一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体论文和设计-朱顺兵

全文摘要

本实用新型涉及一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，包括箱盖、隔板、箱体、应变式压力传感器、出线孔、蜂鸣器、第一固定板、控制器和第二固定板；箱体上端面一侧铰接有箱盖，箱体内设有隔板，隔板两侧分别内嵌应变式压力传感器和控制器，应变式压力传感器和控制器的信号输出线通过箱体前部的出线孔连接外部电源，箱体两侧板分别螺纹连接螺栓，螺栓的另一端分别铰接有固定板，箱体前部设有蜂鸣器，应变式压力传感器通过信号线与控制器、蜂鸣器连接。优点：通过应变式压力传感器对电池状态进行实时监测，感应电池失常状态并发出警报，排出有害气体，及时发现隐患并采取相应的控制措施，结构简单，操作方便，生产成本较低，易于推广和使用。

主设计要求

1.一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，其特征是包括箱盖（1）、隔板（2）、箱体（3）、第一螺栓（4）、应变式压力传感器（5）、出线孔（6）、蜂鸣器（7）、第一固定板（8）、控制器（9）和第二螺栓（11）、第二固定板（12）；其中，箱体（3）上端面一侧铰接有箱盖（1），箱体（3）内部设置有隔板（2），隔板（2）的两侧分别内嵌有一组应变式压力传感器（5）和控制器（9），应变式压力传感器（5）和控制器（9）的信号输出线通过箱体（3）前部的出线孔（6）连接外部电源，箱体（3）两侧板分别螺纹连接第一螺栓（4）和第二螺栓（11），第一螺栓（4）和第二螺栓（11）的另一端分别铰接有第一固定板（8）和第二固定板（12），箱体（3）前部设有蜂鸣器（7），所述应变式压力传感器（5）通过信号线与控制器（9）、蜂鸣器（7）连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，其特征是所述箱盖（1）上表面设置有排气孔（10）。

3.根据权利要求1所述的一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，其特征是所述隔板（2）和所述箱体（3）内设有线路槽（7a），应变式压力传感器（5）和控制器（9）的信号输出线通过线路槽（7a）连接至箱体外部。

4.根据权利要求1所述的一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，其特征是所述应变式压力传感器（5）包括电阻应变片和弹性敏感元件。

设计说明书

技术领域

本实用新型是一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，属于电池技术领域。

背景技术

锂离子电池作为一种清洁能源被广泛的应用，但在储存、运输、使用过程中，容易造成不易发现的破损，使得电池内部结构发生改变，造成内短路、穿刺、挤压等问题，引起内部物质热反应，致使锂离子电池发生膨胀鼓包进而热失控，严重影响使用寿命，甚至引发安全事故。

根据现有研究，锂离子电池发生热失控时，其表面体积不断增大，随着内部物质不断分解，产生的气体不断聚集，电池持续膨胀鼓包，到达一定体积后电池两侧泄放出高温且易燃易爆的CO、H_{2<\/sub>等有毒有害物质，容易造成火灾爆炸中毒等安全事故。电池鼓包和燃烧之间有一定的时间，因此如何才能对锂离子电池发生鼓包膨胀进行实时监测报警，避免因电池热失控引起更大的危害，此为现有技术的不足之处。}

实用新型内容

本实用新型提出的是一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，其目的在于针对现有技术中不能实时监测报警锂离子电池是否发生鼓包膨胀，易造成火灾爆炸中毒等安全事故的问题，提供一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，便于对软包锂离子电池发生初爆时鼓包膨胀进行实时监测报警并及时采取相应措施，可避免因电池热失控引起安全事故。

本实用新型的技术解决方案：

一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，包括箱盖1、隔板2、箱体3、应变式压力传感器5、出线孔6、蜂鸣器7、第一固定板8、控制器9和第二固定板12；其中，箱体3上端面一侧铰接有箱盖1，箱体3内部设置有隔板2，隔板2的两侧分别内嵌有一组应变式压力传感器5和一组控制器9，应变式压力传感器5和控制器9的信号输出线通过箱体3前部的出线孔6连接外部电源，箱体3两侧板分别螺纹连接第一螺栓4和第二螺栓11，第一螺栓4和第二螺栓11的另一端分别铰接有第一固定板8和第二固定板12，箱体3前部设有蜂鸣器7，所述应变式压力传感器5通过信号线与控制器9、蜂鸣器7连接。

所述箱盖1上表面设置有排气孔10。

所述隔板2和所述箱体3内设有线路槽7a，应变式压力传感器5和控制器9的信号输出线通过线路槽7a连接至箱体外部。

所述应变式压力传感器5包括电阻应变片和弹性敏感元件。

所述蜂鸣器7的型号为HRB-P80，所述应变式压力传感器5的型号为P9000系列，所述的控制器9的型号为TS1106-GTA。

本实用新型的有益效果：

1）通过应变式压力传感器对电池状态进行实时监测，能够及时感应到电池的失常状态并发出警报，及时发现隐患并采取相应的控制措施。

2）顶部设有排气孔，可及时排出有害气体。

3）结构简单，操作方便，生产成本较低，易于推广和使用。

附图说明

附图1是监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体的结构示意图。

附图2是监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体的结构示意图。

附图3是监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体的俯视图。

附图4是监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体的闭合状态示意图。

附图5是监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体的组成结构及工作原理示意图。

附图中1是箱盖，2是隔板，3是箱体，4是螺栓，5是传感器，6是出线孔，7是蜂鸣器，7a是线路槽，8是固定板，9是控制器，10是排气孔，11是螺栓，12是固定板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案做进一步解释说明。

对照附图1、2，一种监测锂离子电池膨胀鼓包的电池箱体，箱体3一端铰接有箱盖1，所述箱体3的两端分别螺纹连接螺栓一4和螺栓二11，所述螺栓一4和所述螺栓二11的另一端分别铰接有固定板一12和固定板二8，所述箱体3内部设置有隔板2，所述隔板2的两侧分别内嵌有一组应变式压力传感器5和控制器9，每个所述应变压力传感器5和所述控制器9的信号输出线通过出线孔6连接到外部电源，所述出线孔6和蜂鸣器7设置在所述箱体3前部。

对照附图3，所述隔板2和所述箱体3内设置有匹配线路槽7a，便于放置信号输出线，所述固定板一12和所述固定板二8的长度与所述箱体3内部的宽度吻合，便于限制所述固定板一12和所述固定板二8的运动方向。

对照附图4，所述箱盖1上设置有一组排气孔10，便于有害气体的排出，避免爆炸。

对照附图5，所述的应变式压力传感器5是由电阻应变片和弹性敏感元件组成，当弹性敏感元件受到压力作用时，将产生应变，粘贴在表面的电阻应变片也会产生应变，表现为电阻值的变化，所述应变式压力传感器5核心元件应变片产生应变后，表现为电阻值的变化，金属导体的电阻值可用下式表示：

式中：设计图

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