一种锂电池箱内温升异常简易报警装置及其降温方法

1.本发明涉及锂电池技术领域，具体为一种锂电池箱内温升异常简易报警装置及其降温方法。


背景技术：

2.随着我国锂电池动力汽车和电动自行车的推广和应用，锂电池热失控及火灾安全问题受到广泛关注，由于锂电池自身具备高活性化学成分及高能量密度等特点，受到电、热、机械等滥用方式触发，极易诱发电池热失控及火灾，一旦预警报警不及时，对人员生命安全和周边车辆构成严重威胁，目前市场上电动汽车电池箱，内部的电池管理系统，可以起到电池温度和电压的监测功能；
3.但目前对电池温度的监测需要外接监测预警装置实现报警功能，也有综合电化学、温度、特征气体等信号的专用报警装置，但系统复杂性高、造价成本高、维护难度大，此外，对电动自行车电池箱而言，实际中缺少对应的热失控及火灾监测报警装置，持续出现的电动自行车火灾致死致伤事故，敲响了安装报警装置的警钟。


技术实现要素：

4.本发明提供一种锂电池箱内温升异常简易报警装置及其降温方法，可以有效解决上述背景技术中提出前对电池温度的监测需要外接监测预警装置实现报警功能，也有综合电化学、温度、特征气体等信号的专用报警装置，但系统复杂性高、造价成本高、维护难度大，此外，对电动自行车电池箱而言，实际中缺少对应的热失控及火灾监测报警装置，持续出现的电动自行车火灾致死致伤事故的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锂电池箱内温升异常简易报警装置，包括外壳，所述外壳的内部放置有电池，电池的顶部安装有常开式金属温控开关，所述外壳的顶部安装有用于报警的蜂鸣器，所述电池的顶部设置有电池电极，所述外壳与电池之间填充有绝缘绝热隔层，所述外壳的内侧顶部安装有隔板，所述电池的顶部开设有注液口，所述电池的顶部对应注液口位置处设置有泄压口；
6.所述电池电极包括电池正极和电池负极，所述电池正极连接有正极连接导线，所述电池负极与蜂鸣器之间连接有负极连接导线，所述常开式金属温控开关的输入端连接有温控开关输入导线，所述常开式金属温控开关的输出端连接有温控开关输出导线，所述蜂鸣器的输入端连接有蜂鸣器连接导线；
7.所述外壳的内侧顶部安装有散热组件，所述外壳的外侧底部安装有减震组件。
8.根据上述技术方案，所述电池设置有五组，五组电池串联，每组所述电池顶部均设置有一个常开式金属温控开关，所述常开式金属温控开关安装于电池顶部对应泄压口的位置处。
9.根据上述技术方案，所述外壳一端部的电池正极与正极连接导线连接，所述外壳另一端部的电池负极与负极连接导线连接。
10.根据上述技术方案，所述常开式金属温控开关通过两端的温控开关输入导线和温控开关输出导线并联接入正极连接导线和蜂鸣器连接导线之间。
11.根据上述技术方案，所述散热组件包括下外壳、上壳盖、不锈钢槽板、卡合橡胶条、滑动孔、复位弹簧、散热板、电磁铁块、散热筒、连接槽、散热孔和定位圆块；
12.散热筒向下移动至不锈钢槽板的底端外部，漏出散热孔，内部热量从连接槽进入散热筒，最后从散热孔散出；
13.所述电池的外部安装有下外壳，所述下外壳的顶部卡接有上壳盖，所述下外壳的顶部外侧安装有不锈钢槽板，所述下外壳内侧和不锈钢槽板外侧均胶接有卡合橡胶条，所述不锈钢槽板的中部等距开设有若干滑动孔，所述不锈钢槽板的内侧对应拐角位置处焊接有复位弹簧，所述不锈钢槽板滑动卡接有散热板，所述散热板的底部安装有电磁铁块，所述散热板的底部对应滑动孔位置处安装有散热筒，所述散热板顶端对应散热筒位置处开设有连接槽，所述散热筒的底部对应不锈钢槽板位置处开设有散热孔，位于所述散热板拐角位置处的散热筒底端安装有定位圆块。
14.根据上述技术方案，所述电磁铁块设置有两块，两块散热板对称安装在散热板的底部，两块所述电磁铁块并联后与蜂鸣器串联；
15.所述下外壳和上壳盖组成外壳；
16.所述散热筒滑动卡接于滑动孔内部，所述连接槽、散热孔和散热筒中部连通，所述散热筒的底端密封。
17.根据上述技术方案，所述减震组件包括前轴座、后轴座、轴孔、转动轴、转动管、减震板、安装长孔、安装杆、安装槽、中部滚动管、滚动轮、缓冲弹簧、挡块和弧形挡槽；
18.中部滚动管和滚动轮向外壳两端部移动，减震板向外壳两端部转动，缓冲弹簧压缩；
19.所述外壳的底部前端位置处安装有前轴座，所述外壳的底部前端位置处安装有后轴座，所述前轴座端部开设有轴孔，所述轴孔内部嵌入安装有转动轴，所述转动轴的外部转动套接有转动管，所述转动管的外部安装有减震板，所述减震板的一端部开设有安装长孔，所述安装长孔的内部嵌入安装有安装杆，所述减震板一端部开设有安装槽，所述安装杆的中部滚动套接有中部滚动管，所述安装杆的两端部安装有滚动轮，所述减震板与外壳之间安装有缓冲弹簧，所述前轴座与后轴座之间卡接固定有挡块，所述挡块的两侧端部对称开设有弧形挡槽。
20.根据上述技术方案，所述中部滚动管长度与安装槽长度相等，所述中部滚动管转动连接于安装槽内侧。
21.根据上述技术方案，所述滚动轮的中部安装有轴承，所述滚动轮通过轴承与安装杆连接；
22.所述转动管安装于弧形挡槽内部。
23.根据上述技术方案，所述降温方法的步骤如下：
24.s1、在电池箱温度升高异常情况，常开式金属温控开关发生响应闭合动作；
25.s2、闭合后的常开式金属温控开关，连通整个报警装置线路；
26.s3、蜂鸣器被触发，发出温升异常报警信号；
27.s4、整个报警装置电路接通时，电磁铁块通电具有磁性，电磁铁块与不锈钢槽板磁
吸，露出散热筒和散热孔。
28.s5、通过散热孔将电池箱内与外部连通，将锂电池热量散出降温。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果：
30.1、通过设置常开式金属温控开关和蜂鸣器，常开式金属温控开关对电池温度进行监测，温度过高时常开式金属温控开关闭合，使连接蜂鸣器的线路导通，从而使蜂鸣器响起，可实现锂电池箱内部热灾害的简便、迅速报警功能，警示使用人员电池温度过高，避免电池高温使用带来安全隐患，使电池使用更加安全，确保了锂电池箱内温升异常报警的主动性和快速性，可推广性强，能广泛应用于各种场景下锂电池箱，且简单灵活，操作性强。
31.2、通过设置不锈钢槽板、电磁铁块、散热筒、复位弹簧和散热孔，常开式金属温控开关感应到温升异常闭合时，与其串联的电磁铁块此时通电，串联的电磁铁块与不锈钢槽板磁吸固定，同时挤压复位弹簧，使散热筒向不锈钢槽板的底端移动，从而使散热孔移动至不锈钢槽板的底部外侧，使外壳内部的热量经过连接槽进入散热筒内部，最后从散热孔散发到外部，从而能够在电池温度较高时候，方便电池的快速散热。
32.3、通过减震板、缓冲弹簧、中部滚动管和滚动轮，将装有电池的外壳放置在需要安装的位置，此时，滚动轮和中部滚动管与放置位置接触，压缩缓冲弹簧，对外壳和电池进行支撑，且在使用过程中，能够通过缓冲弹簧和减震板的缓冲作用，使外壳底部缓冲减震，从而避免震动对电池的损坏，使电池在使用过程中安全性更高。
附图说明
33.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
34.在附图中：
35.图1是本发明的电池正视图；
36.图2是本发明的电池侧视图；
37.图3是本发明的电池俯视图；
38.图4是本发明的散热板结构示意图；
39.图5是本发明的复位弹簧结构示意图；
40.图6是本发明的散热孔结构示意图；
41.图7是本发明的报警电路连接图；
42.图8是本发明中部滚动管结构示意图；
43.图9是本发明的减震板结构示意图；
44.图10是本发明的挡块结构示意图；
45.图11是本发明的报警步骤图；
46.图中标号：1、常开式金属温控开关；2、蜂鸣器；3、电池电极；4、电池；5、绝缘绝热隔层；6、外壳；7、隔板；8、电池正极；9、电池负极；10、注液口；11、泄压口；12、正极连接导线；13、温控开关输入导线；14、温控开关输出导线；15、蜂鸣器连接导线；16、负极连接导线；
47.17、散热组件；1701、下外壳；1702、上壳盖；1703、不锈钢槽板；1704、卡合橡胶条；1705、滑动孔；1706、复位弹簧；1707、散热板；1708、电磁铁块；1709、散热筒；1710、连接槽；1711、散热孔；1712、定位圆块；
48.18、减震组件；1801、前轴座；1802、后轴座；1803、轴孔；1804、转动轴；1805、转动管；1806、减震板；1807、安装长孔；1808、安装杆；1809、安装槽；1810、中部滚动管；1811、滚动轮；1812、缓冲弹簧；1813、挡块；1814、弧形挡槽。
具体实施方式
49.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
50.实施例1：
51.如图1-3、7所示，本发明提供一种技术方案，一种锂电池箱内温升异常简易报警装置，包括外壳6，外壳6的内部放置有电池4，电池4的顶部安装有常开式金属温控开关1，外壳6的顶部安装有用于报警的蜂鸣器2，电池4的顶部设置有电池电极3，外壳6与电池4之间填充有绝缘绝热隔层5，外壳6的内侧顶部安装有隔板7，电池4的顶部开设有注液口10，电池4的顶部对应注液口10位置处设置有泄压口11，电池4设置有五组，五组电池4串联，每组电池4顶部均设置有一个常开式金属温控开关1，常开式金属温控开关1安装于电池4顶部对应泄压口11的位置处，方便感应温升异常情况；
52.电池电极3包括电池正极8和电池负极9，电池正极8连接有正极连接导线12，电池负极9与蜂鸣器2之间连接有负极连接导线16，常开式金属温控开关1的输入端连接有温控开关输入导线13，常开式金属温控开关1的输出端连接有温控开关输出导线14，蜂鸣器2的输入端连接有蜂鸣器连接导线15，常开式金属温控开关1通过两端的温控开关输入导线13和温控开关输出导线14并联接入正极连接导线12和蜂鸣器连接导线15之间，使常开式金属温控开关1接入线路，外壳6一端部的电池正极8与正极连接导线12连接，外壳6另一端部的电池负极9与负极连接导线16连接，使电池4接入电路；
53.外壳6的内侧顶部安装有散热组件17，外壳6的外侧底部安装有减震组件18。
54.如图4-7所示，散热组件17包括下外壳1701、上壳盖1702、不锈钢槽板1703、卡合橡胶条1704、滑动孔1705、复位弹簧1706、散热板1707、电磁铁块1708、散热筒1709、连接槽1710、散热孔1711和定位圆块1712；
55.散热筒1709向下移动至不锈钢槽板1703的底端外部，漏出散热孔1711，内部热量从连接槽1710进入散热筒1709，最后从散热孔1711散出；
56.电池4的外部安装有下外壳1701，下外壳1701的顶部卡接有上壳盖1702，下外壳1701和上壳盖1702组成外壳6，下外壳1701的顶部外侧安装有不锈钢槽板1703，下外壳1701内侧和不锈钢槽板1703外侧均胶接有卡合橡胶条1704，不锈钢槽板1703的中部等距开设有若干滑动孔1705，不锈钢槽板1703的内侧对应拐角位置处焊接有复位弹簧1706，不锈钢槽板1703滑动卡接有散热板1707，散热板1707的底部安装有电磁铁块1708，电磁铁块1708设置有两块，两块散热板1707对称安装在散热板1707的底部，两块电磁铁块1708并联后与蜂鸣器2串联，方便电磁铁块1708通电使用，散热板1707的底部对应滑动孔1705位置处安装有散热筒1709，散热筒1709位置处安装有散热风扇，散热板1707顶端对应散热筒1709位置处开设有连接槽1710，散热筒1709的底部对应不锈钢槽板1703位置处开设有散热孔1711，散热筒1709滑动卡接于滑动孔1705内部，连接槽1710、散热孔1711和散热筒1709中部连通，散热筒1709的底端密封，方便散热筒1709进行密封和散热的切换，位于散热板1707拐角位置
处的散热筒1709底端安装有定位圆块1712。
57.如图8-10所示，减震组件18包括前轴座1801、后轴座1802、轴孔1803、转动轴1804、转动管1805、减震板1806、安装长孔1807、安装杆1808、安装槽1809、中部滚动管1810、滚动轮1811、缓冲弹簧1812、挡块1813和弧形挡槽1814；
58.中部滚动管1810和滚动轮1811向外壳6两端部移动，减震板1806向外壳6两端部转动，缓冲弹簧1812压缩；
59.外壳6的底部前端位置处安装有前轴座1801，外壳6的底部前端位置处安装有后轴座1802，前轴座1801端部开设有轴孔1803，轴孔1803内部嵌入安装有转动轴1804，转动轴1804的外部转动套接有转动管1805，转动管1805的外部安装有减震板1806，减震板1806的一端部开设有安装长孔1807，安装长孔1807的内部嵌入安装有安装杆1808，减震板1806一端部开设有安装槽1809，安装杆1808的中部滚动套接有中部滚动管1810，中部滚动管1810长度与安装槽1809长度相等，中部滚动管1810转动连接于安装槽1809内侧，方便中部滚动管1810的连接，安装杆1808的两端部安装有滚动轮1811，滚动轮1811的中部安装有轴承，滚动轮1811通过轴承与安装杆1808连接，方便滚动轮1811的转动安装，减震板1806与外壳6之间安装有缓冲弹簧1812，前轴座1801与后轴座1802之间卡接固定有挡块1813，挡块1813的两侧端部对称开设有弧形挡槽1814，转动管1805安装于弧形挡槽1814内部，方便对转动管1805限位。
60.实施例2：
61.如图11所示，降温方法的步骤如下：
62.s1、在电池箱温度升高异常情况，常开式金属温控开关1发生响应闭合动作；
63.s2、闭合后的常开式金属温控开关1，连通整个报警装置线路；
64.s3、蜂鸣器2被触发，发出温升异常报警信号；
65.s4、整个报警装置电路接通时，电磁铁块1708通电具有磁性，电磁铁块1708与不锈钢槽板1703磁吸，露出散热筒1709和散热孔1711。
66.s5、通过散热孔1711将电池箱内与外部连通，将锂电池热量散出降温。
67.本发明的工作原理及使用流程：外壳6内部的五组电池4串联，预留两端的电池正极8和电池负极9，预留的电池正极8和电池负极9分别与正极连接导线12和负极连接导线16连接；
68.将装有电池4的外壳6放置在需要安装的位置，此时，滚动轮1811和中部滚动管1810与放置位置接触，压缩缓冲弹簧1812，对外壳6和电池4进行支撑，且在使用过程中，能够通过缓冲弹簧1812和减震板1806的缓冲作用，使外壳6底部缓冲减震，从而避免震动对电池4的损坏，使电池4在使用过程中安全性更高，且中部滚动管1810和滚动轮1811能够在平面上滚动，方便电池4整体的移动；
69.在电池4温度过高时，常开式金属温控开关1感应到向内温升异常而发生闭合动作，从而使温控开关输入导线13和温控开关输出导线14导通，蜂鸣器连接导线15、正极连接导线12和负极连接导线16导通，使整个报警电路连通，蜂鸣器2响起，发出报警信号，对使用人员进行提醒，避免电池4继续升温，使电池4的使用更加安全。
70.电池4正常使用时，散热筒1709置于滑动孔1705内部，常开式金属温控开关1感应到温升异常闭合时，与其相连的电磁铁块1708此时通电，电磁铁块1708与不锈钢槽板1703
磁吸固定，同时挤压复位弹簧1706，使散热筒1709向不锈钢槽板1703的底端移动，从而使散热孔1711移动至不锈钢槽板1703的底部外侧，使外壳6内部的热量经过连接槽1710进入散热筒1709内部，经散热风扇的吹动，最后从散热孔1711散发到外部，从而能够在电池4温度较高时候，方便电池4的快速散热，散热结束后，常开式金属温控开关1断开，电磁铁块1708断电，复位弹簧1706伸展复位，将散热板1707向上顶起，使散热筒1709底部的散热孔1711移动至不锈钢槽板1703内侧。
71.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。