CN108417742B - 一种具有防水功能的锂电池外壳 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有防水功能的锂电池外壳，包括：上壳、下壳、底座，所述上壳与下壳顶部过盈配合连接，所述下壳底部与底座之间设有一防水条，下壳与底座经卡扣组件卡扣连接。本发明的有益效果：通过上壳和下壳构成锂电池的防水外壳，通过将锂电池安装在下壳内，将下壳与底座扣合在一起，通过防水条的紧密贴合可阻挡水进入到下壳内，便可实现防水功能，且上壳与下壳采用抗冲压的ABS/PC材料，不仅具有高效的防水性能且质地轻，方便使用者携带，在上壳内部设有的安全阀，在安全阀内部设有的防爆针与防暴膜，防爆性能好，能够精准的解决电池突遇滥用等意外情况下产生的涨爆安全问题。
Description
技术领域
本实用发明涉及锂电池外壳领域，尤其涉及一种具有防水功能的锂电池外壳。
背景技术
锂电池是指电化学体系中含有锂的电池，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池；锂金属电池通常是不可充电的，且内含金属态的锂，锂离子电池不含金属态的锂，并且是可以充电的，它以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，可充电锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。
中国专利申CN201120162544.X公开了一种锂电池外壳,旨在提供一种在电池内部压力增大的情况下,不会产生爆炸危险,提高锂电池的使用寿命和安全性的锂电池外壳。由壳体和底板连接而成,所述底板的中心向内凹陷并由中心向外部圆滑过渡。所述底板中心部位与最外部边缘部位的高度差为1mm。该技术披露的外壳防水性能低，在锂电池投入使用时，如果没有做到及时的防水时，当锂电池不慎落入到水中或者接触的水分子时，容易失灵而无法使用，渗水严重时还可能危及到人身安全，不仅浪费成本且具有危险性。
实用发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用发明目的是提供一种具有防水功能的锂电池外壳，以解决现有技术的防水性能低，在锂电池投入使用时，如果没有做到及时的防水时，当锂电池不慎落入到水中或者接触的水分子时，容易失灵而无法使用，渗水严重时还可能危及到人身安全，不仅浪费成本且具有危险性的问题。
为了实现上述目的，本实用发明具体技术方案如下：
一种具有防水功能的锂电池外壳，包括：上壳、下壳、底座，所述上壳与下壳顶部过盈配合连接，所述下壳底部与底座之间设有一防水条，下壳与底座经卡扣组件卡扣连接。
较佳地，所述卡扣组件包括：固定弯杆、连接臂、固定板、螺栓，所述固定弯杆的左右两端口与连接臂的底端热熔连接为一体化结构，所述连接臂的上端口嵌套于固定板的左右两侧并采用过盈配合，所述固定板通过螺栓固定于下壳的左右两端。
较佳地，所述上壳设有一U型的提手，提手开口的两端分别与上壳的左右两端铰接；提手U型横端外侧设有啮合口,对应的下壳该侧设有扣脚。
较佳地，所述上壳的内部设有O型圈、圆球、防爆针、弹簧、泄压孔、隔热防爆层、安全阀、防爆膜，所述O型圈设有两个且安装在安全阀的内部，所述防爆膜与安全阀内部的防爆针相配合，所述防爆针安装在圆球内，所述圆球与弹簧连接且左右端与O型圈间隙配合，所述防爆针通过弹簧与泄压孔配合，所述隔热防爆层安装在上壳与下壳的内壁。
进一步地，所述上壳与下壳固定在一起构成一个中空的上窄下宽多边形结构。所述隔热防爆层的截面呈多边形结构，其厚度为8mm-12mm。
更进一步地，所述隔热防爆层设有膜安全基础层、金属隔热胶膜层、压感式黏胶层、透明胶质保护层、耐磨损涂布层、抗氧化隔离层、固定式黏胶层，所述膜安全基础层的左侧从内至外依次贴合有金属隔热胶膜层、压感式黏胶层、透明胶质保护层，所述耐磨损涂布层与固定式黏胶层之间贴合有抗氧化隔离层，所述耐磨损涂布层、抗氧化隔离层、固定式黏胶层均固定在膜安全基础层的右侧。
较佳地，所述提手上设有电极通孔，对应的上壳设有连通通该电极通孔的圆柱形的电极接口；所述电极接口外表面套设一透明护套；所述电极接口、透明护套贯穿一垫圈连通至上壳的内部。
较佳地，所述底座的四个角分别设有防撞片；所述下壳的后部设有两个以上的圆形凸台；所述提手的手柄位置上包裹有一层防滑胶套。
较佳地，所述底座顶部内侧设有一防水条固定槽，所述防水条熔接在防水条固定槽的内部。
较佳地，所述上壳上还设有安全阀固定口；所述安全阀固定口设有软性连接带、密封口；所述密封口通过安全阀固定口过盈配合于上壳的内部，所述安全阀固定口的外表面通过软性连接带连接有密封口。
进一步地，所述上壳与下壳采用抗冲压的ABS/PC材料所制，具有高强度质地轻的功能。
进一步地，所述防水条为硅胶密封条，具有良好的密封性能，实现防水、防尘、防腐的功能。
进一步地，所述螺栓采用无磁性的不锈钢螺栓，经久耐用。
进一步地，所述透明护套可保护电极接口不被腐蚀具有防水性。
本实用发明的有益效果：通过上壳和下壳构成锂电池的防水外壳，通过将锂电池安装在下壳内，将下壳与底座扣合在一起，通过防水条的紧密贴合可阻挡水进入到下壳内，便可实现防水功能，且上壳与下壳采用抗冲压的ABS/PC材料，不仅具有高效的防水性能且质地轻，方便使用者携带，在上壳内部设有的安全阀，在安全阀内部设有的防爆针与防暴膜，防爆性能好，能够精准的解决电池突遇滥用等意外情况下产生的涨爆安全问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用发明的结构示意图；
图2为本实用发明的后视把手撑开90°结构示意图；
图3为本实用发明的侧视把手撑开45°结构示意图；
图4为本实用发明的局部爆炸图；
图5为图3中B的放大图；
图6为图1中A的放大图；
图7为本实用发明上壳的结构示意图；
图8为本实用发明卡扣组件的结构示意图；
图9为本实用发明上壳内部的剖视图；
图10为图9中C的放大图；
图11为本发明中隔热防爆层的结构示意图。
图中：安全阀固定口-1、上壳-2、提手-3、电极通孔-4、啮合口-5、下壳-6、底座-7、扣合凹槽-8、卡扣组件-9、防撞片-10、圆形凸台-11、透明护套-401、电极接口-402、垫圈-403、啮合口-5、扣脚-501、密封口-101、软性连接带-102、防水条-701、防水条固定槽-702、固定弯杆-901、连接臂-902、固定板-903、螺栓-904、O型圈-201、圆球-202、防爆针-203、弹簧-204、泄压孔-205、隔热防爆层-206、安全阀-207、防爆膜-208、膜安全基础层-2061、金属隔热胶膜层-2062、压感式黏胶层-2063、透明胶质保护层-2064、耐磨损涂布层-2065、抗氧化隔离层-2066、固定式黏胶层-2067。
具体实施方式
为使本实用发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用发明。
请参阅图1-图10，本实用发明提供一种具有防水功能的锂电池外壳，包括：上壳2、下壳6、底座7，所述上壳2与下壳6顶部过盈配合连接，所述下壳6底部与底座7之间设有一防水条701，下壳6与底座7经卡扣组件9卡扣连接。
其中，所述卡扣组件9包括：固定弯杆901、连接臂902、固定板903、螺栓904，所述固定弯杆901的左右两端口与连接臂902的底端热熔连接为一体化结构，所述连接臂902的上端口嵌套于固定板903的左右两侧并采用过盈配合，所述固定板903通过螺栓904固定于下壳6的左右两端。
所述上壳2设有一U型的提手3，提手3开口的两端分别与上壳2的左右两端铰接；提手3U型横端外侧设有啮合口5,对应的下壳6该侧设有扣脚501。
所述上壳2的内部设有O型圈201、圆球202、防爆针203、弹簧204、泄压孔205、隔热防爆层206、安全阀207、防爆膜208，所述O型圈201设有两个且安装在安全阀207的内部，所述防爆膜208与安全阀207内部的防爆针203相配合，所述防爆针203安装在圆球202内，所述圆球202与弹簧204连接且左右端与O型圈201间隙配合，所述防爆针203通过弹簧204与泄压孔205配合，所述隔热防爆层206安装在上壳2与下壳6的内壁。
所述上壳2与下壳6固定在一起构成一个中空的上窄下宽多边形结构。所述隔热防爆层206的截面呈多边形结构，其厚度为8mm-12mm。
所述提手3上设有电极通孔4，对应的上壳2设有连通通该电极通孔4的圆柱形的电极接口402；所述电极接口402外表面套设一透明护套403；所述电极接口402、透明护套403贯穿一垫圈401连通至上壳2的内部。
所述底座7的四个角分别设有防撞片10；所述下壳6的后部设有两个以上的圆形凸台11；所述提手3的手柄位置上包裹有一层防滑胶套。
所述底座7顶部内侧设有一防水条固定槽702，所述防水条701熔接在防水条固定槽702的内部。
所述上壳2上还设有安全阀固定口1；所述安全阀固定口1设有软性连接带101、密封口102；所述密封口102通过安全阀固定口1过盈配合于上壳2的内部，所述安全阀固定口1的外表面通过软性连接带101连接有密封口102。
所述上壳2与下壳6采用抗冲压的ABS/PC材料所制，具有高强度质地轻的功能，所述防水条701为硅胶密封条，具有良好的密封性能，实现防水、防尘、防腐的功能，所述螺栓904采用无磁性的不锈钢螺栓，经久耐用，所述透明护套403可保护电机接口402不被腐蚀具有防水性。
请参阅图11，所述隔热防爆层206设有膜安全基础层2061、金属隔热胶膜层2062、压感式黏胶层2063、透明胶质保护层2064、耐磨损涂布层2065、抗氧化隔离层2066、固定式黏胶层2067，所述膜安全基础层2061的左侧从内至外依次贴合有金属隔热胶膜层2062、压感式黏胶层2063、透明胶质保护层2064，所述耐磨损涂布层2065与固定式黏胶层2067之间贴合有抗氧化隔离层2066，所述耐磨损涂布层2065、抗氧化隔离层2066、固定式黏胶层2067均固定在膜安全基础层2061的右侧。
本实用发明在上壳2与下壳6的内壁上设有一层隔热防爆层206，该隔热防爆层206通过设有的膜安全基础层2061、金属隔热胶膜层2062、压感式黏胶层2063、透明胶质保护层2064、耐磨损涂布层2065、抗氧化隔离层2066、固定式黏胶层2067，该锂电池在投入到使用的过程中，通过该隔热防爆层206将内部的热量散发出去，且圆形凸台11的设计，能够起到防止外界的力直接接触到壳体，起到保护电池的作用，同时还可加强防水外壳的散热和美观效果。
如图2所示，该提手3与上壳2铰接，可自由活动，且该角度最大限度的可提升至90°，如图3所示，为提手3活动至45°时的状态图，由此可知，该提手3实现的角度自由转换，可方便使用者随时提取，当使用者在需要使用的时候可以随时使用，携带方便，便携性高。
本实用发明所述的防爆膜208是装在压力容器上部以防止容器爆炸的金属薄膜，是一种安全装置，又称防爆片或爆破片，当容器内压力超过一定限度时，薄膜先被冲破，因而可以降低容器内的压力，避免爆炸；所述的安全阀207是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。
本实用发明的工作原理为：通过采用的ABS/PC材料制成的上壳2与下壳6构成锂电池的防水外壳，在安装在防水外壳时，只需要将锂电池各部件连接完整，在将锂电池固定在下壳6内部，将锂电池与下壳6上端的两个电极通孔4对接好，通过卡扣组件9将防水外壳与底座7卡接在一起，由于底座7内部设有安装防水条701的防水条固定槽702，可将防水条701紧密的固定在底座7的内部，通过防水条701与下壳6的底端的过盈配合，便可以阻挡水进入到防水外壳内，实现较佳的防水功能，避免锂电池接触到水失灵，由于在上壳2上设有安全阀207，安全阀207内部设有的弹簧204与O型圈201紧密配合，当防水外壳内部的压力过大时，弹簧204受到压力的冲击向上收缩，此时，弹簧204与O型圈201便会断开，产生一个通道，压力便会通道由泄压孔205排出，当内部的压力恢复到正常大小时，弹簧204便会向下膨胀与O型圈201紧密贴合在一起，由于在安全阀固定口1的外表面还增设有一个密封口101，在不使用安全阀207可以将密封口101封住，通过设于的密封口101以及弹簧201和O型圈201，这双重的防水结构，可有效的防止防水外壳内部进水，有效的提高锂电池的使用寿命，提高锂电池使用的安全性能。
本实用发明的安全阀固定口1、上壳2、提手3、电极通孔4、啮合口5、下壳6、底座7、扣合凹槽8、卡扣组件9、防撞片10、圆形凸台11、透明护套401、电极接口402、垫圈403、啮合口5、扣脚501、密封口101、软性连接带102、防水条701、防水条固定槽702、固定弯杆901、连接臂902、固定板903、螺栓904、O型圈201、圆球202、防爆针203、弹簧204、泄压孔205、隔热防爆层206、安全阀207、防爆膜208、膜安全基础层2061、金属隔热胶膜层2062、压感式黏胶层2063、透明胶质保护层2064、耐磨损涂布层2065、抗氧化隔离层2066、固定式黏胶层2067，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本实用发明解决的问题是现有技术的防水性能低，在锂电池投入使用时，如果没有做到及时的防水时，当锂电池不慎落入到水中或者接触的水分子时，容易失灵而无法使用，渗水严重时还可能危及到人身安全，不仅浪费成本且具有危险性，本实用发明通过上述部件的互相组合，便可实现防水功能，且上壳与下壳采用抗冲压的ABS/PC材料，不仅具有高效的防水性能且质地轻，方便使用者携带，在上壳内部设有的安全阀，在安全阀内部设有的防爆针与防暴膜，防爆性能好，能够精准的解决电池突遇滥用等意外情况下产生的涨爆安全问题。
以上显示和描述了本实用发明的基本原理和主要特征和本实用发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，包括：上壳(2)、下壳(6)、底座(7)，所述上壳(2)与下壳(6)顶部过盈配合连接，所述下壳(6)底部与底座(7)之间设有一防水条(701)，下壳(6)与底座(7)经卡扣组件(9)卡扣连接；
所述上壳(2)的内部设有O型圈(201)、圆球(202)、防爆针(203)、弹簧(204)、泄压孔(205)、隔热防爆层(206)、安全阀(207)、防爆膜(208)，所述O型圈(201)设有两个且安装在安全阀(207)的内部，所述防爆膜(208)与安全阀(207)内部的防爆针(203)相配合，所述防爆针(203)安装在圆球(202)内，所述圆球(202)与弹簧(204)连接且左右端与O型圈(201)间隙配合，所述防爆针(203)通过弹簧(204)与泄压孔(205)配合，所述隔热防爆层(206)安装在上壳(2)与下壳(6)的内壁。
2.根据权利要求1所述的具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，所述卡扣组件(9)包括：固定弯杆(901)、连接臂(902)、固定板(903)、螺栓(904)，所述固定弯杆(901)的左右两端口与连接臂(902)的底端热熔连接为一体化结构，所述连接臂(902)的上端口嵌套于固定板(903)的左右两侧并采用过盈配合，所述固定板(903)通过螺栓(904)固定于下壳(6)的左右两端。
3.根据权利要求1所述的具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，所述上壳(2)设有一U型的提手(3)，提手(3)开口的两端分别与上壳(2)的左右两端铰接；提手(3)U型横端外侧设有啮合口(5),对应的下壳(6)该侧设有扣脚(501)。
4.根据权利要求1所述的具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，所述上壳(2)的内部设有O型圈(201)、圆球(202)、防爆针(203)、弹簧(204)、泄压孔(205)、隔热防爆层(206)、安全阀(207)、防爆膜(208)，所述O型圈(201)设有两个且安装在安全阀(207)的内部，所述防爆膜(208)与安全阀(207)内部的防爆针(203)相配合，所述防爆针(203)安装在圆球(202)内，所述圆球(202)与弹簧(204)连接且左右端与O型圈(201)间隙配合，所述防爆针(203)通过弹簧(204)与泄压孔(205)配合，所述隔热防爆层(206)安装在上壳(2)与下壳(6)的内壁。
5.根据权利要求4所述的具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，所述上壳(2)与下壳(6)固定在一起构成一个中空的上窄下宽多边形结构；所述隔热防爆层(206)的截面呈多边形结构，其厚度为8mm-12mm。
6.根据权利要求5所述的具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，所述隔热防爆层(206)设有膜安全基础层(2061)、金属隔热胶膜层(2062)、压感式黏胶层(2063)、透明胶质保护层(2064)、耐磨损涂布层(2065)、抗氧化隔离层(2066)、固定式黏胶层(2067)，所述膜安全基础层(2061)的左侧从内至外依次贴合有金属隔热胶膜层(2062)、压感式黏胶层(2063)、透明胶质保护层(2064)，所述耐磨损涂布层(2065)与固定式黏胶层(2067)之间贴合有抗氧化隔离层(2066)，所述耐磨损涂布层(2065)、抗氧化隔离层(2066)、固定式黏胶层(2067)均固定在膜安全基础层(2061)的右侧。
7.根据权利要求3所述的具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，所述提手(3)上设有电极通孔(4)，对应的上壳(2)设有连通该电极通孔(4)的圆柱形的电极接口(402)；所述电极接口(402)外表面套设一透明护套(403)；所述电极接口(402)、透明护套(403)贯穿一垫圈(401)连通至上壳(2)的内部。
8.根据权利要求3所述的具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，所述底座(7)的四个角分别设有防撞片(10)；所述下壳(6)的后部设有两个以上的圆形凸台(11)；所述提手(3)的手柄位置上包裹有一层防滑胶套。
9.根据权利要求1所述的具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，所述底座(7)顶部内侧设有一防水条固定槽(702)，所述防水条(701)熔接在防水条固定槽(702)的内部。
10.根据权利要求1所述的具有防水功能的锂电池外壳，其特征在于，所述上壳(2)上还设有安全阀固定口(1)；所述安全阀固定口(1)设有软性连接带(101)、密封口(102)；所述密封口(102)通过安全阀固定口(1)过盈配合于上壳(2)的内部，所述安全阀固定口(1)的外表面通过软性连接带(101)连接有密封口(102)。
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