用于运输原电池的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于在预防和避免电池安全危急状态的情况下运输旧的、受损的或失效的电池、尤其基于锂离子的电池和/或锂离子聚合物电池的装置，其具有外容器，该外容器限定一空间，其中在该空间中设置有内容器，其特征在于，该内容器具有间隔器，以与该外容器的底和内侧保持距离，其中在该内容器中设置有至少一个容纳容器以盛放至少一个电池，其中空着的中间空间填充有一种阻燃剂，该阻燃剂仅由惰性的、非传导性的以及不可燃的以及有吸收性的空心玻璃颗粒构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在防止和控制原电池的安全危急状态情况下运输旧的、受损的或失效的原电池、尤其是基于锂离子的电池和/或锂离子聚合物电池的装置，其具有外容器，该外容器确定了一个空间，其中在该空间中设置有内容器。另外本专利技术还涉及一种用于存储和运输旧的、受损的或失效的原电池的方法以及该装置所使用的阻燃垫。
技术介绍
当前在本专利技术的范畴内，原电池被理解为用于自发地把化学能转换为电能的装置，其被划分为三组：a)初级电池，口语也称作电池组。其特征在于，该电池被充电，并仅能放电一次。放电是不可逆的，并且初级电池不能再充电。b)次级电池，口语也称作蓄电池。在放电之后，次级电池可以通过与放电相反的电流方向而被重新再次充电。在本专利技术的范畴内尤其考虑的是基于锂离子的电池c)燃料电池，也称作第三代电池。在这种原电池中，从外部连续地提供化学能量载体。这实现了连续的以及原则上时间无限的运行。本专利技术原则上可以应用于全部三种原电池，但尤其针对的是基于金属锂离子的电池并更尤其针对的是基于锂离子的电池和/或锂离子聚合物电池。在下文中出于简化仅使用了概念“电池组”，虽然意味的是所有类型的原电池。基于锂离子的电池当今广泛应用于许多领域，因为其容量与重量之比是有利的。尤其期待的是，其在电动汽车和混合动力汽车、诸如蓄电池驱动的汽车或两轮车中的应用在将来迅速增长。在电池、尤其锂离子电池失效的情况下，化学物质(电解质)和颗粒可能从电池内部泄露出来。所泄露的材料那么就以固态、液态或气态的形式以及混合地存在，比如作为颗粒、粉尘、薄膜、气雾剂、液体、滴雾。另外还可能通过化学反应和/或电气反应而产生强烈的热。该材料部分是非常有害健康的，并可能是高毒性的。所释放的材料还可能自燃并导致火灾和/或爆炸。这样，比如在几乎所有的锂离子电池中都使用六氟磷酸锂来作为电解质，其在电池受损时可能会泄露出来并可能分解为高活性的和有毒的化合物(氢氟酸等)。如果尽管有所有的预防措施任然出现安全危急的状态，那么就必须引入应对措施。如果比如出现火灾，那么就需要消防措施以及避免环境污染的措施。安全危急的状态当前包括：-电解质泄露，其可能时间延迟地形成腐蚀的和有毒的化合物(在锂电池中其比如是氢氟酸)；-电池升温超过电解质的沸点；-形成气体；-安全阀打开和/或壳体破裂；-气体泄露；-在流入氧时形成可点燃的气体混合物；-在电池内部或外部点火源点燃之后气体混合物爆炸；-在形成烟气的情况下原电池的部件燃烧；-火灾传播到周围的材料和装置。在原电池、尤其基于金属锂离子的电池以及更尤其优选的基于锂离子的电池中，应该避免或至少在一定程度上阻止这些安全危急的状态。在DE102006019739B4中公开了用于使用一种灭火剂来熄灭在危险对象中的火灾的一种系统，其具有至少一个灭火剂存储容器，具有管道系统以从该存储容器中向火灾部位运输灭火剂，并具有输送装置以把灭火剂从该存储容器经过该管道系统输送至火灾部位。作为灭火剂采用了至少1000度耐温的、空心的圆颗粒，其直径在0.1mm与5mm之间。但该系统如前所述需要有源的输送装置、传感器等，并从而对于工业设备来说更是有问题的。在EP2167439B1中公开了一种阻燃剂的应用，其由一种至少1000℃耐温的由空心玻璃球构成的空心圆颗粒组成，其中该圆颗粒的直径在0.1mm与5mm之间，通过永久地敷设在危险对象上和/或永久地给该危险对象填充该阻燃剂来预防火灾。这种想法也是经受考验的，但其尤其适于浮动地敷设在油库中或者填充电缆通道等。在WO2011/015411A1中公开了用于控制和/或预防一个或多个电池、优选锂离子的电池的火灾的一种方法，其中采用了钙盐水溶液和凝胶阻燃剂。在WO2010/149611A1中公开了一种用于安全破碎电池组的方法，其包含以下的步骤：a)提供一个或多个要破碎的电池组；以及b)对所提供的电池组进行机械破碎，其中进行破碎过程时存在：i)至少一种金属阻燃剂，其适于抑制或避免电池的火灾；以及ii)至少一种结合剂，其适于结合酸和/或碱。在DE102010035959A1中公开了用于危险品、尤其电化学储能装置的一种运输装置，其可以具有安全装置和用于该危险品的容器，该容器填充有填充材料。
技术实现思路
与此相反，本专利技术的任务是提供用于在防止和控制原电池的安全危急的状态下运输和存储旧的、受损的或失效的原电池的一种选择，其便于进行处理，实现了安全的运输及存储，并允许尽可能正确的处理。该任务通过在权利要求1中所述的装置以及在权利要求9所述的方法而得到解决。另外本专利技术还涉及相应的阻燃垫以及其在该装置中的应用。根据本专利技术已知的是，如果该内容器具有间隔器以与外容器的底和内侧保持距离，其中在该内容器中设置有至少一个容纳容器以容纳至少一个原电池，其中空着的中间空间填充有阻燃剂，该阻燃剂仅由惰性的、非传导性的并且不可燃的以及有吸收性的空心玻璃颗粒构成，那么就可以实现尤其安全的运输，因为通过这种嵌套而实际避免了滑动。这是一种“箱中箱(BoxinBox)”的概念。另外现在可以逐步地填充该外容器。也就是说，给该容纳容器填充受损的电池。如果其是满的，那么其就被放置在该内容器内部并包裹有阻燃剂(见下文)。接着可以根据该容纳容器的大小以及所要清理的电池组来逐步地填充另一容纳容器，并接着再次放置于该内容器中，并包裹阻燃剂。那么较小的、便携的容纳容器就可以被临时布置在所需的位置，并被放入到该外容器中以进行真正的存储和运输。这实现了如同目前常规碱性电池所公开的一样来首次引入一种用于锂离子电池回收系统。优选地该内容器划分为至少两个格子，其中这些格子优选地通过一个垂直延伸的壁来分隔。这一方面提高了内容器的稳定性，并另一方面更有效地避免了危急状态的转移和扩散。在一种实施方式中，该内容器的底设置有开口或设置有格栅底，如此使得一方面该内容器可以没有问题地布置于带有阻燃剂作为松散装料的外容器中以及从中取出。在下文中对笼所做的解释在此也适用。但另一方面从电池组中泄露出的电解质也可能跑出(到该内容器下面的阻燃剂上/中)，如此使得该内容器可以保持不被占用。为了简化该容纳容器的放置以及保证正确地布置在该内容器中，该内容器可以在侧壁的内侧具有垂直延伸的导轨，以容纳并导向该容纳容器。在该容纳容器中可以设置至少在底上可透过阻燃材料的笼，以容纳至少一个原电池，使得在该容纳容器还被填充的情况下便于把电池组放入阻燃材料中并尤其从中取出。从而也即能够实现：从该容器外部将有关的电池组装配给笼以及把笼作为整体放入填充有阻燃材料的容器中。类似地也容易把该容纳容器清空，为此仅需要把笼取出。阻燃材料在这两种情况下由于通透性而流入到笼中(或流出)并包围电池组，使得其被埋入(或露出)。优选地该笼是一种线材笼，其可能由粉末涂层的线材构成。或者该笼也可以仅具有一个通透的(线材格栅的)底，并具有坚固的不通透的侧壁。优选地，该笼由一种非传导性的材料构成。为了保持与容器壁的距离，该笼可以设置有间隔器。从而，仅需要把笼放入到填充有阻燃材料的容器中。所述距离从而“自动地”保持，并在运输中尽管有震动和颠簸也会保持。另外，该笼还可以在内部设置有分区，以形成单个电池组用的格子，使得它们相互之间总是保持所需的距离。距离保持器在此在最简单的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在防止和控制原电池的安全危急状态的情况下运输旧的、受损的或失效的原电池、尤其是基于锂离子的电池和/或锂离子聚合物电池的装置，所述装置具有外容器，该外容器限定一空间，其中在该空间中设置有内容器，其特征在于，该内容器具有间隔器，以与该外容器的底和内侧保持距离，其中在该内容器中设置有至少一个容纳容器以容纳至少一个原电池，其中空着的中间空间填充有阻燃剂，该阻燃剂仅由惰性的、非传导性的并且不可燃的以及有吸收性的空心玻璃颗粒构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.29 DE 102014110654.71.一种用于在防止和控制原电池的安全危急状态的情况下运输旧的、受损的或失效的原电池、尤其是基于锂离子的电池和/或锂离子聚合物电池的装置，所述装置具有外容器，该外容器限定一空间，其中在该空间中设置有内容器，其特征在于，该内容器具有间隔器，以与该外容器的底和内侧保持距离，其中在该内容器中设置有至少一个容纳容器以容纳至少一个原电池，其中空着的中间空间填充有阻燃剂，该阻燃剂仅由惰性的、非传导性的并且不可燃的以及有吸收性的空心玻璃颗粒构成。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该阻燃剂作为松散装料和/或作为阻燃垫的填充物而存在。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该内容器划分为至少两个格子。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，这些格子通过垂直延伸的壁而分开。5.根据前述权利要求之任一所述的装置，其特征在于，该内容器的底设置有开口或是格栅底。6.根据前述权利要求之任一所述的装置，其特征在于，该内容器在侧壁的内侧上具有垂直延伸的...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯迈克尔·帕斯瓦尔德，
申请(专利权)人：盖纽斯专利开发有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE