【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂电池保护，特别地，涉及一种锂电池保护装置。
技术介绍
1、智能化设备和自动化设备广泛应用于煤矿井下，其动力源主要为锂电池，锂电池存在热失控的固有风险，如果锂电池出现热失控，一方面，锂电池内部会发生正常充放电电化学反应以外的放热化学反应，导致锂电池温度升高，并且进一步促进异常化学反应的发生以及破坏锂电池结构，在此过程中会产生大量的混合气体，混合气体具有较强的可燃性，当出现火花或达到一定高温时，会出现燃烧甚至燃爆的危险，另一方面，发生热失控的锂电池会持续向外传递热量，当相邻锂电池达到一定温度时也会发生热失控，导致出现热扩散现象，此时各方面风险与危害会成倍增加。当锂电池在煤矿井下等爆炸性场所使用时，其安全隐患更为严重。
2、为了保护在煤矿井下使用的锂电池，中国专利cn202110115708.1公开了一种防爆锂电池电源燃烧时惰性气体保护方法，在锂电池着火和爆炸时，通过惰性气体隔绝氧气，减少、消灭或削弱锂电池爆炸强度，此外，密封液体和阻火器对锂电池的燃烧火焰进行降温熄火，不引起和诱发外部爆炸物爆炸，但是，上述专利存在如下缺陷：
3、(1)不能尽早应对电池热失控风险，并且应对方法较为被动，在锂电池因为热失控产生危害后，才能发挥保护作用，具体地，当锂电池因为热失控产生高压，密封腔体内达到一定压力后，高压气体逆止阀7和8才能打开，进行火焰降温和隔离火焰，从而保护锂电池；
4、(2)抑制锂电池热失控的效果较差，具体地，上述专利仅对锂电池热失控时产生气体和跟随气体传播的火焰进行降温，而火焰仅对锂电池
5、(3)结构较为复杂，其适用性较差，具体地，一方面，上述专利需要重新设计锂电池隔爆外壳，以实现其保护功能，另一方面，需要构建惰性气体气密等级的密封腔体以及采用了液体密封组件，从而使得其结构较为复杂，增大了锂电池重量，降低了电源能量密度，使得电源制造成本和维护维修成本大幅增加，不利于广泛应用于煤矿井下。
6、申请内容
7、本申请的实施例提供了一种锂电池保护装置，在锂电池热失控早期，通过降温机构对锂电池本身进行降温，有效延缓和抑制锂电池热失控反应，以便更好地保护锂电池。
8、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
9、根据本申请实施例的第一方面，提供了一种锂电池保护装置，包括：
10、降温机构，包括用于存储降温药剂的存储罐、向锂电池喷出降温药剂的喷嘴和将降温药剂输送给喷嘴的管路，所述喷嘴对应锂电池位置进行安装；
11、控制器，从电池管理系统获取锂电池参数以及控制喷嘴对存在第一热失控并且不存在第二热失控的锂电池进行局部降温；
12、隔爆外壳，用于安装锂电池组、降温机构和控制器。
13、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，还包括：
14、泄压机构，用于从隔爆外壳内部向隔爆外壳外部泄压。
15、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述泄压机构包括贯穿隔爆外壳以连通隔爆外壳内部和外部的泄压管，所述泄压管上从隔爆外壳外部到隔爆外壳内部依次设有爆破片、泄爆结构和传递阻隔结构，所述爆破片用于密封泄压管的位于隔爆外壳外部的出口，所述泄爆结构用于泄放隔爆外壳内部排出的压力气体，所述传递阻隔结构将隔爆外壳内部排出的压力气体传递给泄爆结构，并且阻隔其中的杂质。
16、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述泄爆结构，包括：
17、定位轴，设在泄压管内部，沿泄压管轴向分布；
18、波纹网，填充在定位轴和泄压管之间，内侧通过固定连接的方式缠绕在定位轴上，外侧固定连接泄压管。
19、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述传递阻隔结构，包括至少一个部分封闭泄压管的隔片。
20、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，在所述隔片数量大于两个时，部分隔片封闭泄压管的上部，部分隔片封闭泄压管的下部。
21、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，还包括：
22、消焰机构，用于消除隔爆外壳内部的火焰。
23、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述消焰机构，包括：
24、气溶胶灭火器，连接控制器，出口通过管道连通隔爆外壳内部。
25、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，还包括：
26、温度检测机构，连接控制器，用于检测隔爆外壳内部的温度。
27、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述温度检测机构，包括：
28、温度传感器，设在隔爆外壳内部。
29、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，还包括：
30、可燃气体浓度检测机构，连接控制器，用于检测隔爆外壳内部的可燃气体浓度。
31、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述可燃气体浓度检测机构，包括：
32、氢气传感器，用于检测隔爆外壳内部的氢气浓度；
33、一氧化碳传感器，用于检测隔爆外壳内部的一氧化碳浓度。
34、在本申请的一些实施例中，控制器从电池管理系统中获取锂电池参数，锂电池参数包括锂电池的电压、电流和温度，根据锂电池参数，判断锂电池出现热失控时，对喷嘴进行控制，通过喷嘴向锂电池喷射降温药剂，可以有效延缓和抑制锂电池热失控反应，以便更好地保护锂电池。
35、根据本申请实施例的第二方面，提供了一种锂电池保护方法，包括：
36、获取第一热失控条件和第二热失控条件；
37、从电池管理系统实时获取锂电池参数，得到锂电池参数；
38、根据锂电池参数，通过第一热失控条件，进行第一热失控判断，若存在第一热失控，则通过第二热失控条件，进行第二热失控判断，若不存在第二热失控，则控制喷嘴对存在第一热失控的锂电池进行局部降温，通知电池管理系统关闭存在第一热失控且不存在第二热失控的锂电池的充放电功能，若存在第二热失控，则控制喷嘴对锂电池组进行全面降温。
39、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，若存在第二热失控，控制消焰机构，消除隔爆外壳内部的火焰。
40、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一热失控条件为锂电池温度大于第一温度阈值、锂电池的温度和其他锂电池的温度的差值大于第一温度差值、锂电池电压大于预设电压、锂电池电流大于预设电流以及可燃气体浓度大于零的一种或多种。
41、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二热失控条件为如下条件的一种或多种：
42、锂电池温度大于第二温度阈值；
43、锂电池电压下降值大于预设电压下降值、锂电池温升速率大于预设温升速率并且持续时间超过预设持续时间；
44、锂电池温度大于第一预设温度、锂电池温升速率大于预设温升速率并且持续时间超过预设持续时间；
45、隔爆外壳内温度大于第二温度阈本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂电池保护装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，所述泄压机构包括贯穿隔爆外壳以连通隔爆外壳内部和外部的泄压管，所述泄压管上从隔爆外壳外部到隔爆外壳内部依次设有爆破片、泄爆结构和传递阻隔结构，所述爆破片用于密封泄压管的位于隔爆外壳外部的出口，所述泄爆结构用于泄放隔爆外壳内部排出的压力气体，所述传递阻隔结构将隔爆外壳内部排出的压力气体传递给泄爆结构，并且阻隔其中的杂质。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，所述泄爆结构，包括：
5.根据权利要求3所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，所述传递阻隔结构，包括至少一个部分封闭泄压管的隔片。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，在所述隔片数量大于两个时，部分隔片封闭泄压管的上部，部分隔片封闭泄压管的下部。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求7所述的一种锂电
9.根据权利要求1所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种锂电池保护装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，所述泄压机构包括贯穿隔爆外壳以连通隔爆外壳内部和外部的泄压管，所述泄压管上从隔爆外壳外部到隔爆外壳内部依次设有爆破片、泄爆结构和传递阻隔结构，所述爆破片用于密封泄压管的位于隔爆外壳外部的出口，所述泄爆结构用于泄放隔爆外壳内部排出的压力气体，所述传递阻隔结构将隔爆外壳内部排出的压力气体传递给泄爆结构，并且阻隔其中的杂质。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池保护装置，其特征在于，所述泄爆结构，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，孟积渐，徐建文，李子涵，郭子文，
申请(专利权)人：安标国家矿用产品安全标志中心有限公司，
类型：新型
国别省市：
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