CN114944530A - 一种阻燃防爆聚合物锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阻燃防爆聚合物锂离子电池,包括:壳体,所述壳体内形成有用于放置电池主体的第一腔体、用于储存阻燃介质的第二腔体、以及用于连通所述第一腔体和第二腔体的通道;挡块,设于所述第一腔体与第二腔体之间,所述挡块配置为能够沿第一方向移动,以阻挡或打开所述通道;以及触发塞,设于所述第一腔体,所述触发塞能够在第一腔体的压力下沿第二方向移动,从而与所述挡块连接或分离;当所述触发塞与挡块连接,所述挡块阻挡所述通道,当所述触发塞与挡块分离,所述通道打开。本发明结构简单合理,能够有效防止电池燃烧,进而避免爆炸,提高电池的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池领域,具体而言,涉及一种阻燃防爆聚合物锂离子电池。
背景技术
随着现代科学技术的发展,锂离子电池被广泛应用在新能源汽车、便携电子设备、家用电器等各个领域,但是,由于高能化学物质的使用及能量集中等原因,高能电池的安全性能一直得不到圆满的解决,例如,锂离子电池在充电、放电或使用过程中,经常会由于受到挤压、碰撞或遇到其他意外情况而发生短路。当电池包内部发生热失控时,电芯内部剧烈的化学反应会放出大量热量、烟雾、气体,导致电池包内部压力远大于外部环境压力,产生压差,若此时压力无法迅速泄出,容易会发生爆炸,构成安全事故,且现有防爆设备中即便有防爆设施,锂电池本身不存在灭火结构,导致灭火不及时,造成更大的事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃防爆聚合物锂离子电池,其结构简单合理,能够有效防止电池燃烧,进而避免爆炸,提高电池的安全性能。
一种阻燃防爆聚合物锂离子电池,包括:壳体,所述壳体内形成有用于放置电池主体的第一腔体、用于储存阻燃介质的第二腔体、以及用于连通所述第一腔体和第二腔体的通道;挡块,设于所述第一腔体与第二腔体之间,所述挡块配置为能够沿第一方向移动,以阻挡或打开所述通道;第一弹性件,连接于所述挡块;以及触发塞,设于所述第一腔体,所述触发塞能够在第一腔体的压力下沿第二方向移动,从而与所述挡块连接或分离;当所述触发塞与挡块连接,所述挡块阻挡所述通道,当所述触发塞与挡块分离,所述通道打开。
在上述技术方案中,通过在第一腔体设置触发塞,当电池内部压力升高时,触发塞在压力作用下沿第二方向移动,从而与挡块分离,挡块在第一弹性件的弹力作用下沿第一方向移动,从而将通道打开,设于第二腔体内的阻燃介质经由通道进入第一腔体,实现自动阻燃,进而避免爆炸,有效提高电池的安全性。
进一步的,所述第一腔体与第二腔体之间设有导向槽,所述导向槽沿第一方向延伸且延伸路径穿过所述通道,所述挡块可活动地设于导向槽。
在上述技术方案中,导向槽能够对挡块的移动导向,使挡块更稳定。
进一步的,所述挡块的长度大于所述通道的宽度。
在上述技术方案中,挡块的长度大于通道的宽度,使得挡块能够穿过通道与触发塞连接,并阻挡通道,从而将阻燃介质隔离在第二腔体内。
进一步的,所述通道靠近所述导向槽的两侧分别设有密封环。
在上述技术方案中,密封环能够保证通道与挡板之间的密封性,避免阻燃介质渗出。
进一步的,所述第一腔体设有导向孔,所述触发塞可活动地设于所述导向孔。
在上述技术方案中,导向孔为触发塞提供了活动的空间,同时对触发塞形成导向,保证触发塞沿第二方向移动。
进一步的,所述触发塞上设有卡接部,所述挡块对应卡接部设有卡槽,所述触发塞通过所述卡接部与挡块连接。
在上述技术方案中,通过卡接部和卡槽配合,能够连接触发塞和挡块,结构简单合理。
进一步的,所述触发塞与所述导向孔过盈配合。
在上述技术方案中,过盈配合能够保证第一腔体的压力有效传递至触发塞的端部,从而推动触发塞。
进一步的,所述导向孔内设有第二弹性件,所述第二弹性件连接于所述触发塞。
在上述技术方案中,第二弹性件能够对触发塞提供持续的压力,保持触发塞与挡块连接,避免触发塞因碰撞或摇晃与挡块分离。
进一步的,所述第一腔体内设有用于定位电池主体的定位环。
在上述技术方案中,定位环能够将电池主体固定在第一腔体内,从而保持整体结构的稳定。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过在第一腔体设置触发塞,当电池内部压力升高时,触发塞在压力作用下沿第二方向移动,从而与挡块分离,挡块在第一弹性件的弹力作用下沿第一方向移动,从而将通道打开,设于第二腔体内的阻燃介质经由通道进入第一腔体,实现自动阻燃,进而避免爆炸,有效提高电池的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例的阻燃防爆聚合物锂离子电池的结构示意图。
图2为图1的局部放大示意图。
附图标号说明:
壳体1、第一腔体11、第二腔体12、通道13、导向槽14、导向孔15、挡块2、卡槽21、触发塞3、卡接部31、电池主体4、密封环5、第一弹性件6、第二弹性件7、定位环8、防爆阀9。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。
如图1和图2所示,一较佳实施例中,本发明的阻燃防爆聚合物锂离子电池主要包括壳体1、挡块2、以及触发塞3。
其中,壳体1内形成有第一腔体11和第二腔体12,第一腔体11位于第二腔体12的上方,第一腔体11用于放置电池主体4,第二腔体12用于储存阻燃介质。可以理解的是,阻燃介质采用现有的阻燃材料即可。
第一腔体11和第二腔体12之间设有通道13,通道13沿竖直方向延伸,通道13的两端分别与第一腔体11和第二腔体12连通。
挡块2设于第一腔体11与第二腔体12之间,挡块2配置为能够沿第一方向移动,以阻挡或打开通道13。第一弹性件6与挡块2连接,使得挡块2能够在第一弹性件6的弹力作用下移动。触发塞3设于第一腔体11,且位于挡块2移动路径的一端,触发塞3能够在第一腔体11的压力下沿第二方向移动,从而与挡块2连接或分离。其中,当触发塞3与挡块2连接,挡块2阻挡通道13,从而将阻燃介质隔离在第二腔体12内。当触发塞3与挡块2分离,通道13打开,阻燃介质可从第二腔体12流入第一腔体11内,从而阻止电池主体4燃烧。
需要说明的是,第一方向与第二方向正交,在本实施例中,第一方向为水平方向,第二方向为竖直方向。
通过在第一腔体11设置触发塞3,当电池内部压力升高时,触发塞3能够在压力作用下沿第二方向移动,从而与挡块2分离,挡块2在第一弹性件6的弹力作用下沿第一方向移动,通道13打开,设于第二腔体12内的阻燃介质经由通道13进入第一腔体11,实现自动阻燃,进而避免爆炸,有效提高电池的安全性。
在本实施例中,第一腔体11与第二腔体12之间设有导向槽14,导向槽14沿第一方向延伸且延伸路径穿过通道13,挡块2可活动地设于导向槽14。通过导向槽14能够对挡块2的移动导向和限位,使挡块2的移动更稳定。
挡块2的长度大于通道13的宽度,且挡块2的面积大于通道13截面的面积,使得挡块2能够穿过通道13与触发塞3连接,并阻挡通道13,从而将阻燃介质隔离在第二腔体12内。
通道13靠近导向槽14的两侧分别设有密封环5,密封环5采用现有的橡胶材料制成,密封环5能够保证通道13与挡板之间的密封性,避免阻燃介质渗出。
第一腔体11靠近上端处设有导向孔15,导向孔15沿第二方向延伸,触发塞3可活动地设于导向孔15。导向孔15为触发塞3提供了活动的空间,同时对触发塞3形成导向,保证触发塞3沿第二方向移动。在本实施例中,触发塞3与导向孔15过盈配合,过盈配合能够保证第一腔体11的压力有效传递至触发塞3的端部,从而推动触发塞3。
触发塞3上设有卡接部31,挡块2对应卡接部31设有卡槽21,触发塞3通过卡接部31与挡块2连接。卡接部31和卡槽21配合,能够连接触发塞3和挡块2,使挡块2保持阻挡通道13,结构简单合理,易于实现,且生产成本低。
作为一种优选的实施方式,导向孔15内设有第二弹性件7,第二弹性件7连接于触发塞3,第二弹性件7能够对触发塞3提供持续的压力,保持触发塞3与挡块2连接,且第二弹性件7的压力能够保证触发塞3在足够的压力下才与挡块2分离,避免触发塞3因轻微碰撞或摇晃造成误触发。
第一腔体11内设有用于定位电池主体4的定位环8,定位环8能够将电池主体4固定在第一腔体11内,从而保持整体结构的稳定。
在具体实施时,可在壳体1靠近第一腔体11的位置设置防爆阀9,且防爆阀9的压力阈值大于能够推动触发塞3沿第二方向移动的压力,这样当电池内部压力升高时,触发塞3首先移动并与挡块2分离,通道13打开,随着压力的持续增加,防爆阀9被触发,第一腔体11的压力快速向外排出,同时将阻燃介质快速带入第一腔体11,实现阻燃防爆。可以理解的,防爆阀9采用现有的即可,本申请在此不作赘述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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”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该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的,但是,熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此,所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。
Claims (9)
1.一种阻燃防爆聚合物锂离子电池,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体内形成有用于放置电池主体的第一腔体、用于储存阻燃介质的第二腔体、以及用于连通所述第一腔体和第二腔体的通道;
挡块,设于所述第一腔体与第二腔体之间,所述挡块配置为能够沿第一方向移动,以阻挡或打开所述通道;
第一弹性件,连接于所述挡块;以及
触发塞,设于所述第一腔体,所述触发塞能够在第一腔体的压力下沿第二方向移动,从而与所述挡块连接或分离;
当所述触发塞与挡块连接,所述挡块阻挡所述通道,当所述触发塞与挡块分离,所述通道打开。
2.根据权利要求1所述的阻燃防爆聚合物锂离子电池,其特征在于,所述第一腔体与第二腔体之间设有导向槽,所述导向槽沿第一方向延伸且延伸路径穿过所述通道,所述挡块可活动地设于导向槽。
3.根据权利要求2所述的阻燃防爆聚合物锂离子电池,其特征在于,所述挡块的长度大于所述通道的宽度。
4.根据权利要求2所述的阻燃防爆聚合物锂离子电池,其特征在于,所述通道靠近所述导向槽的两侧分别设有密封环。
5.根据权利要求1所述的阻燃防爆聚合物锂离子电池,其特征在于,所述第一腔体设有导向孔,所述触发塞可活动地设于所述导向孔。
6.根据权利要求5所述的阻燃防爆聚合物锂离子电池,其特征在于,所述触发塞上设有卡接部,所述挡块对应卡接部设有卡槽,所述触发塞通过所述卡接部与挡块连接。
7.根据权利要求5所述的阻燃防爆聚合物锂离子电池,其特征在于,所述触发塞与所述导向孔过盈配合。
8.根据权利要求5所述的阻燃防爆聚合物锂离子电池,其特征在于,所述导向孔内设有第二弹性件,所述第二弹性件连接于所述触发塞。
9.根据权利要求1所述的阻燃防爆聚合物锂离子电池,其特征在于,所述第一腔体内设有用于定位电池主体的定位环。
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