一种具有集气预警防爆作用的电动自行车锂电池包结构的制作方法

1.本发明涉及电动自行车锂电池的防爆安全领域，具体涉及一种具有集气预警防爆作用的电动自行车锂电池包结构。


背景技术：

2.其由于锂电池能量更大，更加绿色环保等多种有点，新国标施行后，电动自行车几乎全部采用锂电池作为动力源；目前电动自行车的锂电池包通常是将多个电池串和/或并联安装并封装在防爆箱内，然而，相较于不易燃的传统铅酸电池，锂电池由于采用锂金属或锂合金作为正/负极材料、使用废水电解质溶液，导致锂电池化学性质非常活泼，在高温、过充、短路等极端条件下易发生爆炸，封闭式的电池盒安全性无法得到保障，另外，也有部分电池或电动自行车生产厂商采用泄压阀作为防爆安全措施，通过把锂电池包内的气体和易挥发的有机物直接排出，以达到降低锂电池内的压力的目的，但是挥发的气体和有机物会对环境造成污染，而且假如锂电池是在高温下失效，排出的气体接触空气或者明火还会发生燃烧爆炸。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对易燃易爆的电动自行车锂电池提供一种具有集气预警防爆作用的电动自行车锂电池包结构，旨在解决锂电池失效时释放排出的易燃易爆污染气体接触空气或者明火就会发生燃烧爆炸，不仅污染空气，还会造成驾驶员人员伤亡的问题。
4.为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：
5.一种具有集气预警防爆作用的电动自行车锂电池包结构，其特征在于，包括防爆箱、锂电池包和集气模块，所述锂电池包封装在防爆箱的密封的内腔中，所述集气模块安装在防爆箱外侧，所述集气模块包括内部充气后可膨胀展开的袋式或囊式结构的集气袋，其内腔通过集气管与防爆箱内腔相连通，集气袋与集气管可拆卸连接。
6.进一步地，所述集气袋的袋口处密封且固定安装有单向阀，所述集气袋通过单向阀与集气管可拆卸连接。
7.进一步地，所述集气管上安装有电磁阀，集气管在连接防爆箱内腔的一端安装有压力开关，所述压力开关分别与电磁阀和锂电池包线缆连接。
8.进一步地，所述压力开关还通过线缆连接电动车的报警器。
9.进一步地，所述防爆箱一侧设有锂电池包的线缆引出口，所述线缆引出口内密封卡设有卡圈，所述卡圈内壁设有倾斜向外的锥形卡筋，所述锂电池包的线缆穿设在锥形卡筋内，并且通过灌充在卡圈内的密封胶与卡圈密封固定连接。
10.进一步地，所述锂电池包外侧包裹有阻燃减震海绵。
11.进一步地，所述集气袋为风琴状的折叠结构。
12.进一步地，所述集气袋为蛇形或z形的多层折叠结构。
13.进一步地，所述集气袋为卷曲状结构。
14.进一步地，所述集气袋设于防爆箱上方，集气袋上方设有盖板，所述盖板在集气袋充气膨胀后可被顶开。
15.进一步地，所述集气袋材质为芳纶、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、硅氟橡胶或耐火纤维纸。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.本发明通过集气管连接防爆箱内腔和集气袋，从而能够将锂电池失效时释放排出的易燃易爆污染气体收集到集气袋内，保证了排出的污染气体不会因接触空气或者明火而发生燃烧爆炸，减少了空气中的废气污染和保证了驾驶员人员伤安全。
18.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构示意图；
20.图2为本发明的压力开关、电磁阀等部件的线缆连接结构示意图；
21.图3为本发明防爆箱上的线缆引出口处的结构示意图；
22.图4为本发明集气袋的一种实施方式的结构示意图；
23.图5为图4的a向视图；
24.图6为本发明集气袋的另一种实施方式的结构示意图；
25.图7为本发明集气袋的第三种实施方式的结构示意图。
26.图中各标号和对应的名称为：
27.1.防爆箱，
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2.集气袋，
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3.集气管，
28.4.锂电池包，
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5.压力开关，
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6.电磁阀，
29.7.单向阀，
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8.线缆，
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9.卡圈，
30.10.卡筋，
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11.密封胶。
具体实施方式
31.一种具有集气预警防爆作用的电动自行车锂电池包结构，如图1和图2所示，其包括防爆箱1、锂电池包4和集气模块。防爆箱1包括箱体和箱盖，箱体和箱盖通过密封胶密封连接，内部形成一密封的内腔，锂电池包4封装在防爆箱1的内腔中，锂电池包4外侧包裹有阻燃减震海绵(图中未示出)。集气模块包括内部充气后可膨胀展开的袋式或囊式结构的集气袋2，其材质为耐高温的材料，如芳纶、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、硅氟橡胶、耐火纤维纸等。集气袋2安装在防爆箱1外侧，其内腔通过固定安装在防爆箱1上的集气管3与防爆箱1内腔相连通，形成气体收集通道。集气袋2的袋口处密封且固定安装有单向阀7，集气袋2通过单向阀7与集气管3可拆卸连接。集气管3在连接防爆箱1内腔的一端安装有压力开关5，集气管3在压力开关5与单向阀7之间安装有电磁阀6。压力开关5分别与电磁阀6和锂电池包4通过线缆8连接，压力开关5还通过线缆8连接电动车的报警器。
32.如图3所示，防爆箱1一侧设有锂电池包4的线缆引出口，线缆引出口内密封卡设有
柔性单向卡圈9，卡圈9内壁设有倾斜向外的锥形卡筋10，锂电池包4的线缆穿设在锥形卡筋10内，并且通过灌充在卡圈9内的密封胶11与卡圈9密封固定连接。
33.作为优选，集气袋2可采用风琴状的折叠结构(如图4和5所示)、蛇形或z形的多层折叠结构(如图6所示)，或卷曲状结构(如图7所示)，以方便集气袋2在收集气体过程中随着内部气体的增多而逐步迅速膨胀展开。更为优选，集气袋2设于防爆箱1上方，集气袋2上方设有盖板(图中未显示)，在当集气袋2充气膨胀到一定程度后盖板可被顶开，用以提醒驾驶人此时应注意采取措施，尽快逃离现场。盖板的设置可以理解为电动车结构设计时可在集气袋对应位置上方加设一可打开的挡板作为盖板，另外也可理解为在防爆箱上上集气袋对应位置设置一敞口盒体，集气袋置于盒体中，盒体上敞口位置设置可转动翻开的盖板；盒体可以具有四个侧面，也可为简易的门型结构，即只具有两个用于对集气袋左右限位侧面，盖板顶部采用一端搭接一限位侧面，另一端转动铰接另一个限位侧面。
34.本发明工作原理：在当锂电池包发生失效时，单个锂电池会通过各自的泄压阀排出气体和有机挥发物，使得防爆箱内压力升高，当压力达到设定值时，压力开关会发射两股信号，一股信号通过线缆给电动车报警器，通过电动车喇叭报警，起到提醒驾驶人快速逃离的作用；一股通过线缆给电磁阀，打开电磁阀，使得电池包排出的气体可以流进集气袋，起到有效隔绝空气防止锂电池包爆炸的作用。后续电动车维修人员可连着活接的单向阀及集气袋整体取下，将集气袋中的废气通过专业的废气处理设置进行处理，起到减少废气污染的作用。
35.本发明不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。