CN114284597B - 一种高安全性锂电池 - Google Patents
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Abstract
本发明属于锂电池领域，尤其涉及一种高安全性锂电池，包括外壳体，外壳体设有电源接口，外壳体内上端固设有隔板，隔板下方设有内壳体，内壳体内固设有电池，电池之间固设有散热柱，散热柱内循环流动有冷却液，散热柱上朝向电池的方向设有若干加速灭火模块，隔板上固设有可伸缩的伸缩管，伸缩管一端固连于循环结束的散热柱，伸缩管另一端固连于连接管，连接管经过动力模块和执行模块连入循环开始的散热柱。
Description
技术领域
本发明属于锂电池领域，尤其涉及一种高安全性锂电池。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。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。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。现有的电动车上应用的锂电池存在发生爆燃时安全性较低容易引发连锁反应，对潮湿环境无相应的应对方法，长时间的潮湿环境容易引起电池短路，触点锈蚀等问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种能给锂电池除湿并防止锂电池起火爆燃的一种高安全性锂电池。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
优选地，一种高安全性锂电池,包括外壳体，所述外壳体设有电源接口，所述外壳体内上端固设有隔板，所述隔板下方设有内壳体，所述内壳体内固设有电池，所述电池之间固设有散热柱，所述散热柱内循环流动有冷却液，所述散热柱上朝向电池的方向设有若干加速灭火模块，所述隔板上固设有可伸缩的伸缩管，所述伸缩管一端固连于循环结束的散热柱，所述伸缩管另一端固连于连接管，所述连接管经过动力模块和执行模块连入循环开始的散热柱。
优选地，所述外壳体和内壳体之间设有减震弹簧，所述外壳体内固设有检测湿度的湿度检测计，所述散热柱之间设有连接通道相连。
优选地，所述加速灭火模块包括固设于内壳体内的空心杆，所述空心杆壁内滑动设有热熔隔板，所述热熔隔板挡住空心杆面向电池的开口，所述热熔隔板下方固连有齿条，所述齿条和空心杆之间设有已经蓄力的拉簧，所述齿条一侧的空心杆上转动设有第一齿轮，所述第一齿轮与齿条啮合传动，所述第一齿轮上固连有蜗杆，所述蜗杆与第一齿轮在同一水平面上，所述蜗杆上方设有涡轮，所述涡轮与蜗杆啮合传动，所述空心杆的开口远离电池一侧转动设有增速叶片，所述增速叶片外侧固设有齿圈，所述齿圈和涡轮啮合传动。
优选地，所述动力模块包括穿过隔板固连于内壳体上的第一活塞杆，所述第一活塞杆另一端固设有第一活塞，所述第一活塞外设有第一活塞缸，所述第一活塞在第一活塞缸内上下滑动，所述第一活塞缸在外壳体上端的空腔内左右滑动，所述第一活塞缸上端开有第一单向阀，所述第一活塞缸一侧固连有第二活塞杆，所述第二活塞杆另一端固设有第二活塞，所述第二活塞外套有第二活塞缸，所述第二活塞在第二活塞缸内滑动，所述第二活塞缸固连于外壳体上所述第二活塞缸下方开有第二单向阀，所述第二活塞缸远离第一活塞一侧设有固连于外壳体上的集气室，所述第一活塞缸上设有通入集气室的第一输气管，所述第二活塞缸上设有通入集气室的第二输气管，所述集气室下侧固设有第三管道，所述第三管道另一端固设有加压室，所述加压室两侧连有连接管，
优选地，所述执行模块包括固设于集气室下端远离第三管道一侧的压力阀，所述压力阀的位置设有固连于集气室上的第四管道，所述第四管道连接至固连于隔板上的执行模块壳体内，所述执行模块壳体内设有两通气口，所述第四管道与通气口相连，所述执行模块壳体内开有旋转腔体，所述旋转腔体偏心旋转设有转动盘，所述转动盘中间固连有穿过执行模块壳体的传动轴，所述转动盘上滑动设有顶板，所述顶板一端设于转动盘内另一端抵在旋转腔体的壁上，所述顶板和转动盘之间设有弹簧。
优选地，所述传动轴伸出执行模块壳体后接入泵体内的转动轴上，所述转动轴转动设于泵体内，所述转动轴上固设有传输叶片，所述泵体两端连有连接管，所述执行模块壳体内的另一通气口连接有第一管道，所述第一管道接入可过滤水分的过滤器内，所述过滤器上连接有通回外壳体内的第二管道，所述过滤器过滤后的水分排出外壳体外。
有益效果：
1.在动力模块的作用下，冷却液在加压室内气压的作用下压入高温电池的周围进行降温，在电池破裂时，冷却液与电池混合，阻止了电池产生连锁反应的可能。
2.在冷却液进入电池时，加速灭火模块可以将冷却液更迅速的压入电池周围。
3.在执行模块的作用下电动车行驶越颠簸的情况下冷却液流速越快，加强了冷却效果。
附图说明
图1为本发明立体轴测图
图2为本发明俯视图
图3为图2中A-A处剖视图
图4为图3中B-B处剖视图
图5为图3中C处局部放大图
图6为图4中D处局部放大图
图7为图6中E处局部放大图
图8为图7中F-F处剖视图
图9为图4中G处局部放大图
图中：11、外壳体；12、电源接口；13、隔板；14、内壳体；15、减震弹簧；16、电池；17、散热柱；18、加速灭火模块；19、连接通道；20、湿度检测计；21、动力模块；22、执行模块；23、伸缩管；24、连接管；25、第一活塞杆；26、第一活塞；27、第一活塞缸；28、第一单向阀；29、第二活塞杆；30、第二活塞；31、第二活塞缸；32、第二单向阀；33、第一输气管；34、第二输气管；35、集气室；36、压力阀；37、过滤器；38、第一管道；39、第二管道；40、第三管道；41、加压室；42、第四管道；43、执行模块壳体；44、通气口；45、旋转腔体；46、转动盘；47、传动轴；48、顶板；49、弹簧；50、泵体；51、转动轴；52、传输叶片；53、热熔隔板；54、齿条；55、拉簧；56、第一齿轮；57、蜗杆；58、涡轮；59、齿圈；60、增速叶片；
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
结合附图1-9，一种高安全性锂电池,包括外壳体11，外壳体11设有电源接口12，外壳体11内上端固设有隔板13，隔板13下方设有内壳体14，内壳体14内固设有电池16，电池16之间固设有散热柱17，散热柱17内循环流动有冷却液，散热柱17上朝向电池16的方向设有若干加速灭火模块18，隔板13上固设有可伸缩的伸缩管23，伸缩管23一端固连于循环结束的散热柱17，伸缩管23另一端固连于连接管24，连接管24经过动力模块21和执行模块22连入循环开始的散热柱17。
进一步的，外壳体11和内壳体14之间设有减震弹簧15，外壳体11内固设有检测湿度的湿度检测计20，散热柱17之间设有连接通道19相连。
进一步的，加速灭火模块18包括固设于内壳体14内的空心杆，空心杆壁内滑动设有热熔隔板53，热熔隔板53挡住空心杆面向电池16的开口，热熔隔板53下方固连有齿条54，齿条54和空心杆之间设有已经蓄力的拉簧55，齿条54一侧的空心杆上转动设有第一齿轮56，第一齿轮56与齿条54啮合传动，第一齿轮56上固连有蜗杆57，蜗杆57与第一齿轮56在同一水平面上，蜗杆57上方设有涡轮58，涡轮58与蜗杆57啮合传动，空心杆的开口远离电池16一侧转动设有增速叶片60，增速叶片60外侧固设有齿圈59，齿圈59和涡轮58啮合传动。
进一步的，动力模块21包括穿过隔板13固连于内壳体14上的第一活塞杆25，第一活塞杆25另一端固设有第一活塞26，第一活塞26外设有第一活塞缸27，第一活塞26在第一活塞缸27内上下滑动，第一活塞缸27在外壳体11上端的空腔内左右滑动，第一活塞缸27上端开有第一单向阀28，第一活塞缸27一侧固连有第二活塞杆29，第二活塞杆29另一端固设有第二活塞30，第二活塞30外套有第二活塞缸31，第二活塞30在第二活塞缸31内滑动，第二活塞缸31固连于外壳体11上第二活塞缸31下方开有第二单向阀32，第二活塞缸31远离第一活塞26一侧设有固连于外壳体11上的集气室35，第一活塞缸27上设有通入集气室35的第一输气管33，第二活塞缸31上设有通入集气室35的第二输气管34，集气室35下侧固设有第三管道40，第三管道40另一端固设有加压室41，所加压室41两侧连有连接管24，
进一步的，执行模块22包括固设于集气室35下端远离第三管道40一侧的压力阀36，压力阀36的位置设有固连于集气室35上的第四管道42，第四管道42连接至固连于隔板13上的执行模块壳体43内，执行模块壳体43内设有两通气口44，第四管道42与通气口44相连，执行模块壳体43内开有旋转腔体45，旋转腔体45偏心旋转设有转动盘46，转动盘46中间固连有穿过执行模块壳体43的传动轴47，转动盘46上滑动设有顶板48，顶板48一端设于转动盘46内另一端抵在旋转腔体45的壁上，顶板48和转动盘46之间设有弹簧49。
进一步的，传动轴47伸出执行模块壳体43后接入泵体50内的转动轴51上，转动轴51转动设于泵体50内，转动轴51上固设有传输叶片52，泵体50两端连有连接管24，执行模块壳体43内的另一通气口44连接有第一管道38，第一管道38接入可过滤水分的过滤器37内，过滤器37上连接有通回外壳体11内的第二管道39，过滤器37过滤后的水分排出外壳体11外。
工作原理
在阴雨天气湿度比较大或者余地电池壳体进水的情况时，湿度检测计20监测到湿度过大，会直接切断电池的供电，避免发生短路，在电动车骑行过程中会不断发生颠簸，内壳体14在外壳体11内晃动，在减震弹簧15的作用下减震，避免电池16直接受到冲击，引起爆燃的风险，在内壳体14晃动过程中会不断拉长缩短伸缩管23，并带动第一活塞杆25晃动，第一活塞杆25上下移动带动第一活塞26在第一活塞缸27内滑动，由于第一单向阀28只进不出，空气被压缩通过第一输气管33送入集气室35内，第一活塞杆25左右晃动带动第一活塞缸27左右晃动，第一活塞缸27带动第二活塞杆29左右移动，第二活塞杆29带动第二活塞30在第二活塞缸31内滑动，由于第二单向阀32只进不出，空气被压缩通过第二输气管34送入集气室35内，初步压缩的空气通过第三管道40对加压室41内施压，加压室41内气压增高会使得连接管24和散热柱17内的冷却液受到压力。
在某一电池升温过高发生燃烧时，电池高温区域的热熔隔板53被熔断，散热柱17内的冷却液在加压室41内气压的作用下压入高温电池的周围进行降温，在电池破裂时，冷却液与电池混合，阻止了电池产生连锁反应的可能，热熔隔板53的熔断让齿条54被拉簧55向下拉动，齿条54带动第一齿轮56转动，第一齿轮56带动蜗杆57转动，蜗杆57带动涡轮58转动，涡轮58带动齿圈59转动，齿圈59带动增速叶片60转动，增速叶片60的转动可以将冷却液更迅速的压入电池周围。
当集气室35内的气压过高时，压力阀36打开，压缩空气通入转动盘46内，压缩空气推动顶板48在转动盘46内旋转，弹簧49将顶板48一直抵在执行模块壳体43上，然后压缩空气经由第一管道38送入过滤器37中，经过过滤水分的空气经由第二管道39排出，这样对电池壳体内部的空气进行了干燥，避免电路触点生锈或短路，顶板48旋转带动转动盘46旋转，转动盘46旋转带动传动轴47旋转，传动轴47旋转带动转动轴51旋转，转动轴51旋转带动传输叶片52旋转，传输叶片52的旋转加速了冷却液的流动，在电动车行驶越颠簸的情况下冷却液流速越快，加强了冷却效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种高安全性锂电池,包括外壳体(11),其特征在于，所述外壳体(11)设有电源接口(12)，所述外壳体(11)内上端固设有隔板(13)，所述隔板(13)下方设有内壳体(14)，所述内壳体(14)内固设有电池(16)，所述电池(16)之间固设有散热柱(17)，所述散热柱(17)内循环流动有冷却液，所述散热柱(17)上朝向电池(16)的方向设有若干加速灭火模块(18)，所述隔板(13)上固设有可伸缩的伸缩管(23)，所述伸缩管(23)一端固连于循环结束的散热柱(17)，所述伸缩管(23)另一端固连于连接管(24)，所述连接管(24)经过动力模块(21)和执行模块(22)连入循环开始的散热柱(17)；
所述动力模块(21)包括穿过隔板(13)固连于内壳体(14)上的第一活塞杆(25)，所述第一活塞杆(25)另一端固设有第一活塞(26)，所述第一活塞(26)外设有第一活塞缸(27)，所述第一活塞(26)在第一活塞缸(27)内上下滑动，所述第一活塞缸(27)在外壳体(11)上端的空腔内左右滑动，所述第一活塞缸(27)上端开有第一单向阀(28)，所述第一活塞缸(27)一侧固连有第二活塞杆(29)，所述第二活塞杆(29)另一端固设有第二活塞(30)，所述第二活塞(30)外套有第二活塞缸(31)，所述第二活塞(30)在第二活塞缸(31)内滑动，所述第二活塞缸(31)固连于外壳体(11)上，所述第二活塞缸(31)下方开有第二单向阀(32)，所述第二活塞缸(31)远离第一活塞(26)一侧设有固连于外壳体(11)上的集气室(35)，所述第一活塞缸(27)上设有通入集气室(35)的第一输气管(33)，所述第二活塞缸(31)上设有通入集气室(35)的第二输气管(34)，所述集气室(35)下侧固设有第三管道(40)，所述第三管道(40)另一端固设有加压室(41)，所述加压室(41)两侧连有连接管(24)。
2.根据权利要求1所述的一种高安全性锂电池，其特征在于，所述外壳体(11)和内壳体(14)之间设有减震弹簧(15)，所述外壳体(11)内固设有检测湿度的湿度检测计(20)，所述散热柱(17)之间设有连接通道(19)相连。
3.根据权利要求2所述的一种高安全性锂电池，其特征在于，所述加速灭火模块(18)包括固设于内壳体(14)内的空心杆，所述空心杆壁内滑动设有热熔隔板(53)，所述热熔隔板(53)挡住空心杆面向电池(16)的开口，所述热熔隔板(53)下方固连有齿条(54)，所述齿条(54)和空心杆之间设有已经蓄力的拉簧(55)，所述齿条(54)一侧的空心杆上转动设有第一齿轮(56)，所述第一齿轮(56)与齿条(54)啮合传动，所述第一齿轮(56)上固连有蜗杆(57)，所述蜗杆(57)与第一齿轮(56)在同一水平面上，所述蜗杆(57)上方设有涡轮(58)，所述涡轮(58)与蜗杆(57)啮合传动，所述空心杆的开口远离电池(16)一侧转动设有增速叶片(60)，所述增速叶片(60)外侧固设有齿圈(59)，所述齿圈(59)和涡轮(58)啮合传动。
4.根据权利要求3所述的一种高安全性锂电池，其特征在于，所述执行模块(22)包括固设于集气室(35)下端远离第三管道(40)一侧的压力阀(36)，所述压力阀(36)的位置设有固连于集气室(35)上的第四管道(42)，所述第四管道(42)连接至固定连接在隔板(13)上的执行模块壳体(43)内，所述执行模块壳体(43)内设有两通气口(44)，所述第四管道(42)与通气口(44)相连，所述执行模块壳体(43)内开有旋转腔体(45)，所述旋转腔体(45)偏心旋转设有转动盘(46)，所述转动盘(46)中间固连有穿过执行模块壳体(43)的传动轴(47)，所述转动盘(46)上滑动设有顶板(48)，所述顶板(48)一端设于转动盘(46)内，另一端抵在旋转腔体(45)的壁上，所述顶板(48)和转动盘(46)之间设有弹簧(49)。
5.根据权利要求4所述的一种高安全性锂电池，其特征在于，所述传动轴(47)伸出执行模块壳体(43)后接入泵体(50)内的转动轴(51)上，所述转动轴(51)转动设于泵体(50)内，所述转动轴(51)上固设有传输叶片(52)，所述泵体(50)两端连有连接管(24)，所述执行模块壳体(43)内的另一通气口(44)连接有第一管道(38)，所述第一管道(38)接入可过滤水分的过滤器(37)内，所述过滤器(37)上连接有通回外壳体(11)内的第二管道(39)，所述过滤器(37)过滤后的水分排出外壳体(11)外。
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