CN107204413A - 一种具有保护套的电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有保护套的电池，属于电池技术领域，该电池包括具有正极和负极的电池本体，电池本体的外侧套设有保护套，且电池本体的正极柱和负极柱穿透保护套并位于保护套外侧，保护套和电池本体之间形成密闭空间；保护套上开设有连通口，连通口处安装有降温储物罐，降温储物罐内存放有降温灭火物质，且降温储物罐内的气压大于密闭空间的气压；降温储物罐通过连通口与密闭空间连通，连通口处安装有用于密闭或者开启连通口的隔膜装置；隔膜装置包括隔膜和框架，隔膜为相变材料制成，其熔点为55‑75℃，框架环绕在隔膜外沿，并与保护套连接。本发明利用相变原理使得电池温度过高时能够为电池自动降温，其具有一定的实用性。

Description

一种具有保护套的电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种具有保护套的电池。
背景技术
近年来，随着电池的快速发展和应用，电池的安全性和稳定性受到广泛关注，而影响电池安全性和稳定性的主要因素之一为温度。当电池温度越高，发热效应越大，电池存在的热失控风险越大，电池着火爆炸现象越易发生，此外，电池的使用寿命也将受到严重影响，因此，电池温度的控制对于电池的使用安全性和使用寿命均有很大的影响。
综上可知，如何防止电池温度失控所带来的爆炸等一系列问题值得我们研究。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种具有保护套的电池，该电池利用相变原理使得电池温度过高时能够为电池自动降温，其具有一定的实用性。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有保护套的电池，包括具有正极和负极的电池本体，所述电池本体的外侧套设有保护套，且所述电池本体的正极柱和负极柱穿透保护套并位于保护套外侧，所述保护套和电池本体之间形成密闭空间；所述保护套上开设有连通口，所述连通口处安装有降温储物罐，所述降温储物罐内存放有降温灭火物质，且所述降温储物罐内的气压大于密闭空间的气压；
所述降温储物罐通过连通口与密闭空间连通，所述连通口处安装有用于密闭或者开启连通口的隔膜装置；所述隔膜装置包括隔膜和框架，所述隔膜为相变材料制成，其熔点为55-75℃，所述框架环绕在隔膜外沿，并与所述保护套连接。
进一步地，所述保护套在连通口的底部开设有容置槽，所述容置槽位于框架底部，其形状大小同所述框架；所述框架镶嵌在保护套套壁内且位于连通口的周向，其与所述保护套为滑动连接，所述框架的滑动方向为连通口和容置槽的设置朝向。
进一步地，所述容置槽正对着连通口开设。
进一步地，所述隔膜装置包括框架驱动组件，所述框架驱动组件连接框架，并驱动所述框架滑动。
进一步地，所述框架顶部设置有驱动连接件，所述驱动连接件一端连接框架，另一端伸出所述保护套的外侧，并与所述框架驱动组件连接；所述框架驱动组件位于保护套的外侧，其为液压组件、丝杆-电机组件、齿轮-电机-传送组件中的一种；其中，所述液压组件为液压升降缸；所述丝杆-电机组件包括丝杆、第一电机和连接块，所述电机连接丝杆的一端，所述丝杆上螺纹连接有连接块，所述连接块上安装有所述驱动连接件；所述齿轮-电机-传送组件包括第二电机、由主动轮、从动轮和传送带组成的传送齿带组件及齿轮，所述第二电机连接主动轮，所述主动轮通过传送带连接从动轮，所述从动轮位于框架侧边的上方，所述传送带的外侧面设置有齿形结构，所述齿轮安装在驱动连接件上，并通过所述传送带上的齿形结构啮合连接传送带。
进一步地，所述电池还包括控制芯片和气压传感器，所述控制芯片分别连接框架驱动组件和气压传感器；所述气压传感器安装保护套，其感应部位安装在所述密闭空间内，并位于所述连通口处，其用于检测所述连通口处的气压，并生成相应的气压信号发于所述控制芯片，所述控制芯片再根据该气压信号控制框架驱动组件的运行。
进一步地，所述电池还包括温度检测部件，所述温度检测部件安装在保护套上，其检测感应端位于所述密闭空间内，并远离所述连通口，所述温度检测部件用于检测密闭空间内的温度，并生成相应的温度信号发于与之相连的所述控制芯片，所述控制芯片再根据所接收的温度信号控制框架驱动组件的运行。
进一步地，所述降温灭火物质为干冰或者液氮或者二氧化碳压缩气体中的一种。
进一步地，所述隔膜的制作材料为石蜡。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明利用相变的原理实现电池的自动降温，其中，采用相变材料制作的隔膜设置在连通口处，可用于密闭或者开启连通口，即，在电池温度的正常温度下，隔膜为固态，其遮盖住连通口，连通口处于密闭状态，当电池温度过高且高于隔膜的熔点温度时，隔膜融化，连通口即开启，此时，降温储物罐内的降温灭火物质即喷入密闭空间中，从而为电池本体降温。
2、本发明还通过设置容置槽来盛接融化后的液态隔膜，使得隔膜可重新凝固形成完整的固态隔膜，便于隔膜装置的重复性使用；再者，还通过设置框架驱动组件、控制芯片和气压传感器来实现隔膜装置的自动运行和重复性使用。
3、本发明结构简单，使用方便，且降温效果好，自动化程度高，具有一定实用性。
附图说明
图1是本发明一种具有保护套的电池的结构示意图。
图2是图1A处框架驱动组件为液压组件的局部放大图。
图3是图1A处框架驱动组件为丝杆-电机组件的局部放大图。
图4是图1A处框架驱动组件为齿轮-电机-传送组件的局部放大图。
主要元件符号说明
图中，电池本体1、正极柱11、负极柱12、保护套2、密闭空间21、连通口22、容置槽23、降温储物罐3、隔膜装置4、隔膜41、框架42、框架驱动组件5、液压组件51、丝杆-电机组件52、丝杆521、第一电机522、连接块523、齿轮-电机-传送组件53、第二电机531、传送齿带组件532、齿轮533、驱动连接件6、气压传感器7、温度检测部件8。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至图4，在本发明的一种较佳实施方式中，一种具有保护套2的电池，包括具有正极和负极的一电池本体1，电池本体1的外侧套设有保护套2，且电池本体1的正极柱11和负极柱12穿透保护套2并位于保护套2外侧，保护套2和电池本体1之间形成密闭空间21；保护套2上开设有一连通口22，连通口22处安装有一降温储物罐3，降温储物罐3内存放有降温灭火物质，且降温储物罐3内的气压大于密闭空间21的气压；降温储物罐3通过连通口22与密闭空间21连通，连通口22处安装有用于密闭或者开启连通口22的一隔膜装置4；隔膜装置4包括一隔膜41和一框架42，隔膜41为相变材料制成，其熔点为55-75℃，框架42环绕在隔膜41外沿，并与保护套2连接。
本发明通过设置隔膜41来密闭或者开启连通口22，该隔膜41在电池温度的正常情况下为固态，当电池温度过高且高于隔膜41的熔点温度时，隔膜41融化，连通口22即开启，降温储物罐3内的降温灭火物质即喷入密闭空间21中，以为电池本体1降温。优选地，本发明的降温灭火物质为干冰或者液氮或者二氧化碳压缩气体中的一种，隔膜41的制作材料为石蜡。
进一步地，本发明的保护套2在连通口22的底部开设有一容置槽23，该容置槽23位于框架42底部，其形状大小同框架42，该容置槽23用于收集融化后的隔膜41物质，而为了更好的收集，优选将容置槽23正对着连通口22开设。优选地，本发明隔膜装置4的框架42镶嵌在保护套2套壁内且位于连通口22的周向，其与保护套2为滑动连接，框架42的滑动方向为连通口22和容置槽23的设置朝向，旨在通过滑动框架42使得固态的隔膜41在容置槽23中与液态隔膜41相融合，从而在电池本体1温度下降至正常温度时，液态隔膜41重新凝固在固态隔膜41的缺口处，进而重新形成完整的隔膜41，便于重新密闭连通口22。
进一步地，为了实现框架42的自动滑动，本发明隔膜装置4还包括一框架驱动组件5，该框架驱动组件5连接框架42，并驱动框架42滑动。优选地，框架42顶部设置有一驱动连接件6，驱动连接件6一端连接框架42，另一端伸出保护套2的外侧，并与框架驱动组件5连接，以通过驱动连接件6的设置使得框架42更好的与处于保护套2外侧的框架驱动组件5连接。
在本发明中，框架驱动组件5位于保护套2的外侧，其为液压组件51、丝杆-电机组件52、齿轮-电机-传送组件53中的一种。其中，液压组件51为液压升降缸，该液压升降缸的升降作用可促使框架42沿着连通口22和容置槽23的连线来回滑动。丝杆-电机组件52包括一丝杆521、一第一电机522和一连接块523，电机连接丝杆521的一端，丝杆521上螺纹连接有连接块523，连接块523上安装有驱动连接件6，该丝杆521－电机组件是利用连接块523相对丝杆521的螺纹转动实现其沿丝杆521长度上的来回运动，进而促使框架42来回滑动。齿轮-电机-传送组件53包括一第二电机531、由一主动轮、一从动轮和一传送带组成的传送齿带组件532及一齿轮533，第二电机531连接主动轮，主动轮通过传送带连接从动轮，从动轮安装在保护套2上，并位于框架42侧边的上方，传送带的外侧面设置有齿形结构，齿轮533安装在驱动连接件6上，并通过传送带上的齿形结构啮合连接传送带，以通过传送齿轮533带运动时其上的齿形结构带动齿轮533运动来促使驱动连接件6带动框架42滑动。
而为了促使框架驱动组件5自动运行，本发明的所述电池还包括一控制芯片和一气压传感器7，其中，控制芯片分别连接框架驱动组件5和气压传感器7；气压传感器7安装在保护套2上，其感应部位处于密闭空间21内，并位于连通口22处，其用于检测连通口22处的气压，并生成相应的气压信号发于控制芯片，控制芯片再根据该气压信号控制框架驱动组件5的运行，即，当隔膜41融化，降温储物罐3喷射出降温灭火物质时，连通口22处的气压发生变化，而此处的气压传感器7感应到该变化后生成相应的气压信号发于控制芯片，然后再由控制芯片控制框架驱动组件5运行，框架42下滑至容置槽23中，进而使得框架42上的固态隔膜41及时与容置槽23内的液态隔膜41融合，利于隔膜41的重新形成。
进一步地，为了在电池温度降低至正常温度范围内，且隔膜41已重新形成之后及时密闭连通口22，所述电池还包括了一温度检测部件8；该温度检测部件8安装在保护套2上，其检测感应端位于密闭空间21内，并远离连通口22，其用于检测密闭空间21内的温度，并生成相应的温度信号发于与之相连的控制芯片，控制芯片再根据所接收的温度信号控制框架驱动组件5的运行，即，当温度检测部件8检测到密闭空间21内的温度处于电池的正常使用温度范围且不高于隔膜41的凝固温度时，控制芯片向框架驱动组件5发出运行的控制指令，框架驱动组件5再带动框架42运行，直至框架42和隔膜41一同遮盖密闭连通口22。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (9)

1.一种具有保护套的电池，包括具有正极和负极的电池本体，其特征在于：所述电池本体的外侧套设有保护套，且所述电池本体的正极柱和负极柱穿透保护套并位于保护套外侧，所述保护套和电池本体之间形成密闭空间；所述保护套上开设有连通口，所述连通口处安装有降温储物罐，所述降温储物罐内存放有降温灭火物质，且所述降温储物罐内的气压大于密闭空间的气压；
所述降温储物罐通过连通口与密闭空间连通，所述连通口处安装有用于密闭或者开启连通口的隔膜装置；所述隔膜装置包括隔膜和框架，所述隔膜为相变材料制成，其熔点为55-75℃，所述框架环绕在隔膜外沿，并与所述保护套连接。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于：所述保护套在连通口的底部开设有容置槽，所述容置槽位于框架底部，其形状大小同所述框架；所述框架镶嵌在保护套套壁内且位于连通口的周向，其与所述保护套为滑动连接，所述框架的滑动方向为连通口和容置槽的设置朝向。
3.如权利要求2所述的电池，其特征在于：所述容置槽正对着连通口开设。
4.如权利要求2所述的电池，其特征在于：所述隔膜装置包括框架驱动组件，所述框架驱动组件连接框架，并驱动所述框架滑动。
5.如权利要求4所述的电池，其特征在于：所述框架顶部设置有驱动连接件，所述驱动连接件一端连接框架，另一端伸出所述保护套的外侧，并与所述框架驱动组件连接；所述框架驱动组件位于保护套的外侧，其为液压组件、丝杆-电机组件、齿轮-电机-传送组件中的一种；其中，所述液压组件为液压升降缸；所述丝杆-电机组件包括丝杆、第一电机和连接块，所述电机连接丝杆的一端，所述丝杆上螺纹连接有连接块，所述连接块上安装有所述驱动连接件；所述齿轮-电机-传送组件包括第二电机、由主动轮、从动轮和传送带组成的传送齿带组件及齿轮，所述第二电机连接主动轮，所述主动轮通过传送带连接从动轮，所述从动轮位于框架侧边的上方，所述传送带的外侧面设置有齿形结构，所述齿轮安装在驱动连接件上，并通过所述传送带上的齿形结构啮合连接传送带。
6.如权利要求4所述的电池，其特征在于：还包括控制芯片和气压传感器，所述控制芯片分别连接框架驱动组件和气压传感器；所述气压传感器安装保护套，其感应部位安装在所述密闭空间内，并位于所述连通口处，其用于检测所述连通口处的气压，并生成相应的气压信号发于所述控制芯片，所述控制芯片再根据该气压信号控制框架驱动组件的运行。
7.如权利要求6所述的电池，其特征在于：还包括温度检测部件，所述温度检测部件安装在保护套上，其检测感应端位于所述密闭空间内，并远离所述连通口，所述温度检测部件用于检测密闭空间内的温度，并生成相应的温度信号发于与之相连的所述控制芯片，所述控制芯片再根据所接收的温度信号控制框架驱动组件的运行。
8.如权利要求1-7任一所述的电池，其特征在于：所述降温灭火物质为干冰或者液氮或者二氧化碳压缩气体中的一种。
9.如权利要求1-7任一所述的电池，其特征在于：所述隔膜的制作材料为石蜡。
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