CN114937825B - 一种过充防爆锂电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂电池技术领域，具体说是一种过充防爆锂电池，包括上半壳、下半壳、拉手、充电盒、缓冲机构和锂电池，所述上半壳顶端中部安装有充电盒，所述上半壳顶端一侧固定有拉手，且上半壳内部四周安装有缓冲机构，所述缓冲机构内部安装有锂电池，且缓冲机构外部套接有下半壳，所述下半壳固定在上半壳底端。在日常使用时，由于充电器的故障或者劣质导致锂电池的过充，都可能导致锂电池的劣化膨胀，且电池膨胀初期使用者没有及时的发现并断开电源，从而导致锂电池持续过充使得电池内部压力过大最后爆炸事故的发生，现在提出一种可以在过充膨胀初期就及时断开电源且加速散热的防爆锂电池。

Description

一种过充防爆锂电池
技术领域
本发明涉及锂电池技术领域，具体说是一种过充防爆锂电池。
背景技术
锂电池是日常生活中经常接触到的一类电池，因其污染小，电量储存大，且随着科学技术的发展，现已经成为了主流常用电池。
锂电池在不断的充放电和使用过程中会不断地膨胀，而当电池内部的膨胀不受控制时，往往会发生爆炸事故。在实际应用中虽然锂电池端加有的电池保护板可以对锂电池的充放电过程进行控制，并可以在一定程度上控制电池在充电中不会过度劣化而发生膨胀，但电池保护板并不能对电池的膨胀情况做出有效的判断，有时候即便电池保护板没有损坏，但是由于充电器的故障或者劣质导致锂电池的过充，都可能导致锂电池的劣化膨胀，且电池膨胀初期使用者没有及时的发现并断开电源进行热量疏散，从而导致锂电池持续过充使得电池内部过热压力过大最后爆炸事故的发生。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种过充防爆锂电池。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种过充防爆锂电池，包括上半壳、下半壳、拉手、充电盒、缓冲机构和电池组，所述上半壳顶端中部安装有充电盒，所述上半壳顶端一侧固定有拉手，且上半壳内部四周安装有缓冲机构，所述缓冲机构内部安装有电池组，且缓冲机构外部套接有下半壳，所述下半壳固定在上半壳底端；
所述充电盒包括外壳、充电孔、进气格栅、夹紧机构、回力机构、插座盒、滑动机构和连接板，所述外壳焊接在上半壳顶端中部，所述插座盒固定在外壳远离拉手一侧，所述插座盒远离拉手一侧开设有充电孔，所述插座盒内部滑动连接有滑动机构，且所述插座盒靠近拉手一侧安装有连接板，所述连接板一侧固定有回力机构，且回力机构靠近拉手一侧安装有夹紧机构，且所述夹紧机构两侧的外壳侧壁上均开设有进气格栅；
所述夹紧机构包括加长杆、固定杆、连接杆、拉杆、转动杆、联动杆、拉勾弹簧、联轴和卡齿，两根所述固定杆顶端均焊接在外壳顶部内壁，所述固定杆底端均轴接有转动杆，且其中一根转动杆靠近固定杆一端焊接有加长杆，所述联动杆一端由销轴连接于加长杆，所述联动杆另一端由销轴连接于未安装加长杆的转动杆中部，所述转动杆远离固定杆一端均固定有卡齿，且卡齿顶部均插接有拉销，两个所述拉销之间安装有拉勾弹簧，两根所述联轴均轴接于转动杆靠近卡齿一端，且所述联轴底端均轴接有拉杆，且两根所述拉杆相远离一端均轴接有连接杆，两根所述连接杆底端均连接于缓冲机构；
所述回力机构包括齿轮、发条、固定销、卡杆和固定板，所述固定销两端均焊接有固定板，所述固定板两端均插接有卡杆，每根所述卡杆两端均轴接有齿轮，所述固定板相邻内壁中部均开设有凹槽，凹槽中部卡设有发条，且所述发条中部均卡接在卡杆中部的长槽内，且两个所述固定板相邻一侧均焊接于连接板侧壁；
所述滑动机构包括滑块、卡孔、直齿条、推杆和推板，所述推杆两端均开设有卡孔，且所述卡孔内部均卡设有卡齿，所述推杆一侧两端均焊接有直齿条，所述直齿条均啮合于齿轮，所述直齿条一端均固定有滑块，所述滑块相邻侧壁中部焊接有推板，且所述滑块和推板均滑动安装于充电孔内。
具体的，所述缓冲机构包括小弹簧、散热板、散热槽、通风口、拉伸机构和预留槽，所述散热板安装于电池组两侧，且两块散热板顶端中部均焊接有连接杆，所述散热板相远离一侧均均匀安装有若干组小弹簧，且散热板相远离一侧均开设有若干散热槽，每个所述散热槽底端均开设有通风口，且电池组四角均上下对称安装有拉伸机构，所述电池组相邻侧壁上的拉伸机构之间均设置有预留槽；
所述拉伸机构包括凹型板、拉力弹簧、滑槽、滑杆、凸型板，所述凹型板均安装于预留槽两端，且焊接于其中一块散热板内壁，所述凸型板焊接于另一块散热板相邻内壁，所述凹型板的槽内固定有拉力弹簧，所述拉力弹簧一端固定于凸型板凸起一端，所述凹型板的槽内上下端均开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑杆，所述滑杆中部插接于凸型板凸起一端。
具体的，所述凹型板和凸型板均开设有若干通风孔。
具体的，所述电池组底部电连接有风扇，所述下半壳底端开设有出风口。
具体的，所述滑动机构向充电盒内推动时回力机构中的发条为紧缩状态。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种过充防爆锂电池，通过夹紧机构的使用，使得固定杆底端轴接的卡杆可以转动并对滑动机构进行卡紧，且其中一根卡杆靠近固定杆一端焊接有加长杆，联动杆一端由销轴连接于加长杆，联动杆另一端由销轴连接于未安装加长杆的卡杆中部，两个拉销之间安装有拉勾弹簧，可以拉紧两根卡杆，两根联轴均轴接于卡杆靠近卡齿一端，且联轴底端均轴接有拉杆，且两根拉杆相远离一端均轴接有连接杆，可以配合缓冲机构拉动卡杆，两根连接杆底端均连接于缓冲机构，无论哪边的连接杆被缓冲机构带动，联动杆都可以带动两根卡杆转动，使得卡齿不再卡紧滑动机构，使得装置的可靠性更高。
(2)本发明所述的一种过充防爆锂电池，设置有回力机构，其中固定销两端焊接的固定板，固定板两端均插接有卡杆，每根卡杆两端均轴接有齿轮，固定板相邻内壁中部卡设有发条，且发条中部均卡接在卡杆中部的长槽内，卡杆起连接固定作用，既可以连接齿轮，又可以卡住发条，且两个固定板相邻一侧均焊接于连接板侧壁，可以在电池过充膨胀时及时给予滑动机构推力推出充电插头，断开电源，进一步降低电池爆炸的可能性。
(3)本发明所述的一种过充防爆锂电池，通过滑动机构的设置，使得推杆两端开设的卡孔内卡设有卡齿，可以维持回力机构中发条的紧缩状态，推杆一侧两端均焊接有直齿条，直齿条均啮合于齿轮，可以推动并配合卡齿卡紧卡孔来形成发条的紧缩状态，直齿条一端均固定有滑杆，可以限制滑动机构的位置，滑杆相邻侧壁中部焊接有推板，且滑杆和推板均滑动安装于充电孔内，可以向内推动给发条上回力，也可以在过充时配合回力机构滑动推出推出充电插头，降低电池爆炸的可能性。
(4)本发明所述的一种过充防爆锂电池，通过缓冲机构和拉伸机构的联动设置，使得两块散热板顶端中部焊接的连接杆可以在锂电池膨胀时带动夹紧机构运转，散热板表面安装的小弹簧可以起缓冲作用和推紧散热板于锂电池的接触便于散热，且散热板均开设有散热槽加速散热，以及开设有通风口，可以使空气流动，利于散热，锂电池两边有预留槽，可以在电池膨胀时留有余地，防止因挤压过紧而导致电池爆炸；且在电池受到外力或过充膨胀时，拉力弹簧可以被拉伸，且滑杆可以在滑槽内滑动，使得预留槽的位置变大，进而可以更好释放锂电池内部的压力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种过充防爆锂电池的一种较佳实施例整体结构示意图；
图2为本发明提供的一种过充防爆锂电池的一种较佳实施例内部结构示意图；
图3为本发明提供的一种过充防爆锂电池的一种较佳实施例内部结构示意图；
图4为本发明提供的一种过充防爆锂电池的一种较佳实施例内部结构示意图；
图5为图4中A处放大示意图；
图6为图4中B处放大示意图；
图7为本发明提供的一种过充防爆锂电池的滑动机构示意图；
图8为本发明提供的一种过充防爆锂电池的回力机构剖视图；
图中：1、上半壳；2、下半壳；3、出风口；4、拉手；5、充电盒；51、外壳；52、充电孔；53、进气格栅；54、夹紧机构；541、加长杆；542、固定杆；543、连接杆；544、拉杆；545、转动杆；546、联动杆；547、拉勾弹簧；548、联轴；549、卡齿；55、回力机构；551、齿轮；552、发条；553、固定销；554、卡杆；555、固定板；56、插座盒；57、滑动机构；571、滑块；572、卡孔；573、直齿条；574、推杆；575、推板；58、连接板；6、缓冲机构；61、小弹簧；62、散热板；63、散热槽；64、通风口；65、拉伸机构；651、凹型板；652、拉力弹簧；653、滑槽；654、滑杆；655、凸型板；66、预留槽；67、通风孔；7、风扇；8、电池组。
具体实施方式
为了使本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，进一步阐述本发明。
如图1-图8所示，本发明的一种过充防爆锂电池，包括上半壳1、下半壳2、拉手4、充电盒5、缓冲机构6和电池组8，上半壳1顶端中部安装有充电盒5，用来安装和保护各个机构，上半壳1顶端一侧固定有拉手4，方便使用者拿取锂电池，且上半壳1内部四周安装有缓冲机构6，可以缓冲锂电池过充产生气体而产生膨胀的体积，缓冲机构6内部安装有电池组8，且缓冲机构6外部套接有下半壳2，下半壳2固定在上半壳1底端，可以保护电池并承载缓冲机构6；
充电盒5包括外壳51、充电孔52、进气格栅53、夹紧机构54、回力机构55、插座盒56、滑动机构57和连接板58，外壳51焊接在上半壳1顶端中部，插座盒56固定在外壳51远离拉手4一侧，插座盒56远离拉手4一侧开设有充电孔52，方便使用者对电池进行充电，插座盒56内部滑动连接有滑动机构57，可以在过充时滑动并推出充电插头，且插座盒56靠近拉手4一侧安装有连接板58，连接板58一侧固定连接有回力机构55，且回力机构55靠近拉手4一侧安装有夹紧机构54，可以夹紧滑动机构57，在正常情况下不会推出充电插头，且夹紧机构54两侧的外壳51侧壁上均开设有进气格栅53，可以吸入凉气对电池组8进行降温；
夹紧机构54包括加长杆541、固定杆542、连接杆543、拉杆544、转动杆545、联动杆546、拉勾弹簧547、联轴548和卡齿549，两根固定杆542顶端均焊接在外壳51顶部内壁，起固定夹紧机构54的作用，固定杆542底端均轴接有转动杆545，可以转动并对滑动机构57进行卡紧，且其中一根转动杆545靠近固定杆542一端焊接有加长杆541，联动杆546一端由销轴连接于加长杆541，联动杆546另一端由销轴连接于未安装加长杆541的转动杆545中部，转动杆545远离固定杆542一端均固定有卡齿549，且卡齿549顶部均插接有拉销，两个拉销之间安装有拉勾弹簧547，可以拉紧两根转动杆545，两根联轴548均轴接于转动杆545靠近卡齿549一端，且联轴548底端均轴接有拉杆544，且两根拉杆544相远离一端均轴接有连接杆543，可以配合缓冲机构6拉动转动杆545，两根连接杆543底端均连接于缓冲机构6，无论哪边的连接杆543被缓冲机构6带动，联动杆546都可以带动两根转动杆545转动，使得卡齿549不再卡紧滑动机构57，使得装置的可靠性更高；
回力机构55包括齿轮551、发条552、固定销553、卡杆554和固定板555，固定销553两端均焊接有固定板555，固定板555两端均插接有卡杆554，每根卡杆554两端均轴接有齿轮551，固定板555相邻内壁中部均开设有凹槽，凹槽中部卡设有发条552，且发条552中部均卡接在卡杆554中部的长槽内，卡杆554起连接固定作用，既可以连接齿轮551，又可以卡住发条552，且两个固定板555相邻一侧均焊接于连接板58侧壁，可以在电池过充膨胀时及时给予滑动机构57推力推出充电插头，断开电源，进一步降低电池爆炸的可能性；
滑动机构57包括滑块571、卡孔572、直齿条573、推杆574和推板575，推杆574两端均开设有卡孔572，且卡孔572内部均卡设有卡齿549，可以维持回力机构55中发条552的紧缩状态，推杆574一侧两端均焊接有直齿条573，直齿条573均啮合于齿轮551，可以推动并配合卡齿549卡紧卡孔572来形成发条552的紧缩状态，直齿条573一端均固定有滑块571，可以限制滑动机构57的位置，滑块571相邻侧壁中部焊接有推板575，且滑块571和推板575均滑动安装于充电孔52内，可以向内推动给发条552上回力，也可以在过充时配合回力机构55滑动推出推出充电插头，降低电池爆炸的可能性。
具体的，缓冲机构6包括小弹簧61、散热板62、散热槽63、通风口64、拉伸机构65和预留槽66，散热板62安装于电池组8两侧，帮助电池组8散热，且两块散热板62顶端中部均焊接有连接杆543，可以在电池组8膨胀时带动夹紧机构54运转，散热板62相远离一侧均均匀安装有若干组小弹簧61，可以起缓冲作用和推紧散热板62于电池组8的接触便于散热，且散热板62相远离一侧均开设有若干散热槽63，加速散热，每个散热槽63底端均开设有通风口64，可以使空气流动，利于散热，且电池组8四角均上下对称安装有拉伸机构65，电池组8相邻侧壁上的拉伸机构65之间均设置有预留槽66，可以在电池膨胀时留有余地，防止因挤压过紧而导致电池爆炸；
拉伸机构65包括凹型板651、拉力弹簧652、滑槽653、滑杆654和凸型板655，凹型板651均安装于预留槽66两端，且焊接于其中一块散热板62内壁，凸型板655焊接于另一块散热板62相邻内壁，凹型板651的槽内固定有拉力弹簧652，拉力弹簧652一端固定于凸型板655凸起一端，凹型板651的槽内上下端均开设有滑槽653，滑槽653内滑动连接有滑杆654，滑杆654中部插接于凸型板655凸起一端，在电池受到外力或过充膨胀时，拉力弹簧652可以被拉伸，且滑杆654可以在滑槽653内滑动，使得预留槽66的位置变大，进而可以更好释放电池组8内部的压力。
具体的，凹型板651和凸型板655均开设有若干通风孔67，增强锂电池侧边的散热能力。
具体的，电池组8底部电连接有风扇7，下半壳2底端开设有出风口3，可以将冷空气从顶部进气格栅53吸入，经过散热槽63、通风口64、通风孔67和预留槽66，以带走电池组8产生的热量，减少爆炸的可能性。
具体的，滑动机构57向充电盒5内推动时回力机构55中的发条552为紧缩状态，可以提供回力推出充电插头。
在过充时，充电插头插在充电孔52内，此时电池组8由于过充，正负极产生化学发应开始生成气体，使得电池组8面积最大(既散热板62两侧)处开始膨胀，此时两块散热板62开始被电池组8撑开，可以降低电池组8内部的压力，而拉伸机构65中的拉力弹簧652被拉伸，滑杆654在滑槽653内滑动，使得预留槽66的位置变大，进一步降低电池组8内部的压力，同时，风扇7通过顶部进气格栅53将冷空气吸入，经过散热槽63、通风口64、通风孔67和预留槽66，以带走电池组8产生的热量，当电池组8继续膨胀时，既触发夹紧机构54，散热板62向外挤压小弹簧61，都可拉动连接杆543向外侧移动，连接杆543拉动拉杆544沿着固定杆542向外侧转动，安装有加长杆541的拉杆544推动联动杆546，联动杆546另一端位于另一个跟拉杆544中部，并推动该拉杆544向外侧转动，且由于联动杆546的特殊性，无论哪边的连接杆543被散热板62带动，联动杆546都可以带动两根转动杆545转动，从而使得拉杆544顶端的卡齿549不再卡在卡孔572内，此时回力机构55内的发条552由于被转动紧缩而拥有回复力被释放，带动拉杆544转动，拉杆544带动齿轮551转动，齿轮551啮合直齿条573，使得直齿条573和滑块571沿着充电孔52向外滑动，进而带动推板575推出充电插头，使得电池组8不再被充入电量，降低进一步过充而发生爆炸的可能；且由于拉力弹簧652和小弹簧61可以被拉伸和压缩，预留了较多空间，使得电池组8膨胀时，通过第一时间的断开电源和增大电池壳的容积，可以减少电池内部的压力，减少爆炸事故的发生。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种过充防爆锂电池，包括上半壳(1)、下半壳(2)、拉手(4)、充电盒(5)、缓冲机构(6)和电池组(8)，其特征在于：所述上半壳(1)顶端中部安装有充电盒(5)，所述上半壳(1)顶端一侧固定有拉手(4)，且上半壳(1)内部四周安装有缓冲机构(6)，所述缓冲机构(6)内部安装有电池组(8)，且缓冲机构(6)外部套接有下半壳(2)，所述下半壳(2)固定在上半壳(1)底端；
所述充电盒(5)包括外壳(51)、充电孔(52)、进气格栅(53)、夹紧机构(54)、回力机构(55)、插座盒(56)、滑动机构(57)和连接板(58)，所述外壳(51)焊接在上半壳(1)顶端中部，所述插座盒(56)固定在外壳(51)远离拉手(4)一侧，所述插座盒(56)远离拉手(4)一侧开设有充电孔(52)，所述插座盒(56)内部滑动连接有滑动机构(57)，且所述插座盒(56)靠近拉手(4)一侧安装有连接板(58)，所述连接板(58)一侧固定有回力机构(55)，且回力机构(55)靠近拉手(4)一侧安装有夹紧机构(54)，且所述夹紧机构(54)两侧的外壳(51)侧壁上均开设有进气格栅(53)；
所述夹紧机构(54)包括加长杆(541)、固定杆(542)、连接杆(543)、拉杆(544)、转动杆(545)、联动杆(546)、拉勾弹簧(547)、联轴(548)和卡齿(549)，两根所述固定杆(542)顶端均焊接在外壳(51)顶部内壁，所述固定杆(542)底端均轴接有转动杆(545)，且其中一根转动杆(545)靠近固定杆(542)一端焊接有加长杆(541)，所述联动杆(546)一端由销轴连接于加长杆(541)，所述联动杆(546)另一端由销轴连接于未安装加长杆(541)的转动杆(545)中部，所述转动杆(545)远离固定杆(542)一端均固定有卡齿(549)，且卡齿(549)顶部均插接有拉销，两个所述拉销之间安装有拉勾弹簧(547)，两根所述联轴(548)均轴接于转动杆(545)靠近卡齿(549)一端，且所述联轴(548)底端均轴接有拉杆(544)，且两根所述拉杆(544)相远离一端均轴接有连接杆(543)，两根所述连接杆(543)底端均连接于缓冲机构(6)；
所述回力机构(55)包括齿轮(551)、发条(552)、固定销(553)、卡杆(554)和固定板(555)，所述固定销(553)两端均焊接有固定板(555)，所述固定板(555)两端均插接有卡杆(554)，每根所述卡杆(554)两端均轴接有齿轮(551)，所述固定板(555)相邻内壁中部均开设有凹槽，凹槽中部卡设有发条(552)，且所述发条(552)中部均卡接在卡杆(554)中部的长槽内，且两个所述固定板(555)相邻一侧均焊接于连接板(58)侧壁；
所述滑动机构(57)包括滑块(571)、卡孔(572)、直齿条(573)、推杆(574)和推板(575)，所述推杆(574)两端均开设有卡孔(572)，且所述卡孔(572)内部均卡设有卡齿(549)，所述推杆(574)一侧两端均焊接有直齿条(573)，所述直齿条(573)均啮合于齿轮(551)，所述直齿条(573)一端均固定有滑块(571)，所述滑块(571)相邻侧壁中部焊接有推板(575)，且所述滑块(571)和推板(575)均滑动安装于充电孔(52)内。
2.根据权利要求1所述的一种过充防爆锂电池，其特征在于：所述缓冲机构(6)包括小弹簧(61)、散热板(62)、散热槽(63)、通风口(64)、拉伸机构(65)和预留槽(66)，所述散热板(62)安装于电池组(8)两侧，且两块散热板(62)顶端中部均焊接有连接杆(543)，所述散热板(62)相远离一侧均均匀安装有若干组小弹簧(61)，且散热板(62)相远离一侧均开设有若干散热槽(63)，每个所述散热槽(63)底端均开设有通风口(64)，且电池组(8)四角均上下对称安装有拉伸机构(65)，所述电池组(8)相邻侧壁上的拉伸机构(65)之间均设置有预留槽(66)；
所述拉伸机构(65)包括凹型板(651)、拉力弹簧(652)、滑槽(653)、滑杆(654)、凸型板(655)，所述凹型板(651)均安装于预留槽(66)两端，且焊接于其中一块散热板(62)内壁，所述凸型板(655)焊接于另一块散热板(62)相邻内壁，所述凹型板(651)的槽内固定有拉力弹簧(652)，所述拉力弹簧(652)一端固定于凸型板(655)凸起一端，所述凹型板(651)的槽内上下端均开设有滑槽(653)，所述滑槽(653)内滑动连接有滑杆(654)，所述滑杆(654)中部插接于凸型板(655)凸起一端。
3.根据权利要求2所述的一种过充防爆锂电池，其特征在于：所述凹型板(651)和凸型板(655)均开设有若干通风孔(67)。
4.根据权利要求3所述的一种过充防爆锂电池，其特征在于：所述电池组(8)底部电连接有风扇(7)，所述下半壳(2)底端开设有出风口(3)。
5.根据权利要求4所述的一种过充防爆锂电池，其特征在于：所述滑动机构(57)向充电盒(5)内推动时回力机构(55)中的发条(552)为紧缩状态。
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