CN114914580A - 一种自散热功能的防爆锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自散热功能的防爆锂离子电池，涉及锂离子电池技术领域，包括：箱体；箱体内部固定安装有底座，底座顶部设置有锂电池本体，且底座顶部开设有放置锂电池本体的放置槽；固定安装于底座顶部的冷却箱；固定安装于箱体一侧的泄压箱；设置于泄压箱内部用于对箱体进行泄压的防爆组件。该种锂离子电池通过底座、防止槽、冷却箱和散热组件的配合使用，能够对锂电池本体产生的热量进行传递，并将热量散发到外界，使得锂电池本体温度和工作环境温度保持在安全范围内，通过泄压箱和防爆组件的配合使用，能够在箱体内部气压过高时进行泄压处理，避免箱体内部气压过高而导致爆炸的情况发生。

Description

一种自散热功能的防爆锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体是自散热功能的防爆锂离子电池。
背景技术
锂系电池分为锂电池和锂离子电池，手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池，电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。
但是锂离子电池液存在较为致命的缺点，在高温的工作环境下，锂离子电池容易发生自然和爆炸，同时锂离子电池在长时间工作的情况下容易产生大量的热量，导致锂离子电池的工作环境温度升高，容易影响锂离子电池的正常工作，因此对锂离子电池来说，散热功能尤为重要，而在实际锂离子的使用过程中，为对锂离子电池进行较好的保护，一般将锂离子电池装载到箱体或是保护外壳内，防止锂离子电池受到外界的撞击，但会导致锂离子电池产生的热量难以进行散发。
而现有的锂离子电池在工作的过程中，一般在箱体或保护外壳上加设风扇对锂离子表面进行吹风散热，但是加设的风扇在长时间的使用后，也会产生一定的热量，影响锂离子电池的工作环境温度，且吹风散热需要在装载锂离子电池的外壳箱体上开设通风孔，这就导致外界的粉尘和湿气容易通过通风孔进入到外壳或箱体内壁，影响锂离子电池的正常工作。
发明内容
本发明旨在于解决背景技术中存在的缺点，提供自散热功能的防爆锂离子电池，通过底座、防止槽、冷却箱和散热组件的配合使用，能够对锂电池本体产生的热量进行传递，并将热量散发到外界，使得锂电池本体温度和工作环境温度保持在安全范围内，通过泄压箱和防爆组件的配合使用，能够在箱体内部气压过高时进行泄压处理，避免箱体内部气压过高而导致爆炸的情况发生。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种自散热功能的防爆锂离子电池，包括：箱体；所述箱体内部固定安装有底座，所述底座顶部设置有锂电池本体，且所述底座顶部开设有放置所述锂电池本体的放置槽；固定安装于所述底座顶部的冷却箱；固定安装于所述箱体一侧的泄压箱；设置于所述泄压箱内部用于对所述箱体进行泄压的防爆组件；及设置于所述锂电池本体与底座之间、用于对所述锂电池本体进行降温的散热组件。
进一步的，所述防爆组件包括：开设于所述泄压箱一侧的多个泄压孔；开设于所述泄压箱另一侧的排气孔；固定连接于所述泄压箱内的压力弹簧，所述压力弹簧顶部固定连接有活塞，所述活塞将排气孔完全遮掩，所述泄压箱通过泄压孔与箱体相导通。
进一步的，所述散热组件包括：设置于所述放置槽内部的导热硅胶；固定连接于所述导热硅胶底部的多块散热板；开设于所述底座内部的散热腔，且多块所述散热板底端插入到散热腔内，所述散热板外表面固定连接有多块散热鳍片，且多块所述散热鳍片呈竖直方向均匀排列分布。
进一步的，所述底座内部开设有设备腔，所述设备腔一侧设置有呈喇叭状的集气孔，且所述设备腔通关集气孔与散热腔相导通，所述设备腔内部固定安装有支撑架，所述支撑架内部通过轴承转动连接有旋转筒，所述旋转筒外侧固定连接有多根旋转杆，多根所述旋转杆呈环形阵列均匀排列分布，所述旋转杆内部开设有空腔，所述空腔内部设置有与其配套使用的配重块，所述配重块一侧固定连接有复位弹簧，所述旋转杆内部设置有导热管，所述旋转杆一侧固定安装有第一永磁体，所述设备腔顶部的内壁上固定安装有第二永磁体。
进一步的，所述导热硅胶底部固定连接有导热铜块，且所述导热铜块底端插入到散热腔内，所述导热铜块一侧固定连接有导热铜管，且所述导热铜管的一端贯穿集气孔插入到旋转筒。
进一步的，所述导热铜管外侧固定连接有套筒，所述套筒外侧设置有多个万向球，且多个所述万向球紧贴旋转筒内壁，所述套筒一侧设置有弧形结构的导热片，且所述导热片与导热铜管相连接。
进一步的，所述锂电池本体外侧设置有蛇形结构的换热管，所述冷却箱内部设置有呈螺旋结构的冷凝管，且所述冷凝管的两端均与换热管的两端相导通，所述换热管和冷凝管内部均呈真空密闭环境。
进一步的，所述箱体一侧开设有进气孔，所述进气孔与冷却箱相导通，所述底座表面开设有过气孔，所述冷却箱通过过气孔与设备腔相导通，所述箱体一侧开设有出气孔，且所述出气孔与散热腔相导通。
进一步的，所述箱体内部固定安装有固定板，所述固定板表面开设有与锂电池本体配套使用的开槽。
本发明提供了一种自散热功能的防爆锂离子电池，具有以下有益效果：
1、本发明优点在于，通过底座、防止槽和散热组件的配合使用，能够对锂电池本体产生的热量进行传递，并将热量散发到外界，使得锂电池本体温度和工作环境温度保持在安全范围内。
2、其次，通过泄压箱和防爆组件的配合使用，能够在箱体内部气压过高时进行泄压处理，避免箱体内部气压过高而导致爆炸的情况发生。
3、接着，通过冷却箱、换热管和冷凝管的配合使用，能够将锂电池本体表面的热量和箱体内的热量进行热交换，以降低锂电池本体的工作温度以及锂电池本体的工作环境温度，避免锂电池本体工作温度过高而出现自燃爆炸的情况发生。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体结构剖视图。
图3为本发明的散热板结构示意图。
图4为本发明的旋转筒结构侧视剖面图。
图5为本发明的冷凝管结构示意图。
图6为本发明的套筒结构示意图。
图7为本发明的图2中的A处放大图。
图8为本发明的图4中的B处放大图。
图1-8中：1、箱体；101、进气孔；2、底座；201、设备腔；2011、集气孔；202、过气孔；203、散热腔；204、出气孔；205、放置槽；3、冷却箱；4、锂电池本体；401、固定板；402、开槽；5、换热管；501、冷凝管；6、导热硅胶；601、散热板；602、散热鳍片；603、导热铜块；604、导热铜管；605、套筒；606、万向球；607、导热片；7、旋转筒；701、旋转杆；702、导热管；703、空腔；704、配重块；705、复位弹簧；706、第一永磁体；707、第二永磁体；708、支撑架；8、泄压箱；801、泄压孔；802、排气孔；803、压力弹簧；804、活塞。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本申请实施例提供一种自散热功能的防爆锂离子电池，该自散热功能的防爆锂离子电池可以实现通过底座、防止槽和散热组件的配合使用，能够对锂电池本体产生的热量进行传递，并将热量散发到外界，使得锂电池本体温度和工作环境温度保持在安全范围内。以下对该自散热功能的防爆锂离子电池进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
下面结合附图和具体实施方式对本申请予以详细描述。请参阅图1-8中，本实施例提供的一种自散热功能的防爆锂离子电池，包括：箱体1；箱体1内部固定安装有底座2，底座2顶部设置有锂电池本体4，且底座2顶部开设有放置锂电池本体4的放置槽205；固定安装于底座2顶部的冷却箱3；固定安装于箱体1一侧的泄压箱8；设置于泄压箱8内部用于对箱体1进行泄压的防爆组件；及设置于锂电池本体4与底座2之间、用于对锂电池本体4进行降温的散热组件。
在本实施例中，自散热功能的防爆锂离子电池主要包括箱体1、底座2、放置槽205、冷却箱3、锂电池本体4、泄压箱8、防爆组件和散热组件。
其中，自散热功能的防爆锂离子电池包括的箱体1、底座2、放置槽205和散热组件用于安装放置锂电池本体4，并对锂电池本体4进行降温散热。
自散热功能的防爆锂离子电池包括的冷却箱3用于对锂电池本体4外表面和箱体1内部空间进行降温。
自散热功能的防爆锂离子电池包括的泄压箱8和防爆组件用于将箱体1内的高压气体排出，防止箱体1内部气压过高，导致箱体1发生爆炸。
在一些实施例中，防爆组件包括：开设于泄压箱8一侧的多个泄压孔801；开设于泄压箱8另一侧的排气孔802；固定连接于泄压箱8内的压力弹簧803，压力弹簧803顶部固定连接有活塞804，活塞804将排气孔802完全遮掩，泄压箱8通过泄压孔801与箱体1相导通。
在一些实施例中，锂电池本体4在使用的过程中会产生大量的热量，而产生的热量无法及时排出，使得锂电池本体4的放置环境温度过高，引起锂电池本体4产生大量的气体，此时箱体1内部的气体容量增加，气压上升，然后箱体1内的气体筒泄压孔801排入到泄压箱8内，使得活塞804在气压的作用下向下移动并挤压压力弹簧803，使得压力弹簧803发生弹性变形产生弹力，并将产生的弹力作用于活塞804上，然后活塞804下移将排气孔802漏出，使得泄压箱8内部通过排气孔802与外界形成气路，使得箱体1内的气体能够通过排气孔802排出外界，降低箱体1内部的气压，避免箱体1内部的气压过大而发生爆炸的情况。
在一些实施例中，散热组件包括：设置于放置槽205内部的导热硅胶6；固定连接于导热硅胶6底部的多块散热板601；开设于底座2内部的散热腔203，且多块散热板601底端插入到散热腔203内，散热板601外表面固定连接有多块散热鳍片602，且多块散热鳍片602呈竖直方向均匀排列分布。
在一些实施例中，锂电池本体4在过充过放电的时候会产生大量的热量，此时通过导热硅胶6将锂电池本体4产生的热量快速传递到多块散热板601上，并通过散热板601将热量散发到散热腔203内，通过多块散热鳍片602能够增加散热板601与空气的接触面积，提高散热板601与空气的换热效率。
在一些实施例中，底座2内部开设有设备腔201，设备腔201一侧设置有呈喇叭状的集气孔2011，且设备腔201通关集气孔2011与散热腔203相导通，设备腔201内部固定安装有支撑架708，支撑架708内部通过轴承转动连接有旋转筒7，旋转筒7外侧固定连接有多根旋转杆701，多根旋转杆701呈环形阵列均匀排列分布，旋转杆701内部开设有空腔703，空腔703内部设置有与其配套使用的配重块704，配重块704一侧固定连接有复位弹簧705，旋转杆701内部设置有导热管702，旋转杆701一侧固定安装有第一永磁体706，所述设备腔201顶部的内壁上固定安装有第二永磁体707。
在一些实施例中，导热铜管604上的热量铜管导热片607传递到导热管702内，并铜管导热管702散发到空腔703内部，使得空腔703内的气体受热膨胀，推动空腔703内的配重块704进行移动，此时复位弹簧705受到拉伸发生弹性变形产生弹力，并将产生的弹力作用于配重块704上，而配重块704在气体推力的作用下向远离旋转筒7的方向进行移动，使得配重块704与旋转筒7旋转中心的距离增加，进而使得多根旋转杆701与旋转筒7的整体重心偏移产生单向旋转并向集气孔201吹风，然后旋转杆701在旋转的过程中，导热管702与导热片607分离，使得空腔703内的温度下降，使得配重块704在复位弹簧705弹力的作用下回弹到原位，而旋转杆701在旋转到最上方的时候，第一永磁体706与第二永磁体707相互吸引，对旋转杆701施加一定的作用力，使得旋转杆701在惯性和第一永磁体706磁力的作用下快速转动。
在一些实施例中，通关喇叭形状的集气孔2011，使得气体流动的截面减少，气压减少，使得设备腔201内的气体在气压差的作用下快速流向散热腔203，使得散热腔203内的气体流速加快，将散热板601和散热鳍片602上的热量带走，提高散热板601和散热鳍片602对锂电池本体4的散热效果，然后气体通过出气孔204排出外界，能够利用锂电池本体4产生的热量来带动多根旋转杆701进行转动。
在一些实施例中，导热硅胶6底部固定连接有导热铜块603，且导热铜块603底端插入到散热腔203内，导热铜块603一侧固定连接有导热铜管604，且导热铜管604的一端贯穿集气孔2011插入到旋转筒7，导热硅胶6将锂电池本体4产生的热量通过导热铜块603传递到导热铜管604上。
在一些实施例中，导热铜管604外侧固定连接有套筒605，套筒605外侧设置有多个万向球606，且多个万向球606紧贴旋转筒7内壁，套筒605一侧设置有弧形结构的导热片607，且导热片607与导热铜管604相连接，导热片607的一侧紧贴导热管702，铜管导热片607将导热铜管604上的热量传递到旋转杆701内的导热管702内，然后通过多个万向球606，以便于旋转筒7进行转动。
在一些实施例中，锂电池本体4外侧设置有蛇形结构的换热管5，冷却箱3内部设置有呈螺旋结构的冷凝管501，且冷凝管501的两端均与换热管5的两端相导通，换热管5和冷凝管501内部均呈真空密闭环境。
在一些实施例中，锂电池本体4工作时产生的热量会通过自身外壳材质散发到空气中，此时通过换热管5对锂电池本体4表面产生的热量进行热交换，而由于换热管5内呈真空密闭环境，使得换热管5内水的沸点降低，使得水在吸收热量后蒸发产生气体并向上流动，而由于冷凝管501内部的温度较低，使得换热管5内的高温蒸汽向温度较低的冷凝管501方向流动，并进入到冷凝管501内，而外界气体在经过冷却箱3排入到设备腔201时，外界温度较低的气体与冷凝管501内的高温蒸汽进行热交换，使得冷凝管501内的蒸汽遇冷凝华，重新形成水，并排入到换热管5内，使得换热管5内的水循环对锂电池本体4的外表面进行降温散热。
在一些实施例中，箱体1一侧开设有进气孔101，进气孔101与冷却箱3相导通，底座2表面开设有过气孔202，冷却箱3通过过气孔202与设备腔201相导通，箱体1一侧开设有出气孔204，且出气孔204与散热腔203相导通。
在一些实施例中，由于旋转杆701旋转向集气孔2011方向吹风，使得设备腔201内的气压减少，使得冷却箱3内的气体在气压差的作用下通过过气孔202流入到设备腔201内，进而使得外界气体通过进气孔101吸入到冷却箱3内。
在一些实施例中，箱体1内部固定安装有固定板401，固定板401表面开设有与锂电池本体4配套使用的开槽402，通过开槽402能够对锂电池本体4进行限位，防止在移动箱体1时，锂电池本体4与箱体1内壁发生碰撞，造成锂电池本体4出现损坏。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种自散热功能的防爆锂离子电池进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种自散热功能的防爆锂离子电池，其特征在于，包括：
箱体；所述箱体内部固定安装有底座，所述底座顶部设置有锂电池本体，且所述底座顶部开设有放置所述锂电池本体的放置槽；
固定安装于所述底座顶部的冷却箱；
固定安装于所述箱体一侧的泄压箱；
设置于所述泄压箱内部用于对所述箱体进行泄压的防爆组件；及
设置于所述锂电池本体与底座之间、用于对所述锂电池本体进行降温的散热组件。
2.根据权利要求1所述的自散热功能的防爆锂离子电池，其特征在于，所述防爆组件包括：
开设于所述泄压箱一侧的多个泄压孔；
开设于所述泄压箱另一侧的排气孔；
固定连接于所述泄压箱内的压力弹簧，所述压力弹簧顶部固定连接有活塞，所述活塞将排气孔完全遮掩，所述泄压箱通过泄压孔与箱体相导通。
3.根据权利要求1所述的自散热功能的防爆锂离子电池，其特征在于，所述散热组件包括：
设置于所述放置槽内部的导热硅胶；
固定连接于所述导热硅胶底部的多块散热板；
开设于所述底座内部的散热腔，且多块所述散热板底端插入到散热腔内，所述散热板外表面固定连接有多块散热鳍片，且多块所述散热鳍片呈竖直方向均匀排列分布。
4.根据权利要求1所述的自散热功能的防爆锂离子电池，其特征在于，所述底座内部开设有设备腔，所述设备腔一侧设置有呈喇叭状的集气孔，且所述设备腔通关集气孔与散热腔相导通，所述设备腔内部固定安装有支撑架，所述支撑架内部通过轴承转动连接有旋转筒，所述旋转筒外侧固定连接有多根旋转杆，多根所述旋转杆呈环形阵列均匀排列分布，所述旋转杆内部开设有空腔，所述空腔内部设置有与其配套使用的配重块，所述配重块一侧固定连接有复位弹簧，所述旋转杆内部设置有导热管，所述旋转杆一侧固定安装有第一永磁体，所述设备腔顶部的内壁上固定安装有第二永磁体。
5.根据权利要求3所述的自散热功能的防爆锂离子电池，其特征在于，所述导热硅胶底部固定连接有导热铜块，且所述导热铜块底端插入到散热腔内，所述导热铜块一侧固定连接有导热铜管，且所述导热铜管的一端贯穿集气孔插入到旋转筒。
6.根据权利要求5所述的自散热功能的防爆锂离子电池，其特征在于，所述导热铜管外侧固定连接有套筒，所述套筒外侧设置有多个万向球，且多个所述万向球紧贴旋转筒内壁，所述套筒一侧设置有弧形结构的导热片，且所述导热片与导热铜管相连接。
7.根据权利要求1所述的自散热功能的防爆锂离子电池，其特征在于，所述锂电池本体外侧设置有蛇形结构的换热管，所述冷却箱内部设置有呈螺旋结构的冷凝管，且所述冷凝管的两端均与换热管的两端相导通，所述换热管和冷凝管内部均呈真空密闭环境。
8.根据权利要求1所述的自散热功能的防爆锂离子电池，其特征在于，所述箱体一侧开设有进气孔，所述进气孔与冷却箱相导通，所述底座表面开设有过气孔，所述冷却箱通过过气孔与设备腔相导通，所述箱体一侧开设有出气孔，且所述出气孔与散热腔相导通。
9.根据权利要求1所述的自散热功能的防爆锂离子电池，其特征在于，所述箱体内部固定安装有固定板，所述固定板表面开设有与锂电池本体配套使用的开槽。
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CN116538485A (zh) * 2023-05-16 2023-08-04 佛山市国立光电科技有限公司 一种带有冷却结构的节能型led灯

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