第一区域的第一浇封层、至少覆盖电池模组的第二区域的第二浇封层和覆盖第二浇封层的第三浇封层实现浇封保护,即使泄压阀打开时冲破第二浇封层情况下,第一浇封层仍然可以有效保护单体锂电池的电极,并且第三浇封层可以进一步增强第一浇封层和第二浇封层的保护功能,有效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。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的防爆电池模组的结构示意图;

图2是根据本实用新型一个实施例的防爆电池模组的结构示意图。

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模组。

图1是本实用新型实施例的防爆电池模组的结构示意图。如图1所示,该防爆电池模组10包括:电池模组100、第一浇封层200、第二浇封层300和第三浇封层400。

其中,电池模组100包括第一区域和第二区域,第一区域包括电池模组100中所有的电极101,第二区域包括电池模组100的泄压阀102;第一浇封层200覆盖电池模组100的第一区域,第一浇封层200具有第一开口201,第一开口201对应泄压阀102,以使泄压阀102经第一开口201排气;第二浇封层300至少覆盖第二区域,其中,第二浇封层300的抗冲击强度小于泄压阀102打开时的冲击强度,以确保泄压阀102打开时冲破第二浇封层300;第三浇封层400覆盖第二浇封层300,其中,第三浇封层400在泄压阀102位置处具有第二开口401,第二开口401对应泄压阀102,以使泄压阀102经第二开口401排气。

其中,在本实用新型的一个实施例中,第三浇封层400的抗冲击强度大于第一浇封层的抗冲击强度200。

本申请实施例中,防爆电池模组10可以为锂电池,也可以为其他任意可能的可充电电池,在此不做具体限定,下面以防爆电池模组10为锂电池进行详细阐述。

可以理解的是,电池模组100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,通常锂电池的主要潜在点火源为带电部件,如图1所示,本申请中电池模组100中所有的电极101,也即电池模组100中单体锂电池的正负极端子,因此,本申请实施例中,通过在电池模组100的第一区域覆盖设置第一浇封层200,由该第一浇封层200实现对单体电池除泄压阀102部分进行有效保护。

上述在防爆电池模组10的架构设计中,如图1所示,在第二区域,也即电池模组100中所有的泄压阀102处,由此配置第一浇封层200具有第一开口201,第一开口201对应泄压阀102,以使泄压阀102可以经第一开口201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。

上述还配置第二浇封层300的抗冲击强度小于泄压阀102打开时的冲击强度,以确保泄压阀102打开时冲破第二浇封层300,在泄压阀102打开后破坏第二浇封层300的情况下,第一浇封层200仍然可以有效保护单体锂电池的电极101,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。

上述还配置第三浇封层400覆盖第二浇封层300,其中,第三浇封层400在泄压阀102位置处具有第二开口401,第二开口401对应泄压阀,以使泄压阀可以经第二开口401排气,从而使得第三浇封层400可以形成最外部的保护,以及对第二浇封层300形成了进一步的防护,也即是说,第三浇封层400可以进一步增强第一浇封层200和第二浇封层300的保护功能,由于有第三浇封层400的保护和加固作用,第二浇封层300的破坏程度能得到有效限制,即破坏部分能被最大程度上限制在泄压阀102处,很大程度上降低了对第一浇封层200的破坏性影响,提高了浇封防爆保护方法的可靠性。

由此,通过设置覆盖电池模组100的第一区域的第一浇封层200,至少覆盖电池模组100的第二区域的第二浇封层300,以及覆盖第二浇封层300的第三浇封层400,以采用覆盖电池模组100的第一区域的第一浇封层、至少覆盖电池模组100的第二区域的第二浇封层和覆盖第二浇封层300的第三浇封层400实现浇封保护,即使泄压阀102打开时冲破第二浇封层300的情况下,第一浇封层200仍然可以有效保护单体锂电池的电极101,并且第三浇封层400可以进一步增强第一浇封层200和第二浇封层300的保护功能,有效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。

进一步地,在本实用新型的一个实施例中,如图2所示,第二浇封层300至少覆盖电池模组100的第一浇封层200,且第二浇封层300的抗冲击强度小于第一浇封层200的抗冲击强度。

可以理解的是,如图2所示,本申请实施例还设置至少覆盖电池模组100的第一浇封层200的第二浇封层300,也即第二第浇封层300不仅覆盖第二区域,还可以覆盖第一浇封层200所覆盖的区域,并由该第二浇封层300实现对第一层浇封层200的保护的同时,也对泄压阀102部分进行了保护作用,实现了有效的浇封保护。

可选地,在本实用新型的一个实施例中,第一浇封层200、第二浇封层300和第三浇封层400可以为硅胶或环氧树脂。也就是说,本领域技术人员可以根据实际情况设置第一浇封层300、第二浇封层400和第三浇封层500,如第一浇封层300为硅胶,第二浇封层400为环氧树脂,第三浇封层500为环氧树脂。

可以理解的是,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。

根据本实用新型实施例提出的防爆电池模组,通过设置覆盖电池模组的第一区域的第一浇封层,至少覆盖电池模组的第二区域的第二浇封层,以及覆盖第二浇封层的第三浇封层,以采用覆盖电池模组的第一区域的第一浇封层、至少覆盖电池模组的第二区域的第二浇封层和覆盖第二浇封层的第三浇封层实现浇封保护,即使泄压阀泄压时冲破第二浇封层,在泄压阀打开后破坏第二浇封层的情况下,第一浇封层仍然可以有效保护单体锂电池的电极,并且第三浇封层可以进一步增强第一浇封层和第二浇封层的保护功能,有效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发生几率。

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。在本申请的描述中,“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。

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申请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。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。


技术特征:

1.一种防爆电池模组,其特征在于,包括:

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;

至少覆盖所述电池模组的所述第二区域的第二浇封层,所述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冲破第二浇封层;以及

覆盖所述第二浇封层的第三浇封层,其中,所述第三浇封层在所述泄压阀位置处具有第二开口,所述第二开口对应所述泄压阀,以使所述泄压阀经所述第二开口排气。

2.如权利要求1所述的防爆电池模组,其特征在于,所述第三浇封层的抗冲击强度大于所述第一浇封层的抗冲击强度。

3.如权利要求1所述的防爆电池模组,其特征在于,所述第二浇封层还覆盖所述电池模组的所述第一浇封层,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所述的防爆电池模组,其特征在于,所述第一浇封层、所述第二浇封层和所述第三浇封层为硅胶或环氧树脂。

技术总结
本实用新型公开了一种防爆电池模组,电池模组主要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;至少覆盖电池模组的第二区域的第二浇封层,第二浇封层的抗冲击强度小于泄压阀打开时的冲击强度,以确保泄压阀打开时冲破第二浇封层;覆盖第二浇封层的第三浇封层,第三浇封层在泄压阀位置处具有第二开口,第二开口对应泄压阀,以使泄压阀经第二开口排气。该防爆电池模组,通过设置覆盖电池模组的浇封层,实现潜在点火源与外界环境的有效隔离,降低了发生燃烧和爆炸等极端事故的几率。

技术研发人员:徐基维;张能;林豈庆;王运鹏
受保护的技术使用者:华瑞矿业科技有限公司
技术研发日:2020.07.14
技术公布日:2021.04.06

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