CN112670679B - 一种锂离子电池用阻燃防爆外壳 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，具体涉及锂离子电池技术领域，包括壳体，所述壳体内部设有调压机构和灭火机构，所述灭火机构设在调压机构外部；所述调压机构包括两个隔板，所述隔板固定设在壳体内部，所述隔板内部固定设有多个调压箱，所述调压箱设在隔板内部并穿过隔板延伸出隔板一侧，所述调压箱内部设有第一活塞，所述第一活塞插接在调压箱内部并延伸出调压箱一侧，所述第一活塞一侧固定设有多个连接杆，所述连接杆设在调压箱内部并穿过调压箱延伸出调压箱一侧。本发明通过利用调压箱，调节电芯短路时引起的两个隔板之间的高压，从而能够防止出现电池爆炸的情况，以保障使用者的人身安全。

Description

一种锂离子电池用阻燃防爆外壳

技术领域

本发明实施例涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池用阻燃防爆外壳。

背景技术

锂离子电池是一种可充电电池，最早由埃克森美孚的化学家斯坦利·惠廷汉姆于20世纪70年代提出。锂离子电池通常用于便携式电子设备和电动汽车，并且在军事和航空航天应用中日益流行，随着科学技术的发展，将会有更多性能优良的电源品种出现在未来战争中，我们应该密切关注世界各先进国家蓄电池的研究应用情况，大力发展我国的电源装备，努力提高我国电源技术水平。近年来，随着锂离子电池技术的快速发展，在各个电源领域中，锂离子电池取代传统的铅酸电池的步伐也在逐步的加快。与传统的铅酸电池相比，锂离子电池具有能量密度高、体积小、质量轻、使用寿命长、使用温度范围宽等优势，尤其是以磷酸铁锂为正极材料的锂离子电池综合优势更加突出。

当锂离子电池使用不当时很容易出现由于短路、热失控等而引起的电池冒烟起火、爆炸、燃烧等现象，而且现有技术中锂离子电池外壳无法对电池内压进行调节，使得电池在短路的情况下容易发生爆炸，从而容易危及人们的身体健康。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，通过利用调压箱，调节电芯短路时引起的两个隔板之间的高压，从而能够防止出现电池爆炸的情况，以保障使用者的人身安全，以解决现有技术中由于现有的电池外壳无法调节电池内部的压强导致的电池爆炸危及人身安全的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，包括壳体，所述壳体内部设有调压机构和灭火机构，所述灭火机构设在调压机构外部；

所述调压机构包括两个隔板，所述隔板固定设在壳体内部，所述隔板内部固定设有多个调压箱，所述调压箱设在隔板内部并穿过隔板延伸出隔板远离壳体中间位置的一侧，所述调压箱内部设有第一活塞，所述第一活塞插接在调压箱内部并延伸出调压箱靠近壳体中间位置的一侧，所述第一活塞一侧固定设有多个连接杆，所述连接杆设在调压箱内部并穿过调压箱延伸出调压箱一侧；

所述灭火机构包括挤压板，所述挤压板设在调压箱远离第一活塞的一侧，所述挤压板与连接杆一端固定连接，所述挤压板一侧固定设有储气囊，所述储气囊一侧与壳体侧壁固定连接，所述储气囊顶部和底部均固定设有多个导管，所述导管一端固定设有储料管，多个所述储料管分别设在调压箱顶部和底部，所述储料管设在隔板一侧并延伸入隔板内部，所述储料管与隔板固定连接，所述储料管内部设有移动板，所述移动板一侧固定设有第二活塞，所述第二活塞一侧固定设有储料薄膜，所述储料薄膜内部固定设有移动杆，所述移动杆外端固定设有多个尖针，所述储料薄膜内部填充有灭火干粉，所述储料薄膜一侧固定设有第三活塞，所述第三活塞与储料管内壁相接触。

进一步地，所述储气囊内部填充有二氧化碳气体。

进一步地，所述移动板一侧开设有进气孔，所述移动板内部开设有多个出气孔，所述进气孔设在多个出气孔之间，所述进气孔与出气孔相连通。

进一步地，所述移动板内部固定设有两个弹簧，所述弹簧一端固定设有插块，所述插块设在移动板内部，所述插块设在出气孔一侧。

进一步地，所述移动板内部开设有两个第一凹槽，所述弹簧和插块均设在第一凹槽内部。

进一步地，所述储料管内部开设有两个插孔，所述插块插接在插孔内部。

进一步地，所述壳体内部设有电芯，所述电芯设在两个隔板之间。

进一步地，所述壳体内部顶端和底端均开设有第二凹槽，所述电芯顶端和底端分别插接在两个第二凹槽内部。

本发明实施例具有如下优点：

1、本发明通过利用两个隔板将电芯密封在壳体内部，并利用多个第一活塞堵住调压箱，以防止漏气，从而能够保证电芯处于密封的环境中，当电芯短路时会通过自身升高周围的温度从而能够增大压强，压强增大之后，两个隔板之间的高压推动第一活塞在调压箱内部移动，并利用第一活塞推动连接杆移动，从而能够在温度不变的条件下，增大电芯周围的体积，从而能够减小压强，与现有技术相比，能够有效的减小电池内部的压强，从而能够防止出现爆炸的情况，进而能够防止造成人员伤害；

2、本发明通过向储气囊内部充入二氧化碳气体，并利用连接杆和挤压板挤压储气囊，使得储气囊能够利用导管将二氧化碳气体通入储料管内部，从而推动移动板、第二活塞、储料薄膜和第三活塞向两个隔板之间的方向移动，从而能够将储料薄膜移动到压强较大的区域，而且储料薄膜受到外界亚压强的挤压会与尖针接触，使得尖针能够将储料薄膜戳破，从而能够将储料薄膜内部填充的能够灭火的灭火干粉释放出去，使得灭火干粉能够与火焰接触并将其扑灭，而且灭火干粉的存在也能够进一步阻止火势的蔓延，与现有技术相比，能够起到良好的灭火和阻燃的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明提供的整体结构示意图；

图2为本发明提供的储料管的俯视图；

图3为本发明提供的调压箱的俯剖图；

图4为本发明提供的图1中A的放大图；

图5为本发明提供的移动板的立体图；

图6为本发明提供的第二凹槽、隔板与壳体的结构示意图；

图7为本发明提供的移动板与出料管的结构示意图；

图8为本发明提供的图3中B的放大图；

图9为本发明提供的图3中C的放大图。

图中：1电芯、2壳体、3隔板、4调压箱、5第一活塞、6连接杆、7挤压板、8储气囊、9二氧化碳气体、10导管、11储料管、12移动板、13第二活塞、14储料薄膜、15移动杆、16尖针、17第三活塞、18进气孔、19出气孔、20弹簧、21插块、22插孔、23灭火干粉、24第一凹槽、25第二凹槽。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照说明书附图1-3、8和9，该实施例的一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，包括包括壳体2，所述壳体2内部设有调压机构和灭火机构，所述灭火机构设在调压机构外部；

所述调压机构包括两个隔板3，所述隔板3固定设在壳体2内部，所述隔板3内部固定设有多个调压箱4，所述调压箱4设在隔板3内部并穿过隔板3延伸出隔板3远离壳体2中间位置的一侧，所述调压箱4内部设有第一活塞5，所述第一活塞5插接在调压箱4内部并延伸出调压箱4靠近壳体2中间位置的一侧，所述第一活塞5一侧固定设有多个连接杆6，所述连接杆6设在调压箱4内部并穿过调压箱4延伸出调压箱4一侧。

进一步地，所述壳体2内部设有电芯1，所述电芯1设在两个隔板3之间，便于利用隔板3将电芯1密封在壳体2内部，防止出现漏液的情况。

进一步地，所述壳体2内部顶端和底端均开设有第二凹槽25，所述电芯1顶端和底端分别插接在两个第二凹槽25内部，便于限制电芯1在壳体2内部的位置。

实施场景具体为：本发明在使用时，当电芯1使用不当而短路时，电芯1自身的温度会升高并且电芯1会对周围环境进行加热，由于电芯1周围环境的体积不变，所以环境温度升高后，周围的压强会增大，使得两个隔板3之间的压强会大于隔板3外部的压强，所以在高压强的作用下，第一活塞5沿着调压箱4内壁向一侧移动，并且第一活塞5移动还会带动连接杆6向一侧移动，当第一活塞5移动之后，两个隔板3之间的空间体积会增大，在温度不变的条件下，体积增大，两个隔板3之间的压强会减小，从而能够起到调节两个隔板3之间的压强的作用，进而能够防止出现电池爆炸的情况，以保障工作人员的人身安全，该实施方式具体解决了现有技术中由于现有的电池外壳无法调节电池内部的压强导致的电池爆炸危及人身安全的问题。

参照说明书附图1-7和9，该实施例的一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，还包括灭火机构，所述灭火机构包括挤压板7，所述挤压板7设在调压箱4远离第一活塞5的一侧，所述挤压板7与连接杆6一端固定连接，所述挤压板7一侧固定设有储气囊8，所述储气囊8一侧与壳体2侧壁固定连接，所述储气囊8顶部和底部均固定设有多个导管10，所述导管10一端固定设有储料管11，多个所述储料管11分别设在调压箱4顶部和底部，所述储料管11设在隔板3一侧并延伸入隔板3内部，所述储料管11与隔板3固定连接，所述储料管11内部设有移动板12，所述移动板12一侧固定设有第二活塞13，所述第二活塞13一侧固定设有储料薄膜14，所述储料薄膜14内部固定设有移动杆15，所述移动杆15外端固定设有多个尖针16，所述储料薄膜14内部填充有灭火干粉23，所述储料薄膜14一侧固定设有第三活塞17，所述第三活塞17与储料管11内壁相接触。

进一步地，所述储气囊8内部填充有二氧化碳气体9，由于二氧化碳气体9能够降低环境中氧气的含量，所以二氧化碳气体9能扑灭火焰，阻止火焰继续燃烧，以提高灭火的效果。

进一步地，所述移动板12一侧开设有进气孔18，所述移动板12内部开设有多个出气孔19，所述进气孔18设在多个出气孔19之间，所述进气孔18与出气孔19相连通，便于二氧化碳气体9流动到两个隔板3之间。

进一步地，所述移动板12内部固定设有两个弹簧20，所述弹簧20一端固定设有插块21，所述插块21设在移动板12内部，所述插块21设在出气孔19一侧，便于固定移动板12的位置。

进一步地，所述移动板12内部开设有两个第一凹槽24，所述弹簧20和插块21均设在第一凹槽24内部，便于固定弹簧20和插块21的位置。

进一步地，所述储料管11内部开设有两个插孔22，所述插块21插接在插孔22内部，便于将移动板12固定在储料管11内部。

实施场景具体为：连接杆6向一侧移动会推动挤压板7向一侧移动，然后挤压板7在移动的过程中会向一侧挤压储气囊8，当储气囊8受到挤压后内部填充的二氧化碳气体9会通过导管10移动到储料管11内部，随着储料管11内部的气体越来越多，二氧化碳气体9会推动移动板12、第二活塞13、储料薄膜14和第三活塞17向一侧移动，而且储料管11内部的压强大于两个隔板3之间的压强，所以储料薄膜14能够正常移动，当储料薄膜14移动到储料管11外部后，由于两个隔板3之间的压强较大，所以储料薄膜14会被挤压收缩，使得储料薄膜14会向中间收缩与尖针16接触，而且储料薄膜14在与尖针16接触的过程中尖针16会将储料薄膜14戳破，使得储料薄膜14内部的灭火干粉23能够释放出去，从而能够扑灭由电芯1短路而燃烧的火焰，而且灭火干粉23的存在也能够进一步阻止火势的蔓延，从而能够起到良好的灭火和阻燃的作用，此外，当移动板12从储料管11内部一端移动到另一端时，弹簧20会推动插块21移动到插孔22内部，从而能够固定移动板12的位置，而且此时移动板12外端的出气孔19也会暴露出来，使得储料管11内部的二氧化碳气体9能够通过进气孔18和出气孔19移动到两个隔板3之间，由于二氧化碳气体9能够降低环境中氧气的含量，所以二氧化碳气体9能扑灭火焰，阻止火焰继续燃烧，以提高灭火的效果。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，包括壳体(2)，其特征在于：所述壳体(2)内部设有调压机构和灭火机构，所述灭火机构设在调压机构外部；

所述调压机构包括两个隔板(3)，所述隔板(3)固定设在壳体(2)内部，所述隔板(3)内部固定设有多个调压箱(4)，所述调压箱(4)设在隔板(3)内部并穿过隔板(3)延伸出隔板(3)远离壳体(2)中间位置的一侧，所述调压箱(4)内部设有第一活塞(5)，所述第一活塞(5)插接在调压箱(4)内部并延伸出调压箱(4)靠近壳体(2)中间位置的一侧，所述第一活塞(5)一侧固定设有多个连接杆(6)，所述连接杆(6)设在调压箱(4)内部并穿过调压箱(4)延伸出调压箱(4)一侧；

所述灭火机构包括挤压板(7)，所述挤压板(7)设在调压箱(4)远离第一活塞(5)的一侧，所述挤压板(7)与连接杆(6)一端固定连接，所述挤压板(7)一侧固定设有储气囊(8)，所述储气囊(8)一侧与壳体(2)侧壁固定连接，所述储气囊(8)顶部和底部均固定设有多个导管(10)，所述导管(10)一端固定设有储料管(11)，多个所述储料管(11)分别设在调压箱(4)顶部和底部，所述储料管(11)设在隔板(3)一侧并延伸入隔板(3)内部，所述储料管(11)与隔板(3)固定连接，所述储料管(11)内部设有移动板(12)，所述移动板(12)一侧固定设有第二活塞(13)，所述第二活塞(13)一侧固定设有储料薄膜(14)，所述储料薄膜(14)内部固定设有移动杆(15)，所述移动杆(15)外端固定设有多个尖针(16)，所述储料薄膜(14)内部填充有灭火干粉(23)，所述储料薄膜(14)一侧固定设有第三活塞(17)，所述第三活塞(17)与储料管(11)内壁相接触。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，其特征在于：所述储气囊(8)内部填充有二氧化碳气体(9)。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，其特征在于：所述移动板(12)一侧开设有进气孔(18)，所述移动板(12)内部开设有多个出气孔(19)，所述进气孔(18)设在多个出气孔(19)之间，所述进气孔(18)与出气孔(19)相连通。

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，其特征在于：所述移动板(12)内部固定设有两个弹簧(20)，所述弹簧(20)一端固定设有插块(21)，所述插块(21)设在移动板(12)内部，所述插块(21)设在出气孔(19)一侧。

5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，其特征在于：所述移动板(12)内部开设有两个第一凹槽(24)，所述弹簧(20)和插块(21)均设在第一凹槽(24)内部。

6.根据权利要求4所述的一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，其特征在于：所述储料管(11)内部开设有两个插孔(22)，所述插块(21)插接在插孔(22)内部。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，其特征在于：所述壳体(2)内部设有电芯(1)，所述电芯(1)设在两个隔板(3)之间。

8.根据权利要求7所述的一种锂离子电池用阻燃防爆外壳，其特征在于：所述壳体(2)内部顶端和底端均开设有第二凹槽(25)，所述电芯(1)顶端和底端分别插接在两个第二凹槽(25)内部。

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