CN103500860B - 一种锂离子电池双重防护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂离子电池双重防护装置，该装置包括：外壳1、底座5、温控继电器7和温控继电器7’；底座5的正极端子8和负极端子8’与锂离子电池11连接，其改进之处在于，温控继电器7和温控继电器7’上分别设置的温度传感器6和温度传感器6’与锂离子电池11连接；正极端子8和负极端子8’分别与充放电电线9和充放电电线9’连接，温控继电器7与充放电电线9连接。和现有技术比，本发明提供的锂离子电池双重防护装置结构简单，易于实现，主动防护，能够及时、快速、有效的进行电路切断防止锂离子电池因高温爆炸、燃烧，显著提高锂离子电池的安全性。

Description

一种锂离子电池双重防护装置
技术领域
本发明涉及一种安全防护装置，具体涉及一种锂离子电池双重防护装置。
背景技术
随着微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池凭借着其在诸多方面卓越的性能被人们广泛的应用于很多方面，例如手机、掌上电脑、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航行灯、摄像机、照相机、家用小电器甚至军事装备及卫星上。锂电池也被人们称之为“最有应用前途的化学电源”，甚至称为“极限电池”或“最后一代电池”。
另外，从环境保护角度来讲，由于铅酸蓄电池等电池原材料的镉、汞、铅等元素的存在，世界环境保护组织早已把这种电池中的这些物质列为有害物质，基于此锂电池完全可以称得上是“绿色”电池。
锂离子电池的出现及其后来的不断改进和完善，带动了相关产业的发展，如移动电话、掌上电脑、照相机、笔记本电脑、以及其他小型便携式电动器械的迅速发展。特别是便携式用电器具的迅速增长，为锂离子电池的应用开拓了广阔的前景。目前，这些产品的所使用的电池中60％以上都是锂离子电池。
目前电动汽车上应用最广泛的是铅酸蓄电池，随着电动汽车技术的发展，除环保角度考虑外，由于铅酸蓄电池能量密度较低，充电速度较慢，寿命较短等诸多弊端，被其他更加优秀的蓄电池所取代是大势所趋。
新研发的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了更加广阔的前景。
随着环保要求的不断提高，国内外很多大公司都加紧了对电动汽车的研究。而对电动汽车的研究中最重要的就是对电源的研究。其中大型、大功率镍氢蓄电池、大型锂离子电池和大型超级电容器都先后成为电动汽车的重要动力源。人们根据锂离子电池体积小、重量轻、能量大的独特优点，把它作为了未来电动汽车用轻型高能动力电池的首选电源。就目前来看，人们对锂离子电池的前景最为看好，可见，对锂电池研究还是有很大发展空间的。
经过几年对锂离子电池更为深入的研究，现在也已取得了较大的进步。特别是本世纪以来，大型锂离子蓄电池开始应用于纯电动汽车与混合动力车。这些电动车都有着广阔的发展前景，由于电动车的蓬勃发展，也就促进了锂离子电池技术的发展。
同任何事物度具有两面性一样锂离子电池也不例外，并非尽善尽美，它还存在一些缺点，例如成本还比较高，低温时放电率也还不高。随着制备工艺的不断改进，锂离子电池的优势会日益明显。
本发明人发现锂离子电池在高温时容易发生氧化还原反应，析出金属锂，在壳体破裂的情况下与空气直接接触会导致燃烧，同时引燃电解液，发生强烈火焰，气体急速膨胀，发生爆炸。
本发明人经长期观察、研究发现，设计了一种锂离子电池双重防护装置，可以有效防止锂离子电池的爆炸、燃烧。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂离子电池双重防护装置，可以主动防护，及时、快速、有效的切断电路降低电池温度，同时排放惰性气体将电池进行隔离，防止锂离子电池因高温爆炸、燃烧。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供的一种锂离子电池双重防护装置，所述装置包括：外壳1、底座5、第一温控继电器7和第二温控继电器7’；所述底座5的正极端子8和负极端子8’与锂离子电池11连接，其改进之处在于，所述第一温控继电器7和第二温控继电器7’上分别设置的第一温度传感器6和第二温度传感器6’与所述锂离子电池11连接；所述正极端子8和负极端子8’分别与第一充放电电线9和第二充放电电线9’连接，所述第一温控继电器7与所述第一充放电电线9连接。
其中，所述底座5为L型，短边上对称设有正极端子8和负极端子8’，长边上设置所述锂离子电池11。
其中，所述外壳1为长方体，顶部设有进气口2和出气口3，底部设有第一固定孔4。
其中，所述底座5设有与所述第一固定孔4相匹配的第二固定孔4’。
其中，所述外壳1和底座5为螺栓连接。
其中，所述第一充放电电线9和第二充放电电线9’与外部电路连接。
其中，所述第二温控继电器7’设有信号线10。
其中，所述锂离子电池11为长方体，同侧设有正、负极。
其中，所述第一温控继电器7通过所述第一温度传感器6控制电路闭合或断开。
其中，所述信号线10通过所述第二温度传感器6’控制，发出向所述外壳1内排放惰性气体的指令。
与现有技术比，本发明达到的有益效果是：
1、本发明提供的锂离子电池双重防护装置结构简单，易于实现。
2、本发明提供的锂离子电池双重防护装置可以有效避免外部对电池造成伤害。
3、本发明提供的锂离子电池双重防护装置主动防护，能够及时、快速、有效的进行电路切断。
4、本发明提供的锂离子电池双重防护装置可以排放惰性气体将锂离子电池进行有效隔离。
5、本发明提供的锂离子电池双重防护装置防止锂离子电池因高温爆炸、燃烧，显著提高锂离子电池的安全性。
附图说明
图1是：本发明提供的锂离子电池结构示意图；
图2是：本发明提供的外壳结构示意图；
图3是：本发明提供的底座结构示意图；
图4是：本发明提供的锂离子电池和底座组装结构示意图；
图5是：本发明提供的锂离子电池双重防护装置总装结构示意图；
其中：1、外壳；2、进气口；3、出气口；4、第一固定孔；4’、第二固定孔；5、底座；6、第一温度传感器；6’、第二温度传感器；7、第一温控继电器；7’、第二温控继电器；8、正极端子；8’、负极端子；9、第一充放电电线；9’、第二充放电电线；10、信号线；11、锂电子电池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本实施例以锂离子电池双重防护装置为例，如图1至图4所示，本发明实施例提供的锂离子电池双重防护装置包括：外壳1、进气口2、出气口3、第一固定孔4、第二固定孔4’、底座5、第一温度传感器6、第二温度传感器6’、第一温控继电器7、第二温控继电器7’、正极端子8、负极端子8’、第一充放电电线9、第二充放电电线9’、信号线10、锂电子电池11。
其中，锂离子电池11为长方体，正、负极设置在同一侧，见附图1。
外壳1为长方体，内部中空，顶部设有进气口2和出气口3，底部设有第一固定孔4，见附图2。
底座5为L型，在其短边对称设有正极端子8和负极端子8’；正极端子8通过设置在底座5外侧的第一四温控继电器7与第一充放电电线9连接；负极端子8’与第二充放电电线9’连接，第一充放电电线9和第二充放电电线9’分别与外部电路连接；与第一温控继电器7对称位置设有第二温控继电器7’；第一温控继电器7和第二温控继电器7’的第一温度传感器6和第二温度传感器6’分别导入到底座5的内侧；第一温控继电器7’上设有信号线10，见附图3至附图5。
锂离子电池11的正、负极分别与正极端子8和负极端子8’连接，并设置在底座5上；第一温度传感器6和第二温度传感器6’分别固定在锂离子电池11的表面，监测锂离子电池11的温度变化。当锂离子电池1的温度升高达到预设临界值时，第一温度传感器6对第一温控继电器7发出指令，第一温控继电器7断开正极端子8与第一充放电电线9的连接；同时，第二温度传感器6’通过第二温控继电器7’的信号线10发出指令向外壳1内排放惰性气体，将锂离子电池11进行隔离。当锂离子电池11温度降低并达到安全工作温度要求时，第一温控继电器7闭合电路，信号线10发出指令将外壳1内的惰性气体抽出，使电池正常工作。这样可以有效防止锂离子电池11的爆炸、燃烧，从而达到保护锂离子电池11的目的。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种锂离子电池双重防护装置，所述装置包括：外壳(1)、底座(5)、第一温控继电器(7)和第二温控继电器(7’)；所述底座(5)的正极端子(8)和负极端子(8’)与锂离子电池(11)连接，其特征在于，所述第一温控继电器(7)和第二温控继电器(7’)上分别设置的第一温度传感器(6)和第二温度传感器(6’)与所述锂离子电池(11)连接；所述正极端子(8)和负极端子(8’)分别与第一充放电电线(9)和第二充放电电线(9’)连接，所述第一温控继电器(7)与所述第一充放电电线(9)连接；
所述外壳(1)为长方体，顶部设有进气口(2)和出气口(3)，底部设有第一固定孔(4)；
所述第一温控继电器(7’)设有信号线(10)；
所述信号线(10)通过所述第一温度传感器(6’)控制，发出向所述外壳(1)内排放惰性气体的指令；
所述第一温控继电器(7)通过所述第一温度传感器(6)控制电路闭合或断开。
2.如权利要求1所述的锂离子电池双重防护装置，其特征在于，所述底座(5)为L型，短边上对称设有正极端子(8)和负极端子(8’)，长边上设置所述锂离子电池(11)。
3.如权利要求1所述的锂离子电池双重防护装置，其特征在于，所述底座(5)设有与所述第一固定孔(4)相匹配的第二固定孔(4’)。
4.如权利要求3所述的锂离子电池双重防护装置，其特征在于，所述外壳(1)和底座(5)为螺栓连接。
5.如权利要求1所述的锂离子电池双重防护装置，其特征在于，所述第一充放电电线(9)和第二充放电电线(9’)与外部电路连接。
6.如权利要求1所述的锂离子电池双重防护装置，其特征在于，所述锂离子电池(11)为长方体，同侧设有正、负极。
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