CN107293801A - 锂电池防爆预警方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂电池防爆预警方法,在电池内部压强超过临界值时能够自动降压,并能够有效防止电解液堵住降压孔,使得电池内的压强始终稳定在可控范围内,不会出现降压阀被堵住的情况,因此使用更安全;同时具有异常警报功能,并且能够轻松辨别电池优劣,具有较高的商业价值。

Description

锂电池防爆预警方法
本申请是申请号为2015104086218发明名称为防爆预警锂电池的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种锂电池,特别的,是一种具有降压、防爆功能的锂电池。
背景技术
相较于传统的铅酸蓄电池,锂电池具有明显的优势,它的能量比更高、使用寿命更长、额定电压更高、自放电率更低,同时质量更轻,更节能环保,诸多优点使得锂电池被广泛应用在生活的各个角落;但目前的锂电池仍存在安全隐患,在锂电池被使用的近几年中,常有报道称锂电池在充电过程中爆炸;锂电池的爆炸原因大致分为三种:外部短路、内部短路、电池过充;其直接爆炸原因是电池短路导致了内部温度升高,电池内的电解液受热汽化,使得电池膨胀,进而产生爆炸;部分电池甚至会使电解液燃烧,造成严重的安全事故。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种防爆预警锂电池,该锂电池能够在受热膨胀时发出警示,同时能够自动降压,有效防止电池爆炸。
为解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:本防爆预警锂电池包括有壳体、电芯和防爆部件;所述防爆部件包括有固定在壳体下表面的基座;在所述基座上安装有一个可绕自身轴线转动的分膜转轴;在所述分膜转轴上套设有内周壁刻有螺旋纹的平移转筒,所述平移转筒在限位支杆的限制下仅可沿所述分膜转轴上下平移;在所述平移转筒的筒口安装有固定在所述分膜转轴上的液封片;所述液封片、平移转筒和分膜转轴组成环筒形的密闭空腔,在所述密闭空腔内填充有惰性气体;在所述分膜转轴的顶端周向均布有弹性的分膜叶片;在所述分膜叶片上盖罩有与所述分膜转轴同轴的防爆盖,所述防爆盖的盖顶露出壳体上表面,所述防爆盖通过粘合剂固定在壳体上;所述防爆盖的盖颈沿分膜转轴的轴向伸进所述壳体内;在所述盖颈上开设有降压孔,在所述降压孔的下方还安装有固定在所述盖颈上的限位挡板。
本发明的有益效果是:在生产时,通过选用不同牢固程度的粘合剂,即可调节防爆盖与壳体之间的粘合牢固度,进而调节电池内部所能允许的最大压强;在电池充放电过程中,电池内部会产生一定的热量,电池内的压强会有小幅度的增大;但由于分膜叶片被防爆盖罩住,所述盖顶与分膜叶片接触,在摩擦力的限制下,分膜叶片保持静止状态,同时分膜叶片呈弹性弯曲状态被罩在防爆盖内。
当电池出现短路等不正常现象时,电池内部的温度快速上升,电解液受热汽化,电池内部的压强快速增大;当压强超过安全值时,所述防爆盖被顶开,防爆盖沿轴线向上滑动,防爆盖的盖顶与分膜叶片不接触,摩擦力消失;此时所述降压孔露出壳体的上表面,汽化的电解液从壳体内散出,电池压强降低,进而防止电池爆炸;在汽化的电解液散出的同时可能会有液态的电解液在降压孔处形成液膜,进而将降压孔堵住,此时电池又恢复密闭状态,电池内的压强再次增大,增大的压强使得平移转筒内的气体收缩,平移转筒内的体积减小,所述平移转筒下移;随着平移转筒的下移,所述液封片沿平移转筒的螺旋纹转动,进而带动分膜转轴和分膜叶片转动,当分膜叶片经过降压孔时,分膜叶片由弹性弯曲状态伸直,分膜叶片从降压孔伸出并将堵在降压孔处的液膜弹破,从而使降压孔能够再次喷射汽化的电解液、降压。
本发明结构精巧,在电池内部压强超过临界值时能够自动降压,并能够有效防止电解液堵住降压孔,使得电池内的压强始终稳定在可控范围内,不会出现降压阀被堵住的情况,因此使用更安全。
作为优选,在所述壳体的上下表面旋转对称的安装有两个所述防爆部件;在电池发生膨胀时,从所述防爆部件内喷出的气体能够使电池产生旋转力矩,便于电池从充电器上脱离,以实现断路;同时能够将喷发能量转换成旋转动能,减小电池喷气、爆炸波及的范围,使得电池更安全。
作为优选,各所述分膜叶片由两个平行的弹振片构成;气体在从降压孔喷出时,带动弹振片振动,使得锂电池产生嗡鸣声,已提醒用户电池充电状态不正常。
作为优选,所述盖顶由透明材料做成;以便于观察分膜叶片的状态。
作为进一步优选,在所述分膜叶片上涂有纯银层;原装电池的分膜叶片呈银白色,而经过回收的劣质电池,由于分膜叶片暴露在空气中过,纯银层被氧化或硫化,会显出黑色;因此通过观察分膜叶片即可初步判断电池的优劣。
附图说明
图1为本防爆预警锂电池一个实施例的立体结构示意简图。
图2为图1所示实施例的侧面结构示意图。
图3为图1所示实施例中防爆部件在电池正常时的放大结构示意图。
图4为图1所示实施例中分膜叶片在电池正常时的放大结构示意图。
图5为图1所示实施例中防爆部件在电池异常时的放大结构示意图。
图6为图1所示实施例中分膜叶片在电池异常时的放大结构示意图。
具体实施方式
实施例
在图1至图6所示的实施例中,本防爆预警锂电池包括有壳体1、电芯和防爆部件;在所述壳体1的上下表面旋转对称的安装有两个所述防爆部件;所述防爆部件包括有固定在壳体1下表面的基座2;在所述基座2上安装有一个可绕自身轴线转动的分膜转轴3;在所述分膜转轴3上套设有内周壁刻有螺旋纹的平移转筒4,所述平移转筒4在限位支杆41的限制下仅可沿所述分膜转轴3上下平移;在所述平移转筒4的筒口安装有固定在所述分膜转轴3上的液封片42;所述液封片42、平移转筒4和分膜转轴3组成环筒形的密闭空腔,在所述密闭空腔内填充有惰性气体;在所述分膜转轴3的顶端周向均布有弹性的分膜叶片5;各所述分膜叶片5由两个平行的弹振片构成;在所述分膜叶片5上涂有纯银层;在所述分膜叶片5上盖罩有与所述分膜转轴3同轴的防爆盖6,所述防爆盖6透明的盖顶61露出壳体1上表面,所述防爆盖6通过粘合剂固定在壳体1上;所述防爆盖6的盖颈62沿分膜转轴3的轴向伸进所述壳体1内;在所述盖颈62上开设有降压孔621,在所述降压孔621的下方还安装有固定在所述盖颈62上的限位挡板。
在生产时,通过选用不同牢固程度的粘合剂,即可调节防爆盖6与壳体1之间的粘合牢固度,进而调节电池内部所能允许的最大压强;在电池充放电过程中,电池内部会产生一定的热量,电池内的压强会有小幅度的增大;但由于分膜叶片5被防爆盖6罩住,所述盖顶61与分膜叶片5接触,在摩擦力的限制下,分膜叶片5保持静止状态,同时分膜叶片5呈弹性弯曲状态被罩在防爆盖6内;原装的电池中,所述分膜叶片5由于涂有了纯银层而成银白色;当电池被打开过后,纯银层被氧化或硫化,呈现出黑色,透过透明的盖顶61观察分膜叶片5的颜色即可初步判断电池是否为原装电池。
当电池出现短路等不正常现象时,电池内部的温度快速上升,电解液受热汽化,电池内部的压强快速增大;当压强超过安全值时,所述防爆盖6被顶开,防爆盖6沿轴线向上滑动,防爆盖6的盖顶61与分膜叶片5不接触,摩擦力消失;此时所述降压孔621露出壳体1的上表面,汽化的电解液从壳体1内散出,电池压强降低,进而防止电池爆炸;在汽化的电解液散出的同时可能会有液态的电解液在降压孔621处形成液膜,进而将降压孔621堵住,此时电池又恢复密闭状态,电池内的压强再次增大,增大的压强使得平移转筒4内的气体收缩,平移转筒4内的体积减小,所述平移转筒4下移;随着平移转筒4的下移,所述液封片42沿平移转筒4的螺旋纹转动,进而带动分膜转轴3和分膜叶片5转动,当分膜叶片5经过降压孔621时,分膜叶片5由弹性弯曲状态伸直,分膜叶片5从降压孔621伸出并将堵在降压孔621处的液膜弹破,从而使降压孔621能够再次喷射汽化的电解液、降压。
此外,气体在从降压孔621喷出时,将带动弹振片振动,使得锂电池产生嗡鸣声,已提醒用户电池充电状态不正常;同时,由于两个所述防爆部件旋转对称的安装在所述壳体1的上下表面,因此在电池发生膨胀时,从所述防爆部件内喷出的气体能够使电池产生旋转力矩,便于电池从充电器上脱离,以实现断路;同时能够将喷发能量转换成旋转动能,减小电池喷气、爆炸波及的范围,使得电池更安全。
本发明结构精巧,在电池内部压强超过临界值时能够自动降压,并能够有效防止电解液堵住降压孔621,使得电池内的压强始终稳定在可控范围内,不会出现降压阀被堵住的情况,因此使用更安全;同时具有异常警报功能,并且能够轻松辨别电池优劣,具有较高的商业价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种锂电池防爆预警方法,本锂电池包括有壳体(1)、电芯和防爆部件;其特征在于:所述防爆部件包括有固定在壳体(1)下表面的基座(2);在所述基座(2)上安装有一个可绕自身轴线转动的分膜转轴(3);在所述分膜转轴(3)上套设有内周壁刻有螺旋纹的平移转筒(4),所述平移转筒(4)在限位支杆(41)的限制下仅可沿所述分膜转轴(3)上下平移;在所述平移转筒(4)的筒口安装有固定在所述分膜转轴(3)上的液封片(42);所述液封片(42)、平移转筒(4)和分膜转轴(3)组成环筒形的密闭空腔,在所述密闭空腔内填充有惰性气体;在所述分膜转轴(3)的顶端周向均布有弹性的分膜叶片(5);在所述分膜叶片(5)上盖罩有与所述分膜转轴(3)同轴的防爆盖(6),所述防爆盖(6)的盖顶(61)露出壳体(1)上表面,所述防爆盖(6)通过粘合剂固定在壳体(1)上;所述防爆盖(6)的盖颈(62)沿分膜转轴(3)的轴向伸进所述壳体(1)内;在所述盖颈(62)上开设有降压孔(621),在所述降压孔(621)的下方还安装有固定在所述盖颈(62)上的限位挡板;
各所述分膜叶片(5)由两个平行的弹振片构成;
在所述壳体(1)的上下表面旋转对称的安装有两个所述防爆部件;
该方法具体工作过程如下:
当电池出现短路等不正常现象时,电池内部的温度快速上升,电解液受热汽化,电池内部的压强快速增大;当压强超过安全值时,所述防爆盖(6)被顶开,防爆盖(6)沿轴线向上滑动,防爆盖(6)的盖顶(61)与分膜叶片(5)不接触,摩擦力消失;此时所述降压孔(621)露出壳体(1)的上表面,汽化的电解液从壳体(1)内散出,电池压强降低,进而防止电池爆炸;在汽化的电解液散出的同时可能会有液态的电解液在降压孔(621)处形成液膜,进而将降压孔(621)堵住,此时电池又恢复密闭状态,电池内的压强再次增大,增大的压强使得平移转筒(4)内的气体收缩,平移转筒(4)内的体积减小,所述平移转筒(4)下移;随着平移转筒(4)的下移,所述液封片42沿平移转筒(4)的螺旋纹转动,进而带动分膜转轴3和分膜叶片(5)转动,当分膜叶片(5)经过降压孔(621)时,分膜叶片(5)由弹性弯曲状态伸直,分膜叶片(5)从降压孔(621)伸出并将堵在降压孔(621)处的液膜弹破,从而使降压孔(621)能够再次喷射汽化的电解液、降压;
此外,气体在从降压孔(621)喷出时,将带动弹振片振动,使得锂电池产生嗡鸣声,已提醒用户电池充电状态不正常;同时,由于两个所述防爆部件旋转对称的安装在所述壳体(1)的上下表面,因此在电池发生膨胀时,从所述防爆部件内喷出的气体能够使电池产生旋转力矩,便于电池从充电器上脱离,以实现断路;同时能够将喷发能量转换成旋转动能,减小电池喷气、爆炸波及的范围,使得电池更安全。
2.根据权利要求1所述的防爆预警方法,其特征在于:所述盖顶(61)由透明材料做成。
3.根据权利要求1所述的防爆预警方法,其特征在于:在所述分膜叶片(5)上涂有纯银层。
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