一种飞轮电池安全罩和采用该飞轮电池安全罩的飞轮电池制造技术

为了解决现有技术中的飞轮电池安全罩无法有效起到安全防范作用的问题，本实用新型专利技术提供一种飞轮电池安全罩，所述飞轮电池安全罩位于飞轮电池的飞轮电池本体的外部，所述飞轮电池安全罩的材料为碳纳米管材料，由于该飞轮电池安全罩采用高强度材料制造，防止了在飞轮损坏产生的强大冲击下飞轮电池安全罩破裂、飞轮飞出的情况发生，从而有效的保证了飞轮电池的使用安全。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于储能电池领域，特别涉及一种飞轮电池安全罩和采用该飞轮电池 安全罩的飞轮电池。
技术介绍
目前，人们在生产生活中使用的储能电池的种类多种多样，其中使用最多最广泛 的是化学电池，化学电池将电能转化为化学能储存，再转化为电能输出，它价格低廉、技术 成熟，但是也存在一些缺点，比如第一，储能密度小、放电时间短；第二，充放电次数受到 限制，使用寿命短；第三，充电时间长、使用效率低；第四，造成环境的二次污染、电池使用 后需要被回收处理。随着社会的进步和对污染的重视，人们逐渐发展出以机械方式储能的飞轮电池。 飞轮电池的概念起源于上世纪70年代早期，在上世纪90年代得到了高速的发展，它突破了 化学电池的局限，用物理方法实现储能。现有的飞轮电池主要包括三个核心部分飞轮、电 动机_发电机、和电力电子变换装置。电力电子变换装置从外部输入电能驱动电动机旋转， 电动机带动飞轮旋转，飞轮储存机械能，当外部负载需要能量时，用飞轮带动发电机旋转， 将动能转化为电能，再通过电力电子变换装置变成负载所需要的各种频率、电压等级的电 能，以满足不同的需求。由于输入、输出是彼此独立的，设计时常将电动机和发电机用一台 电机来实现，输入输出变换器也合并成一个，这样就可以大大减少系统的大小和重量。同时 由于在实际工作中，飞轮的转速一般可达40000 50000r/min，当飞轮在真空环境下运转 并且利用磁悬浮技术时，飞轮转速可高达200000r/min。在如此高的转速下，一旦飞轮脱离 飞出，将会对飞轮电池周围环境甚至人体带来破坏性的伤害，因此飞轮电池的外部通常设 置有飞轮电池安全罩。但现有技术中的飞轮电池安全罩无法有效抵挡高速运转的飞轮的强 大的冲击力，使飞轮电池的使用存在潜在的安全隐患，并且设置有飞轮电池安全罩的飞轮 电池还会麻痹人们的意识，使人们放松了对飞轮电池的防范意识和警惕性。
技术实现思路
为了解决现有技术中的飞轮电池安全罩无法有效起到安全防范作用的问题，本实 用新型提供一种飞轮电池安全罩，其采用高强度材料制造，防止了在飞轮损坏产生的强大 冲击下飞轮电池安全罩破裂、飞轮飞出的情况发生，从而有效的保证了飞轮电池的使用安 全，本技术还提供一种飞轮电池，由于该飞轮电池采用了上述飞轮电池安全罩，能够获 得同样有益的技术效果。技术方案一种飞轮电池安全罩，所述飞轮电池安全罩位于飞轮电池的飞轮电池本体的外 部，其特征在于，所述飞轮电池安全罩的材料为碳纳米管材料。所述飞轮电池安全罩为密封结构。所述飞轮电池为磁悬浮飞轮电池。一种飞轮电池安全罩，所述飞轮电池安全罩位于飞轮电池的飞轮电池本体的外 部，其特征在于，所述飞轮电池安全罩的内层和/或外层为碳纳米管材料层。所述飞轮电池安全罩为其内层和/或外层为碳纳米管材料层的铝合金罩、优质钢 罩、玻璃纤维罩、碳素纤维罩或石墨纤维罩。 所述飞轮电池安全罩为密封结构。所述飞轮电池为磁悬浮飞轮电池。所述飞轮电池为磁悬浮飞轮电池。一种飞轮电池，所述飞轮电池包括有飞轮电池本体和位于所述飞轮电池本体外部 的上述飞轮电池安全罩。技术效果本技术提供了 一种采用碳纳米管材料制造的飞轮电池安全罩。碳纳米管是由 石墨中的一层或若干层碳原子卷曲而成的笼状“纤维”，其内部是空的，外部直径只有几到 几十纳米。碳纳米管具有良好的力学性能，抗拉强度是钢的100倍，密度却只有钢的1/6，同 时碳纳米管韧性很高。采用碳纳米管材料制造的飞轮电池安全罩安全性极高，当飞轮脱离 轴或支撑杆或其他固定部件时或飞轮部分破损时，飞轮电池安全罩能够有效抵挡飞轮或其 残片的强大的冲击力，使飞轮或飞轮残片留在飞轮电池安全罩中，以提供有效的安全保护 作用。这种碳纳米管制造的飞轮电池安全罩特别适合飞轮转速高的飞轮电池，比如当飞轮 电池安全罩为密封结构时，飞轮电池的飞轮是在真空环境下运转的，减少了飞轮运转时的 空气动力学损耗，此时的飞轮转速相对较高；再比如当飞轮电池为磁悬浮飞轮电池时，利 用磁悬浮技术将飞轮无接触地悬浮于空间，避免飞轮旋转时的摩擦损耗，此时飞轮的转速 相对较高。本技术还提供一种飞轮电池安全罩，该飞轮电池安全罩的内层和/或外层为 碳纳米管材料层，比如飞轮电池安全罩为其内层和/或外层为碳纳米管材料层的铝合金 罩、优质钢罩、玻璃纤维罩、碳素纤维罩或石墨纤维罩，利用碳纳米管材料高强度、高韧性的 特性，来提高飞轮电池安全罩的整体性能。本技术同时提供一种飞轮电池，由于采用了上述飞轮电池安全罩，能够获得 同样有益的技术效果。附图说明图1本技术一种飞轮电池的示意图。附图标记列示如下1-飞轮电池，2-飞轮电池安全罩，3-电机，4-飞轮，5-轴承。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。实施例1如图1所示，为本技术飞轮电池1的示意图。图中的飞轮电池1包括有飞轮电池本体以及设置在飞轮电池本体外部的飞轮电池安全罩2，其中，飞轮电池本体主要包括 有电机3、飞轮4和轴承5。当高速旋转的飞轮4出现脱离轴的情形或者飞轮4局部破损时， 飞轮4或者飞轮4的碎片在惯性力的作用下将飞出并撞击到飞轮电池安全罩2上。本实施 例中的飞轮电池安全罩2采用碳纳米管材料制成，由于碳纳米管材料的高强度、高韧性的 特性，当其受到高速旋转的飞轮4或飞轮4的碎片的强大冲击力时，能够有效的抵挡该冲击 力，并使飞轮4或飞轮4的碎片留在飞轮电池安全罩2的内部，因此，有效地起到了安全保 护作用。由于本实施例中的飞轮电池安全罩2采用碳纳米管材料制造，可以耐受较大的冲 击力，其尤其适合高转速飞轮的飞轮电池。图1中的飞轮电池安全罩2为密封结构，以保证 飞轮4是在真空环境下运转的，减少飞轮4旋转时空气动力学损耗，提高飞轮4的转速。优 选地情况下，飞轮电池4可以为磁悬浮飞轮电池，即利用磁悬浮技术将飞轮4无接触地悬浮 在空间，避免飞轮4旋转时的摩擦损耗，提高飞轮4的转速。当然，飞轮电池1的构造不局限于图1中所示，但任何构造的飞轮电池的外部设置 有本技术的飞轮电池安全罩2均可有效防止飞轮或飞轮的碎片从飞轮电池中飞出，有 效保证了飞轮电池的使用安全。实施例2本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的飞轮电池安全罩为其内层和/或 外层为碳纳米管材料层的飞轮电池安全罩，利用碳纳米管材料的高强度、高韧性的特征来 提高整体飞轮电池安全罩的安全性能。现有的飞轮电池安全罩主要有铝合金罩、优质钢罩、 玻璃纤维罩、碳素纤维罩和石墨纤维罩等，在其内层和/或外层设置碳纳米管材料层，可以 在其本身所具有的特性的基础上，进一步提高飞轮电池安全罩的强度和韧性，以提高飞轮 电池的使用安全性。同实施例1 一样，本实施例也适合高转速飞轮的飞轮电池。比如飞轮电池安全罩 为密封结构的飞轮电池，使飞轮在真空环境下运转，减少飞轮运转时空气动力学损耗，提高 飞轮的转速。再如，飞轮电池为磁悬浮飞轮电池的情况，即利用磁悬浮技术将飞轮无接触地 悬浮在空间，避免飞轮旋转时的摩擦损耗，提高飞轮的转速。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种飞轮电池安全罩，所述飞轮电池安全罩位于飞轮电池的飞轮电池本体的外部，其特征在于，所述飞轮电池安全罩的材料为碳纳米管材料。2.根据权利要求1所述的飞轮电池安全罩，其特征在于，所述飞轮电池安全罩为密封结构。3.根据权利要求1或2所述的飞轮电池安全罩，其特征在于，所述飞轮电池为磁悬浮飞 轮电池。4.一种飞轮电池安全罩，所述飞轮电池安全罩位于飞轮电池的飞轮电池本体的外部， 其特征在于，所述飞轮电池安全罩的内层和/或外层为碳纳米管材料层。5.根据权利要求4所述的飞轮电池安全罩，其特征在于，所述飞轮电池安全罩为其内 层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光明，
申请(专利权)人：李光明，
类型：实用新型
国别省市：11