CN106654085A - 防爆隔热阻燃电池、电池组及其使用方法 - Google Patents

防爆隔热阻燃电池、电池组及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防爆隔热阻燃电池、电池组及其使用方法。该防爆隔热阻燃电池包括防爆壳及电池主体，电池主体具有正极接线端及负极接线端，防爆壳将电池主体包裹并封闭；该防爆壳至少具有第一壳段、第二壳段及第三壳段，第一壳段及第三壳段均为导电材料制成，第二壳段为绝缘材料制成，第一壳段与电池主体的正极接线端电性连接，第三壳段与电池主体的负极接线端电性连接；该隔热阻燃壳至少包裹于所述防爆壳的侧壁。本发明可以有效的缓解由于电池爆炸而带来的后续连锁反应，可靠性及安全性得到了提高。

Description

防爆隔热阻燃电池、电池组及其使用方法
技术领域
本发明属于电池领域，具体涉及防爆隔热阻燃电池、电池组及其使用方法。
背景技术
而电池的作用是为电器提供能源，在我们的日常生活中已是必不可少的，如：电动车用电池、手机用电池等等。
电池的原理是在壳体内灌注电解液，金属在电解液中电解时产生正电荷及外电荷，进而形成电流；现有电池需面临一个重要的问题是：如何避免或解决电池的爆炸，电池的爆炸将会给使用者带来严重的危害。为解决电池的爆炸问题，人们在电池的结构方面作了诸多的结构改进，但在电池防爆的可靠性方面仍有待提高。
如图1所示，若其中一个电池主体20发生爆炸，则由于该电池主体20爆炸所产生的热量会快速的引起其他电池主体20的连锁反应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防爆隔热阻燃电池、电池组及其使用方法。本发明可以有效的缓解由于电池爆炸而带来的后续连锁反应，可靠性及安全性得到了提高。
其技术方案如下：
防爆隔热阻燃电池，包括防爆壳、隔热阻燃壳及电池主体，电池主体具有正极接线端及负极接线端，防爆壳将电池主体包裹并封闭；该隔热阻燃壳至少包裹于所述防爆壳的侧壁；该防爆壳至少具有第一壳段、第二壳段及第三壳段，第一壳段及第三壳段均为导电材料制成，第二壳段为绝缘材料制成，第一壳段与电池主体的正极接线端电性连接，第三壳段与电池主体的负极接线端电性连接。
进一步的，在所述第一壳段的外端设有第一泄压件，在所述第三壳段的外端设有第二泄压件。
进一步的，所述第一泄压件、第二泄压件、第一壳段、第三壳段均为金属材料制成。
进一步的，所述第一泄压阀与所述第一壳段为一体式结构；
进一步的，所述第二泄压阀与所述第三壳段为一体式结构。
进一步的，所述第二壳体位于所述防爆壳的中点上。
进一步的，所述第二壳体的轴向长度小于第一壳段或第三壳段轴向长度的三分之一。
进一步的，该防爆隔热阻燃电池还包括有隔热阻燃壳，该隔热阻燃壳至少包裹于所述防爆壳的侧壁。
进一步的，设于所述防爆壳内的所述电池主体为至少两个。
防爆隔热阻燃电池组，该防爆隔热阻燃电池组包括至少两个所述的防爆隔热阻燃电池，前述各防爆隔热阻燃电池通过串联或并联的方式进行连接。
防爆隔热阻燃电池使用方法：
防爆壳内形成封闭空间，电池主体置于该防爆壳内，隔热阻燃层位于防爆壳外侧；
电池主体的正电荷通过正极接线端、第一壳段向外输出，电池主体的负电荷通过负极接线端、第三壳段向外输出；
若电池主体发生爆炸，防爆壳对于电池主体起到防爆作用,同时，隔热阻燃层对外界起到阻燃隔热作用。
进一步的，对于由多个电池主体构成的电池组而言，若其中一个电池主体发生爆炸，防爆壳对于电池主体起到防爆作用，同时，隔热阻燃层对外界起到阻燃隔热作用，避免由于该电池主体爆炸而引起的连锁爆炸反应。
需要说明的是：
前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。
在需要的情况下，防爆壳也可以采用四段，甚至五段式的结构。
所述电池主体可以为单个电池，也可以为多个电池，各防爆壳内的多个电池主体之间可以采用串联或并联的方式进行电性连接。
所述防爆隔热阻燃电池的防爆管、隔热阻燃管，可以采用圆形，也可以采用方形或其他形状。
下面对本发明的优点或原理进行说明：
1、前述方案中，在电池主体之外设置有防爆壳，通过该防爆壳对电池主体起到进一步的隔离及保护作用，避免外力损坏电池主体；另一方面，如果电池主体发生爆炸，该防爆壳可以起到缓冲解压的作用，避免电池发生连锁反应；但设置防爆壳后，还需要考虑电池主体的正极接线端、负极接线端的导线连接问题，本方案将防爆壳设置为多段结构，其两端部分实现电源的接出，中段实现了正负极的绝缘，该结构设计非常简单，构思巧妙；若其中一个电池主体爆炸、燃烧所产生的巨大的热量，并产生大量的气体，在设置该隔热阻燃壳之后，电池主体所产生的热量尽可能的通过防爆壳向外传递，减少向相邻的电池主体传递的可能，安全性得到进一步提高。
2、在所述第一壳段的外端设有第一泄压件，在所述第三壳段的外端设有第二泄压件；在电池主体发生爆炸的情况下，第一泄压件与第二泄压件分别从两端泄压，实现防爆壳内的快速降压，其安全性得到进一步的提高；并且，由于采用了第一泄压件、第二泄压件分别从电池主体的两端泄压，若其中一个泄压件失效，另一个泄压件仍然可以工作，可靠性得以了提高。
3、所述第一泄压件、第二泄压件、第一壳段、第三壳段均为金属材料制成。此时第一泄压件、第二泄压件、第一壳段、第三壳段还具有导热的效果，在电池主体发热的情况下，其热量能通过第一泄压件、第二泄压件、第一壳段、第三壳段等将热向外导出，降低了电池主体的温度，避免电池主体由于温度升高而产生的爆炸，进一步提高电池的安全性。
进一步的，所述第一泄压阀与所述第一壳段为一体式结构。或者/和，所述第二泄压阀与所述第三壳段为一体式结构。采用一体式的结构以方便加工，并且其导热性能、导电性能均可以得到有效的保证。
4、所述第二壳体位于所述防爆壳的中点上，这样，基本保证第一壳段、第三壳段的轴向长度相等，使该电池主体两端均匀的散热。
5、所述第二壳体的轴向长度小于第一壳段或第三壳段轴向长度的三分之一，即，尽可能的保证第一壳段、第三壳段的轴向长度，以满足电池主体散热的需要，另一方面，也需要考虑第一壳段、第三壳段之间的绝缘距离(即第二壳段的轴向长度)。
附图说明
图1是现有的电池主体的结构图；
图2是本发明实施例一防爆隔热阻燃电池组的结构图；
图3是图2的局部剖视图；
图4是图2的局部放大图；
图5是本发明实施例一中，防爆隔热阻燃电池单体的结构图；
图6是图5的剖视图；
图7是本发明实施例二中，防爆隔热阻燃电池单体的结构图；
附图标记说明：
10、防爆壳，11、第一壳段，12、第二壳段，13、第三壳段，20、电池主体，21、正极接线端，22、负极接线端，30、隔热阻燃壳，40、第一泄压件，50、第二泄压件，60、防爆隔热阻燃电池。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
实施例一
如图2至图6所示，防爆隔热阻燃电池组，该防爆隔热阻燃电池组包括有二十个防爆隔热阻燃电池60的单体(防爆隔热阻燃电池60的单体的数量及接线方式不受此限制)进行串联或并联连接。
防爆隔热阻燃电池60的单体包括防爆壳及电池主体20，电池主体20具有正极接线端21及负极接线端22，防爆壳将电池主体20包裹并封闭；该防爆壳至少具有第一壳段11、第二壳段12及第三壳段13，第一壳段11及第三壳段13均为导电材料制成，第二壳段12为绝缘材料制成，第一壳段11与电池主体20的正极接线端21电性连接，第三壳段13与电池主体20的负极接线端22电性连接。
其中，在所述第一壳段11的外端设有第一泄压件40，在所述第三壳段13的外端设有第二泄压件50；所述第一泄压件40、第二泄压件50、第一壳段11、第三壳段13均为金属材料制成。所述第一泄压阀与所述第一壳段11为一体式结构，所述第二泄压阀与所述第三壳段13为一体式结构。
所述第二壳体位于所述防爆壳的中点上，所述第二壳体的轴向长度小于第一壳段11或第三壳段13轴向长度的三分之一。
需要说明的是，本实施例中的电池主体20为单个电池，也可以是采用串联或并联的多个电池；电池主体20的结构为公知常识，附图中为简单示意，此处也不再赘述。
本实施例具有如下优点：
1、前述方案中，在电池主体20之外设置有防爆壳，通过该防爆壳对电池主体20起到进一步的隔离及保护作用，避免外力损坏电池主体20；另一方面，如果电池主体20发生爆炸，该防爆壳可以起到缓冲解压的作用，避免电池发生连锁反应；但设置防爆壳后，还需要考虑电池主体20的正极接线端21、负极接线端22的导线连接问题，本方案将防爆壳设置为多段结构，其两端部分实现电源的接出，中段实现了正负极的绝缘，该结构设计非常简单，构思巧妙。若其中一个电池主体20爆炸、燃烧所产生的巨大的热量，并产生大量的气体，在设置该隔热阻燃壳30之后，电池主体20所产生的热量尽可能的通过防爆壳10向外传递，减少向相邻的电池主20体传递的可能，安全性得到进一步提高。
2、在所述第一壳段11的外端设有第一泄压件40，在所述第三壳段13的外端设有第二泄压件50；在电池主体20发生爆炸的情况下，第一泄压件40与第二泄压件50分别从两端泄压，实现防爆壳内的快速降压，其安全性得到进一步的提高；并且，由于采用了第一泄压件40、第二泄压件50分别从电池主体20的两端泄压，若其中一个泄压件失效，另一个泄压件仍然可以工作，可靠性得以了提高。
3、所述第一泄压件40、第二泄压件50、第一壳段11、第三壳段13均为金属材料制成。此时第一泄压件40、第二泄压件50、第一壳段11、第三壳段13还具有导热的效果，在电池主体20发热的情况下，其热量能通过第一泄压件40、第二泄压件50、第一壳段11、第三壳段13等将热向外导出，降低了电池主体20的温度，避免电池主体20由于温度升高而产生的爆炸，进一步提高电池的安全性。
进一步的，所述第一泄压阀与所述第一壳段11为一体式结构。或者/和，所述第二泄压阀与所述第三壳段13为一体式结构。采用一体式的结构以方便加工，并且其导热性能、导电性能均可以得到有效的保证。
4、所述第二壳体位于所述防爆壳的中点上，这样，基本保证第一壳段11、第三壳段13的轴向长度相等，使该电池主体20两端均匀的散热。
5、所述第二壳体的轴向长度小于第一壳段11或第三壳体13轴向长度的三分之一，即，尽可能的保证第一壳段11、第三壳段13的轴向长度，以满足电池主体20散热的需要，另一方面，也需要考虑第一壳段11、第三壳段13之间的绝缘距离(即第二壳段12的轴向长度)。
实施例二
如图7所示，本实施例中，设于所述防爆壳10内的所述电池主体20为六个(电池主体20的数量及接线方式不受此限制)，各电池主体20进行串联或并联连接，本实施例的其他结构与实施例一相同，此处不再赘述。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.防爆隔热阻燃电池，其特征在于，包括防爆壳、隔热阻燃壳及电池主体，电池主体具有正极接线端及负极接线端，防爆壳将电池主体包裹并封闭；该隔热阻燃壳至少包裹于所述防爆壳的侧壁；该防爆壳至少具有第一壳段、第二壳段及第三壳段，第一壳段及第三壳段均为导电材料制成，第二壳段为绝缘材料制成，第一壳段与电池主体的正极接线端电性连接，第三壳段与电池主体的负极接线端电性连接。
2.如权利要求1所述防爆隔热阻燃电池，其特征在于，在所述第一壳段的外端设有第一泄压件，在所述第三壳段的外端设有第二泄压件。
3.如权利要求2所述防爆隔热阻燃电池，其特征在于，所述第一泄压件、第二泄压件、第一壳段、第三壳段均为金属材料制成。
4.如权利要求3所述防爆隔热阻燃电池，其特征在于，所述第一泄压阀与所述第一壳段为一体式结构。
5.如权利要求3所述防爆隔热阻燃电池，其特征在于，所述第二泄压阀与所述第三壳段为一体式结构。
6.如权利要求1至5中任一项所述防爆隔热阻燃电池，其特征在于，所述第二壳体位于所述防爆壳的中点上。
7.如权利要求1至5中任一项所述防爆隔热阻燃电池，其特征在于，所述第二壳体的轴向长度小于第一壳段或第三壳段轴向长度的三分之一。
8.如权利要求1至5中任一项所述防爆隔热阻燃电池，其特征在于，设于所述防爆壳内的所述电池主体为至少两个。
9.防爆隔热阻燃电池组，其特征在于，该防爆隔热阻燃电池组包括至少两个前述任一权利要求所述的防爆隔热阻燃电池，前述各防爆隔热阻燃电池通过串联或并联的方式进行连接。
10.防爆隔热阻燃电池使用方法，其特征在于，
防爆壳内形成封闭空间，电池主体置于该防爆壳内，隔热阻燃层位于防爆 壳外侧；
电池主体的正电荷通过正极接线端、第一壳段向外输出，电池主体的负电荷通过负极接线端、第三壳段向外输出；
若电池主体发生爆炸，防爆壳对于电池主体起到防爆作用,同时，隔热阻燃层对外界起到阻燃隔热作用。
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