CN105140446B - 一种锂电池的防爆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂电池防爆装置，涉及锂电池技术领域，应用于锂电池的防爆，通过使用PTC热敏电阻与防爆片结合的结构，合理设置排气孔，使得该防爆装置能防止锂电池在过载、过充或内部短路时发生爆炸现象，指示装置能在电流通过PTC热敏电阻时，发出提醒讯号，在使用者使用设备后能够及时感知到设备需要停止运行，在应急使用后能够及时停止设备运行。

Description

一种锂电池的防爆装置
技术领域
本发明涉及锂电池防爆装置，涉及锂电池技术领域，应用于锂电池的防爆。
背景技术
锂电池具有重量轻，体积小，充电速度快，电容量较大的优点，被广泛运用于各种电器产品，包括家用电器以及电动车上。
但由于锂电池的过充、过放或内部短路等原因导致电池工作电流过大，从而使电池的温度过高，产生高温高压的气体，使电池内部的压力和温度都很高，当电池内的压力和温度超过电池包装容器的承受能力时，包装容器被炸开，里面的易燃易爆物质外流，从而引起爆炸、起火等严重的事故，故此，电池上特别是锂电池上都需要设置有专门的防爆装置，防止电池爆炸。
目前部分锂电池采用防爆膜/片作为锂电池的防爆装置，通过在防爆膜上加设压痕，使锂电池在过载时能沿压痕爆裂。相对而言，该设计结构简单成本低，但由于防爆膜的品质不均，加工压痕深度难以控制，其可靠性并不理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂电池的防爆结构，通过使用PTC热敏电阻与防爆片结合的结构，合理设置排气孔，使得该防爆装置能防止锂电池在过载、过充或内部短路时发生爆炸现象。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段加以实施：
一种锂电池的防爆装置，包括正极导电片、负极导电片，防爆片、防爆盖、PTC热敏电阻、导线，绝缘的密封圈，所述的防爆片仅凹陷的底端可导电且底端边缘带有切痕槽，所述的正极导电片与负极导电片仅通过防爆片底端边缘电性连接；密封圈密封包围其余材料，并仅使防爆盖外侧、防爆片的底端、导线与外界接触；所述的导线连接电池正极与正极导电片、电池正极与PTC热敏电阻正极；以及连接电池负极与负极导电片、电池负极与PTC热敏电阻负极。
优选的，所述的防爆片的侧边带有导气孔。
更优选的，所述的防爆片、PTC热敏电阻、防爆盖上均带有排气孔，所述的排气孔不被密封圈包围密封。
再进一步改进的，所述的防爆片、PTC热敏电阻、防爆盖上的排气孔相互对应设置。
优选的，所述的导线其中一端末端分叉，分叉端一侧分别连接PTC热敏电阻正极/负极和正/负极导电片，另一端连接电池正/负极。
优选的，所述的正/负极导电片在密封圈的阻隔下与防爆片的侧边分离。
更进一步的，所述的防爆盖、PTC热敏电阻、防爆片按顺序从上至下排布。
进一步的，所述的锂电池的防爆装置还带有指示装置。
本发明至少具有以下优点：
1.当锂电池过热时，内部气压过高冲破防爆片，电流通过PTC热敏电阻继续运行，不至于使设备马上断电失灵，过度高压时气压能冲破PTC热敏电阻与防爆盖，防爆装置内部断路使设备停止运行；
2.进一步改进的设计，能在防爆片破裂时，通过防爆片、PTC热敏电阻、防爆盖上的排气孔顺利排气；
3.再进一步的改进，排气孔对应设置，能在气压过大时，防爆盖、PTC热敏电阻能顺着对应的气孔位断裂，且排气更加顺畅；
4.指示装置能在电流通过PTC热敏电阻时，发出提醒讯号。
附图说明
图1是该防爆装置的侧视图；
图2是该防爆装置的截面视图；
图3是该防爆装置防爆片底端断裂状态的截面视图；
图4是该防爆装置防爆片底端、PTC热敏电阻、防爆盖断裂状态的截面视图；
图5是该防爆装置安装于锂电池后的示意图。
具体实施方式
为了让本发明的目的、特征、功能能被进一步了解，现结合说明书附图和具体实例对本发明进行进一步说明： 实施例
如图1-4，一种锂电池的防爆装置，包括正极导电片11、负极导电片12，防爆片2、防爆盖4、PTC热敏电阻3、导线5，绝缘的密封圈6。
如图2-4所示，防爆盖4、PTC热敏电阻3、防爆片2按顺序从上至下排布；所述的防爆片2仅凹陷的底端21为可导电材料，如铜、铝，且底端21边缘带有切痕槽，侧边为不导电材质如塑料，并在侧边带有导气孔23；
正极导电片11与负极导电片12仅通过防爆片底端21边缘电性连接；密封圈6密封包围其余材料，并仅使防爆盖4外侧、防爆片2的底端21、导线5与外界接触，密封圈6的阻隔下，正极导电片11、负极导电片12与防爆片2的侧边分离；所述的导线5连接锂电池正极71与正极导电片11、锂电池正极71与PTC热敏电阻3正极；以及连接锂电池负极72与负极导电片12、锂电池负极72与PTC热敏电阻3负极。
当锂电池7正常工作时，电流从锂电池正极71沿导线5流经正极导电片11，向导体材料的防爆片2底端21流动，后通过负极导电片12与导线5流至锂电池负极72，实现电路通路。
当锂电池7内部过充、过放或内部短路等原因产生高温高压气体时，气体在锂电池7的箱体内膨胀，由于防爆装置防爆片2的底端21边缘上带有切痕槽，在气压达到临界点时，能破开沿边缘上的切痕槽。通过设定不同的切痕槽的深度、宽度，能控制气体破开切痕槽的压力；
当导体材料制得的底端21被破开后，底端21跌落，电流无法沿非导电的防爆片2的侧边流动，使电流无法沿正极导电片11-防爆片2底端21-负极导电片12的方向形成通路，改变为以正极导电片11-PTC热敏电阻3-负极导电片12的方向形成通路，选择不同型号的PTC热敏电阻3，能使温度在未达到某个临界值时，电流依然保持通电状态，当超过临界值时，PTC热敏电阻3阻值极大使电流无法供应设备运动，设备停止运转；
在防爆片2上的排气孔22与PTC热敏电阻3的排气孔32、防爆盖4上的排气孔42相互对应设置，且所述的排气孔不被密封圈6包围密封。如图3-4所示，气流从防爆片2底端21断裂部位形成的切口进入，并从导气孔向外扩散，并经排气孔向往排出，降低锂电池7内部的压力；当瞬时气压过大时，PTC热敏电阻3和防爆盖4还能在气压的推动下，沿排气孔断裂向外喷出，使整个防爆装置形成断路，是设备停止运转。
所述的导线5其中一端末端分叉，分叉端一侧分别连接PTC热敏电阻3正极/负极和正/负极导电片12，另一端连接电池正/负极。通过这样的设计，在防爆装置需要更换时，能仅截断一次最外侧的导线，更换新的防爆装置即可，无需分别截断连接锂电池正极71和正极导电片11、锂电池正极71和PTC热敏电阻3正极的导线，也减少了导线错接的几率。
更进一步的，所述的锂电池的防爆装置还带有指示装置8，如图5所示，可用过导线5连接，将指示装置设置在锂电池7的外侧，方便查看；也可设置在防爆装置上，可选择在电流流经PTC热敏电阻3时，发出提醒讯号，如闪光、蜂鸣等，在使用者能在使用锂电池供电时，感知到锂电池7需要停止使用，在应急使用后及时停止设备运行。

Claims (8)

1.一种锂电池的防爆装置，包括正极导电片（11）、负极导电片（12），防爆片（2）、PTC热敏电阻（3）、防爆盖（4）、导线（5），绝缘的密封圈（6），其特征在于，所述的防爆片（2）仅凹陷的底端（21）可导电且底端（21）边缘带有切痕槽，所述的正极导电片（11）与负极导电片（12）仅通过防爆片（2）底端（21）边缘电性连接；密封圈（6）密封包围其余材料，并仅使防爆盖（4）外侧、防爆片（2）的底端（21）、导线（5）与外界接触；所述的导线（5）连接电池正极与正极导电片（11）、电池正极与PTC热敏电阻（3）正极；以及连接电池负极与负极导电片（12）、电池负极与PTC热敏电阻（3）负极。
2.如权利要求1所述的一种锂电池的防爆装置，其特征在于，所述的防爆片（2）的侧边带有导气孔（23）。
3.如权利要求2所述的一种锂电池的防爆装置，其特征在于，所述的防爆片（2）、PTC热敏电阻（3）、防爆盖（4）上均带有排气孔，所述的排气孔不被密封圈（6）包围密封。
4.如权利要求3所述的一种锂电池的防爆装置，其特征在于，所述的防爆片（2）、PTC热敏电阻（3）、防爆盖（4）上的排气孔相互对应设置。
5.如权利要求1所述的一种锂电池的防爆装置，其特征在于，所述的导线（5）其中一端末端分叉，分叉端一侧分别连接PTC热敏电阻（3）正极/负极和正/负极导电片，另一端连接电池正/负极。
6.如权利要求1所述的一种锂电池的防爆装置，其特征在于，所述的正/负极导电片在密封圈（6）的阻隔下与防爆片（2）的侧边分离。
7.如权利要求1-6任意一项所述的一种锂电池的防爆装置，其特征在于，所述的防爆盖（4）、PTC热敏电阻（3）、防爆片（2）按顺序从上至下排布。
8.如权利要求1所述的一种锂电池的防爆装置，其特征在于，所述的锂电池的防爆装置还带有指示装置。
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