防水船用电池制造技术

提供了防水船用电池，特别提供了一种被配置为向船舶负载提供能量的船用电池系统。船用电池系统包括主外壳主体和辅外壳主体，该辅外壳主体可拆卸地耦合到主外壳主体以限定密封的电池容积。辅外壳主体被配置为响应于密封电池容积内的温度方面的增加而执行压力适应动作。船用电池系统还包括设置在密封电池容积内的电池。的电池。的电池。

【技术实现步骤摘要】
防水船用电池
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年4月9日提交的美国临时申请序列号63/172,895的优先权和权益，该申请通过引用整体并入本文。


[0003]本公开涉及用于船舶的电池系统，并且特别地涉及用于检测和缓解不利的船用电池状况的系统和方法。

技术介绍

[0004]美国专利号9,630,686公开了一种耐压能量系统。耐压能量系统可以包括耐压腔和封装在耐压腔中的能量系统，该能量系统被配置为向船只提供电力。能量系统可以包括一个或多个电池单元和耐压的可编程管理电路。耐压腔可以填充电惰性液体，诸如矿物油。在一些实施例中，电惰性液体可以被保持相对于耐压腔外部的压力处于正压。能量系统还可以包括压力泄放系统，该压力泄放系统被配置为将耐压腔内的压力保持在压力范围内。耐压腔可以被密封以防止水进入。
[0005]美国专利号8,980,455公开了一种带放气防爆安全阀的锂离子电池，该锂离子电池包括壳体和电池芯。壳体包括由热覆盖件密封的开口，安全阀设置在该开口上。安全阀包括安全覆盖件和压力过滤器。安全覆盖件的中间部分包括通孔。压力过滤器附着到安全覆盖件的中部部分并具有许多孔。安全覆盖件和热覆盖件钩接在一起。本专利技术提供了多个优点。首先，没有老化问题的简化结构增强了电池的安全性和可靠性。第二，在操作期间，当电池的内部压力达到某一阈值时，气体被排出，以避免电池壳体的爆裂。第三，在具有电池的提高的性能的情况下，电池的循环寿命大大增加。
[0006]美国专利申请2018/0013115号公开了一种用于容纳在轻型电机驱动水运工具上使用的电池的方法，该方法包括以下步骤：提供电池壳体，其具有：吊舱(pod)，其被定尺寸为容纳船用电池，该吊舱具有用于船用电池的腔和敞开的顶部；盖子，用于至少防水地封闭吊舱的敞开的顶部，盖子具有腔和敞开的底部，盖子可释放地附接到吊舱；以及底板，该底板可释放地附接到盖子上、邻近敞开的底部，该底板适于保持用于轻型电机驱动船舶的控件。
[0007]上述专利和专利公布通过引用整体并入本文。

技术实现思路

[0008]提供本概述是为了介绍将在下文在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。
[0009]根据本公开的一个实施方式，提供了一种被配置为向船舶负载提供能量的船用电池系统。船用电池系统包括主外壳主体和辅外壳主体，该辅外壳主体可拆卸地耦合到主外
壳主体以限定密封的电池容积(volume)。辅外壳主体被配置为响应于密封电池容积内的温度方面的增加而执行压力适应动作。
[0010]根据本公开的另一实施方式，提供了一种用于船舶的船用电池系统。船用电池系统包括电池、主外壳主体、可拆卸地耦合到主外壳主体的辅外壳主体、以及设置在主外壳主体和辅外壳主体内的囊。电池被主外壳主体和囊完全封装在密封电池容积内。密封电池容积内的温度方面的增加导致囊在辅外壳主体内膨胀，以补偿密封电池容积内的压力方面的增加。
[0011]根据本公开的另一实施方式，提供了一种用于船舶的船用电池系统。船用电池系统包括电池、主外壳主体、可拆卸地耦合到主外壳主体的辅外壳主体以及设置在辅外壳主体内的活塞。电池被主外壳主体和辅外壳主体完全封装在密封电池容积内，密封电池容积内的温度方面的增加导致活塞在辅外壳主体内滑动，并使密封电池容积膨胀，以补偿密封电池容积内的压力方面的增加。
[0012]根据本公开的又一实施方式，提供了一种用于操作被配置为向船舶负载提供能量的船用电池的方法。该方法包括在用于船用电池的电池管理系统处接收来自位于用于船用电池的电池外壳内的密封电池容积中的压力传感器的压力信息。电池外壳包括主外壳主体和辅外壳主体。该方法还包括：从位于密封电池容积中的温度传感器接收温度信息；比较压力信息和温度信息；并基于压力信息和温度信息的比较确定密封电池容积中的外壳破裂是否已经发生。
附图说明
[0013]参考以下附图描述本公开。在所有附图中，相同的数字用于指代相同的特征和相同的部件。
[0014]图1是示出了包括根据本公开的示例性实施方式的电动船用推进系统的船舶的框图。
[0015]图2是示出可以用于图1的电动船用推进系统的密封电池外壳的框图。
[0016]图3是示出了可以用于图1的电动船用推进系统中的具有可膨胀囊的密封电池外壳的框图。
[0017]图4是示出了可以用于图1的电动船用推进系统中的具有活塞组件的密封电池外壳的框图。
[0018]图5是描绘图2至图4中描绘的密封电池外壳中的压力和温度的相关性的曲线图。
[0019]图6是用于检测和缓解图2至图4中描绘的密封电池外壳中的外壳破裂的过程的流程图。
[0020]图7是用于检测图2至图4中描绘的密封电池外壳中的外壳破裂的另一过程的流程图。
具体实施方式
[0021]在本说明书中，为了简洁、清楚和理解，使用了某些术语。除了现有技术的要求之外，没有从中推断出不必要的限制，因为这样的术语仅用于描述的目的，并且旨在被广泛地解释。
[0022]船只电气化以及将电动推进系统和锂离子电池技术应用于电能存储产生了与传统内燃发动机和液体燃料存储不同的一组危险。当具有液态有机电解质的当前技术锂离子(Li
‑
离子)电池与水接触时，产生附加危险。专利技术人已经认识到，在利用当前技术锂离子电池的情况下，可能出现与船舶上的电池状况和其他与海运相关的电能存储相关的特定问题，因为在电池着火或其他危险的电池事件的情况下，乘船者可能在开阔的水面上和/或不能到达安全位置。此外，船用应用中的Li离子电池处于特别的危险下，这是因为潮湿和多盐的环境不利于较长的电池寿命。因此，专利技术人已经认识到需要一种具有提供对船用应用中的电池电动驱动系统的潜在危险的检测和缓解的密封电池隔室和监控方法的船用电池系统。创新性构思适用于船用工业以外的广泛范围的电池应用。
[0023]图1描绘了由存储系统16(诸如Li离子电池组)供电的电动船用推进系统2的实施例。在所描绘的实施例中，电动船用推进系统2包括船外船用舶驱动器(outboard marine drive)3，该船外船用驱动器具有容纳在其中(诸如容纳在船外船用驱动器的罩50内)的电机4。鉴于本公开，本领域普通技术人员将理解，船用推进系统2可以包括其他类型的电动船用驱动器，诸如船内驱动器或船尾驱动器。电动船用驱动器3具有电机4，该电机被配置为通过旋转推进器10来推进船舶1。电机4可以是例如无刷电机，诸如无刷DC电机。在其他实施例中，电机可以是DC有刷电机、AC无刷电机、直接驱动器、永磁同步电机、感应电机或将电力转换成旋转运动的任何其他设备。在某些实施例中，电机4包括转子和定子，如在相关领域中众所周知的那样。
[0024]电机4电连接到电力存储系统16并由该电力存储系统供电。电力存储系统16存储用于给电机4供电的能量，并且是可充电的，诸如当电机4不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种被配置为向船舶负载提供能量的船用电池系统，包括：主外壳主体；辅外壳主体，所述辅外壳主体耦合到所述主外壳主体以限定密封电池容积，所述辅外壳主体被配置为响应于所述密封电池容积内的温度方面的增加而执行压力适应动作；以及电池，所述电池设置在所述密封电池容积内。2.根据权利要求1所述的船用电池系统，其中所述压力适应动作包括囊的膨胀以使得所述密封电池容积膨胀。3.根据权利要求2所述的船用电池系统，其中所述囊设置在所述主外壳主体和所述辅外壳主体内，并且其中所述囊和所述主外壳主体被配置为完全封装所述电池。4.根据权利要求1所述的船用电池系统，其中压力适应动作包括活塞的滑动。5.根据权利要求4所述的船用电池系统，其中所述活塞耦合到弹簧，所述弹簧被配置为通过所述活塞的滑动而被压缩，以使所述密封电池容积膨胀。6.根据权利要求1所述的船用电池系统，其中：所述主外壳主体限定第一电池容积；所述辅外壳主体限定第二电池容积；以及所述第一电池容积和所述第二电池容积的总和包括最大密封电池容积。7.根据权利要求1所述的船用电池系统，还包括：温度传感器，所述温度传感器被配置为检测所述密封电池容积内的温度信息；压力传感器，所述压力传感器被配置为检测所述密封电池容积内的压力信息；以及控制器，所述控制器耦合到所述温度传感器和所述压力传感器，其中所述控制器被配置为：从所述温度传感器接收所述温度信息；从所述压力传感器接收所述压力信息；以及基于所述温度信息和所述压力信息与预期的温度信息和预期的压力信息的比较来检测外壳破裂。8.根据权利要求7所述的船用电池系统，其中所述控制器还被配置为响应于检测到外壳破裂而执行外壳破裂缓解动作。9.根据权利要求1所述的船用电池系统，其中所述辅外壳主体可拆卸地耦合至所述主外壳主体。10.根据权利要求1所述的船用电池系统，还包括设置在所述密封电池容积内的干燥剂。11.根据权利要求1所述的船用电池系统，还包括形成在所述辅外壳主体的侧壁中的通风开口，其中所述通风开口被配置为促进所述密封电池容积的膨胀和收缩。12.根据权利要求11所述的船用电池系统，其中所述通风开口包括膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
申请(专利权)人：布伦斯威克公司，
类型：发明
国别省市：