CN115603010B - 一种内置短路保护结构的锂电池电芯 - Google Patents
一种内置短路保护结构的锂电池电芯 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115603010B CN115603010B CN202211495758.8A CN202211495758A CN115603010B CN 115603010 B CN115603010 B CN 115603010B CN 202211495758 A CN202211495758 A CN 202211495758A CN 115603010 B CN115603010 B CN 115603010B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fixedly connected
- electric core
- groove
- battery
- electric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
- H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
- H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本发明适用于锂电池相关领域,提供了一种内置短路保护结构的锂电池电芯,包括电池壳,还包括:固定设置于电池壳内的电芯壳,电芯壳顶部固定连接安装罩;设置于电芯壳内的一级保护机构,包括开设于电芯壳内的电芯槽,所述电芯槽内设置电芯本体,电芯本体上方设置绝缘盖板,固定筒内设置热感组件,所述固定筒两侧设置切割组件,设置于电池壳与电芯壳内的二级保护机构,包括固定设置于电池壳内的传热管,传热管上固定连接导气管,所述外接端头之间的电池壳内固定连接安装筒,安装筒内设置活塞组件,活塞组件端部的连接截断刀,所述安装筒与传热管之间固定连接传气管,根据电芯本体瞬时发热量,判断电池短路类型,然后主动切断电路,保护电芯。
Description
技术领域
本发明属于锂电池相关领域,尤其涉及一种内置短路保护结构的锂电池电芯。
背景技术
随着电子科技的快速发展,市场对中小型锂离子电池的需求越来越大,特别是高能量比、长循环寿命、高可靠性、高串并联装配效率、的锂离子电池。越来越受到消费者的青睐,锂电池整体是由电池外壳和内部电芯组成的。
在锂电池使用过程中,难免因为外界环境碰撞、挤压或者外力因素造成短路的情况,短路过程中电芯会快速发热,如果不能及时阻止短路进程,会烧坏电芯,传统的电芯短路保护结构,一般是在电池内部的电芯与外界电路连接处设置保险丝,当温度达到一定程度后,保险丝熔断进而达到保护电路的效果,但是对于这种保护结构,其不能根据外界电路短路还是内部电芯短路,进行分类处理,当电芯内部发生短路时,虽然能与外界及时断路,但是不能对电芯进行主动降温处理,电芯会持续发热引发火灾,造成经济损失。
为避免上述技术问题,确有必要提供一种内置短路保护结构的锂电池电芯以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内置短路保护结构的锂电池电芯,旨在解决现有的短路保护结构,不能根据电池实际短路情况,进行分类处理,当电芯内部发生短路时,不能对电芯进行主动降温处理,电芯会持续发热会造成更大经济损失的问题。
本发明是这样实现的,一种内置短路保护结构的锂电池电芯,包括电池壳,还包括:固定设置于电池壳内的电芯壳,电芯壳顶部固定连接安装罩;
设置于电芯壳内的一级保护机构,包括开设于电芯壳内的电芯槽,电芯槽顶端两侧设置限位槽,所述电芯槽内设置电芯本体,电芯本体上方设置绝缘盖板,绝缘盖板两侧固定连接导电线,导电线一端穿过安装罩,且顶部固定连接内接端头,所述绝缘盖板与电芯壳之间设置锁定柱,所述绝缘盖板上开设通气口,通气口一侧的绝缘盖板上固定连接固定筒,固定筒内设置热感组件,所述固定筒两侧设置切割组件,切割组件与导电线对应设置,所述电芯槽之间的电芯壳内分别开设冷却槽和阀门槽,所述冷却槽与电芯槽之间设置导流口,所述冷却槽内填充有绝缘冷却液,所述阀门槽一端设置阀门组件,所述内接端头上固定连接副导电杆,副导电杆输出端固定连接主导电杆,主导电杆一端延伸至电池壳外部,且端部固定连接外接端头;
设置于电池壳与电芯壳内的二级保护机构,包括固定设置于电池壳内的传热管,传热管上固定连接导气管,导气管一端与电芯壳固定连接,且与电芯槽连通设置,所述外接端头之间的电池壳内固定连接安装筒,安装筒内设置活塞组件,活塞组件端部的连接截断刀,所述安装筒与传热管之间固定连接传气管,根据电芯本体瞬时发热量,判断电池短路类型,然后主动切断电路,保护电芯。
进一步的技术方案,所述热感组件包括固定设置于固定筒的热敏弹簧,热敏弹簧顶部固定连接活塞块,活塞块顶部固定连接活塞柱,所述固定筒通过通气口与电芯槽连通。
进一步的技术方案,所述切割组件包括设置于活塞柱两侧的活动块,活动块侧壁固定连接切割刀,切割刀与导电线对应设置,所述活动块与活塞柱之间铰接传动杆。
进一步的技术方案,所述阀门组件包括滑动设置于阀门槽内的阀门杆,阀门杆上开设阀门口,所述阀门槽底部固定连接伸缩件,伸缩件与阀门杆固定连接。
进一步的技术方案,所述阀门杆顶端铰接联动杆,联动杆顶端铰接滑动块,滑动块与安装罩滑动连接,所述滑动块与切割刀对应设置。
进一步的技术方案,所述活塞组件包括滑动设置于安装筒内两侧的密封块,密封块一侧固定连接活动柱,活动柱上套接复位件,所述活动柱一端与截断刀固定连接。
进一步的技术方案,所述电芯壳的冷却槽上设置密封盖。
相较于现有技术,本发明的有益效果如下:
本发明提供的内置短路保护结构的锂电池电芯,当电池本体正常发电使用时,如果因为外界电路发生短路,则电芯壳内的每个电芯均会因为短路而发热,此时电芯槽内的温度升高,气压增加,在传热管的传递作用下,高压热气快速经过传气管传递进安装筒内,安装筒内的密封块带动活动柱移动,活动柱一端的截断刀快速将主导电杆截断,实现与外界电路的断路,此时电芯与外界已经断开连接,电芯槽内的热量不在增加,慢慢降温实现对电池内部电芯的保护。
本发明提供的内置短路保护结构的锂电池电芯,当电池本体受到外界冲击造成电芯本体发生内部短路时,发生短路的电芯对应的电芯槽内的温度不断增加,固定筒内的热敏弹簧受热发生形变伸长,同时在高温压强作用下,活塞柱通过传动杆带动活动块侧壁的切割刀实现对导电线的切割,此时电芯与外界电路切断,可以防止电芯本体短路影响外界电路,同时随着电芯本体短路温度的持续升高,活塞柱持续上移在在传动杆的作用下,带动活动块向一侧移动,活动块与一侧的滑动块接触带动滑动块移动,在联动杆的作用下带动阀门杆上移,阀门口与导流口连通,绝缘冷却液流进电芯槽内,实现对电芯本体的主动降温处理,防止因为其持续发热,造成火灾,在主动进行短路保护的同时,降低短路带来的经济损失。
附图说明
图1为本发明主视整体的结构示意图;
图2为图1中A区域的放大结构示意图;
图3为本发明的剖视结构示意图;
图4为图3中B区域的放大结构示意图;
图5为本发明内部整体的结构示意图;
图6为本发明仰视整体的结构示意图;
图7为本发明的俯视结构示意图;
图8为本发明电芯壳的结构示意图;
图9为本发明外观整体的结构示意图。
附图中:1、电池壳;2、电芯壳;3、安装罩;4、导气管;5、传热管;6、传气管;7、安装筒;8、截断刀;9、电芯槽;10、绝缘盖板;11、导电线;12、联动杆;13、阀门杆;14、传动杆;15、滑动块;16、导流口;17、固定筒;18、阀门口;19、伸缩件;20、绝缘冷却液;21、密封盖;22、切割刀;23、活动块;24、锁定柱;25、外接端头;26、主导电杆;27、副导电杆;28、活塞块;29、热敏弹簧;30、活塞柱;31、通气口;32、密封块;33、复位件;34、活动柱;35、内接端头;36、限位槽;37、阀门槽;38、冷却槽;39、电芯本体;40、绝缘缓冲垫;41、一级保护机构;42、二级保护机构;43、活塞组件;44、热感组件;45、阀门组件;46、切割组件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
实施例一:
如图1-图9所示,为本发明提供的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,包括电池壳1,还包括:固定设置于电池壳1内的电芯壳2,电芯壳2顶部固定连接安装罩3;
设置于电芯壳2内的一级保护机构41,包括开设于电芯壳2内的电芯槽9,电芯槽9内壁固定连接绝缘缓冲垫40,所述电芯槽9顶端两侧设置限位槽36,所述电芯槽9内设置电芯本体39,电芯本体39上方设置绝缘盖板10,绝缘盖板10与电芯槽9滑动接触,所述绝缘盖板10两侧固定连接导电线11,导电线11一端穿过安装罩3,且顶部固定连接内接端头35,所述绝缘盖板10与电芯壳2之间设置锁定柱24,锁定柱24与绝缘盖板10螺纹贯穿连接,且一端与限位槽36螺纹连接,所述绝缘盖板10上开设通气口31,通气口31一侧的绝缘盖板10上固定连接固定筒17,固定筒17内设置热感组件44,所述固定筒17两侧设置切割组件46,切割组件46与导电线11对应设置,所述电芯槽9之间的电芯壳2内分别开设冷却槽38和阀门槽37,所述冷却槽38与电芯槽9之间设置导流口16,所述冷却槽38内填充有绝缘冷却液20,所述冷却槽38上设置有密封盖21,且通过螺钉固定连接;
所述阀门槽37一端设置阀门组件45,所述内接端头35上固定连接副导电杆27,副导电杆27输出端固定连接主导电杆26,主导电杆26一端延伸至电池壳1外部,且端部固定连接外接端头25;
设置于电池壳1与电芯壳2内的二级保护机构42,包括固定设置于电池壳1内的传热管5,传热管5上固定连接导气管4,导气管4一端与电芯壳2固定连接,且与电芯槽9连通设置,所述外接端头25之间的电池壳1内固定连接安装筒7,安装筒7内设置活塞组件43,活塞组件43端部的连接截断刀8,所述安装筒7与传热管5之间固定连接传气管6。
实际使用过程中,当电池外界电路发生短路的情况时,所有电芯槽9内的电芯本体39都会发热,温度快速升高,能够通过传热管5带动活塞组件43一侧的截断刀8,对主导电杆26进行切断处理,进而实现与外接电路的切断,实现对电池内部电芯本体39的保护;
当电芯内部受到外界因素发生短路时,单个的电芯本体39发热使得电芯槽9内的温度升高,则热感组件44通过切割组件46实现对导电线11的切割,使得电芯与外界电路隔断,同时随着电芯本体39短路温度的持续升高,活塞柱30持续上移在在传动杆14的作用下,带动活动块23向一侧移动,活动块23与一侧的滑动块15接触带动滑动块15移动,在联动杆12的作用下带动阀门杆13上移,阀门口18与导流口16连通,绝缘冷却液20流进电芯槽9内,实现对电芯本体39的主动降温处理,防止因为其持续发热,造成火灾,在主动进行短路保护的同时,降低短路带来的经济损失。
综上来说本装置能够根据电芯本体39瞬时发热量,判断电池短路类型,然后主动切断电路,保护电芯,将电池短路带来的危害降至最低。
实施例二:
如图1-图9所示,为本发明提供的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,包括电池壳1,还包括:固定设置于电池壳1内的电芯壳2,电芯壳2顶部固定连接安装罩3;
设置于电芯壳2内的一级保护机构41,包括开设于电芯壳2内的电芯槽9,电芯槽9顶端两侧设置限位槽36,所述电芯槽9内设置电芯本体39,电芯本体39上方设置绝缘盖板10,绝缘盖板10与电芯槽9滑动接触,所述绝缘盖板10两侧固定连接导电线11,导电线11一端穿过安装罩3,且顶部固定连接内接端头35,所述绝缘盖板10与电芯壳2之间设置锁定柱24,锁定柱24与绝缘盖板10螺纹贯穿连接,且一端与限位槽36螺纹连接,所述绝缘盖板10上开设通气口31,通气口31一侧的绝缘盖板10上固定连接固定筒17,固定筒17内设置热感组件44,所述固定筒17两侧设置切割组件46,切割组件46与导电线11对应设置,所述电芯槽9之间的电芯壳2内分别开设冷却槽38和阀门槽37,所述冷却槽38与电芯槽9之间设置导流口16,所述冷却槽38内填充有绝缘冷却液20,所述阀门槽37一端设置阀门组件45,所述内接端头35上固定连接副导电杆27,副导电杆27输出端固定连接主导电杆26,主导电杆26一端延伸至电池壳1外部,且端部固定连接外接端头25;
设置于电池壳1与电芯壳2内的二级保护机构42,包括固定设置于电池壳1内的传热管5,传热管5上固定连接导气管4,导气管4一端与电芯壳2固定连接,且与电芯槽9连通设置,所述外接端头25之间的电池壳1内固定连接安装筒7,安装筒7内设置活塞组件43,活塞组件43端部的连接截断刀8,所述安装筒7与传热管5之间固定连接传气管6。
所述热感组件44包括固定设置于固定筒17的热敏弹簧29,热敏弹簧29顶部固定连接活塞块28,活塞块28与固定筒17滑动连接,所述活塞块28顶部固定连接活塞柱30,所述固定筒17通过通气口31与电芯槽9连通,热感组件44中的热敏弹簧29会因为受热而发生伸长,这里的热敏弹簧29还可以使用其他受热而发生伸长的弹性金属片等,其能够根据电芯槽9内的温度的变化而发生弹性变形即可。
实际使用过程中,当电池外界电路发生短路的情况时,所有电芯槽9内的电芯本体39都会发热,温度快速升高,能够通过传热管5带动活塞组件43一侧的截断刀8,对主导电杆26进行切断处理,进而实现与外接电路的切断,实现对电池内部电芯本体39的保护;
当电芯内部受到外界因素发生短路时,单个的电芯本体39发热使得电芯槽9内的温度升高,则热感组件44通过切割组件46实现对导电线11的切割,使得电芯与外界电路隔断,同时随着电芯本体39短路温度的持续升高,活塞柱30持续上移在在传动杆14的作用下,带动活动块23向一侧移动,活动块23与一侧的滑动块15接触带动滑动块15移动,在联动杆12的作用下带动阀门杆13上移,阀门口18与导流口16连通,绝缘冷却液20流进电芯槽9内,实现对电芯本体39的主动降温处理。
实施例三:
如图图1-图9所示,为本发明提供的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,包括电池壳1,还包括:固定设置于电池壳1内的电芯壳2,电芯壳2顶部固定连接安装罩3;
设置于电芯壳2内的一级保护机构41,包括开设于电芯壳2内的电芯槽9,电芯槽9顶端两侧设置限位槽36,所述电芯槽9内设置电芯本体39,电芯本体39上方设置绝缘盖板10,绝缘盖板10与电芯槽9滑动接触,所述绝缘盖板10两侧固定连接导电线11,导电线11一端穿过安装罩3,且顶部固定连接内接端头35,所述绝缘盖板10与电芯壳2之间设置锁定柱24,锁定柱24与绝缘盖板10螺纹贯穿连接,且一端与限位槽36螺纹连接,所述绝缘盖板10上开设通气口31,通气口31一侧的绝缘盖板10上固定连接固定筒17,固定筒17内设置热感组件44,所述固定筒17两侧设置切割组件46,切割组件46与导电线11对应设置,所述电芯槽9之间的电芯壳2内分别开设冷却槽38和阀门槽37,所述冷却槽38与电芯槽9之间设置导流口16,所述冷却槽38内填充有绝缘冷却液20,所述阀门槽37一端设置阀门组件45,所述内接端头35上固定连接副导电杆27,副导电杆27输出端固定连接主导电杆26,主导电杆26一端延伸至电池壳1外部,且端部固定连接外接端头25;
设置于电池壳1与电芯壳2内的二级保护机构42,包括固定设置于电池壳1内的传热管5,传热管5上固定连接导气管4,导气管4一端与电芯壳2固定连接,且与电芯槽9连通设置,所述外接端头25之间的电池壳1内固定连接安装筒7,安装筒7内设置活塞组件43,活塞组件43端部的连接截断刀8,所述安装筒7与传热管5之间固定连接传气管6。
实际使用过程中,当电池外界电路发生短路的情况时,所有电芯槽9内的电芯本体39都会发热,温度快速升高,能够通过传热管5带动活塞组件43一侧的截断刀8,对主导电杆26进行切断处理,进而实现与外接电路的切断,实现对电池内部电芯本体39的保护;
当电芯内部受到外界因素发生短路时,单个的电芯本体39发热使得电芯槽9内的温度升高,则热感组件44通过切割组件46实现对导电线11的切割,使得电芯与外界电路隔断,同时随着电芯本体39短路温度的持续升高,活塞柱30持续上移在在传动杆14的作用下,带动活动块23向一侧移动,活动块23与一侧的滑动块15接触带动滑动块15移动,在联动杆12的作用下带动阀门杆13上移,阀门口18与导流口16连通,绝缘冷却液20流进电芯槽9内,实现对电芯本体39的主动降温处理,防止因为其持续发热,造成火灾,在主动进行短路保护的同时,降低短路带来的经济损失。
所述热感组件44包括固定设置于固定筒17的热敏弹簧29,热敏弹簧29顶部固定连接活塞块28,活塞块28与固定筒17滑动连接,所述活塞块28顶部固定连接活塞柱30,所述固定筒17通过通气口31与电芯槽9连通,热感组件44中的热敏弹簧29会因为受热而发生伸长,这里的热敏弹簧29还可以使用其他受热而发生伸长的弹性金属片等,其能够根据电芯槽9内的温度的变化而发生弹性变形即可。
所述切割组件46包括设置于活塞柱30两侧的活动块23,活动块23与安装罩3滑动连接,所述活动块23侧壁固定连接切割刀22,切割刀22与导电线11对应设置,所述活动块23与活塞柱30之间铰接传动杆14,其中切割刀22使用绝缘材质的结构。
所述阀门组件45包括滑动设置于阀门槽37内的阀门杆13,阀门杆13上开设阀门口18,所述阀门槽37底部固定连接伸缩件19,伸缩件19与阀门杆13固定连接,其中伸缩件19可以使用具有伸缩性质的弹簧或者弹性金属片等。
所述阀门杆13顶端铰接联动杆12,联动杆12顶端铰接滑动块15,滑动块15与安装罩3滑动连接,所述滑动块15与切割刀22对应设置,当电芯槽9内的温度持续升高时,活动块23会持续向一侧移动,并与滑动块15接触,通过联动杆12带动阀门杆13上升,使得阀门口18与导流口16连通,然后绝缘冷却液20进入电芯槽9内,实现对电芯本体39的主动降温,放置持续发热高温造成火灾,将危害降至最低。
该装置运行原理是,当电池本体受到外界冲击造成电芯本体39发生内部短路时,发生短路的电芯对应的电芯槽9内的温度不断增加,固定筒17内的热敏弹簧29受热发生形变伸长,同时在高温压强作用下,活塞柱30通过传动杆14带动活动块23侧壁的切割刀22实现对导电线11的切割,此时电芯与外界电路切断,可以防止电芯本体39短路影响外界电路,同时随着电芯本体39短路温度的持续升高,活塞柱30持续上移在在传动杆14的作用下,带动活动块23向一侧移动,活动块23与一侧的滑动块15接触带动滑动块15移动,在联动杆12的作用下带动阀门杆13上移,阀门口18与导流口16连通,绝缘冷却液20流进电芯槽9内,实现对电芯本体39的主动降温处理。
实施例四:
如图图1-图9所示,为本发明提供的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,包括电池壳1,还包括:固定设置于电池壳1内的电芯壳2,电芯壳2顶部固定连接安装罩3;
设置于电芯壳2内的一级保护机构41,包括开设于电芯壳2内的电芯槽9,电芯槽9顶端两侧设置限位槽36,所述电芯槽9内设置电芯本体39,电芯本体39上方设置绝缘盖板10,绝缘盖板10与电芯槽9滑动接触,所述绝缘盖板10两侧固定连接导电线11,导电线11一端穿过安装罩3,且顶部固定连接内接端头35,所述绝缘盖板10与电芯壳2之间设置锁定柱24,锁定柱24与绝缘盖板10螺纹贯穿连接,且一端与限位槽36螺纹连接,所述绝缘盖板10上开设通气口31,通气口31一侧的绝缘盖板10上固定连接固定筒17,固定筒17内设置热感组件44,所述固定筒17两侧设置切割组件46,切割组件46与导电线11对应设置,所述电芯槽9之间的电芯壳2内分别开设冷却槽38和阀门槽37,所述冷却槽38与电芯槽9之间设置导流口16,所述冷却槽38内填充有绝缘冷却液20,所述阀门槽37一端设置阀门组件45,所述内接端头35上固定连接副导电杆27,副导电杆27输出端固定连接主导电杆26,主导电杆26一端延伸至电池壳1外部,且端部固定连接外接端头25;
设置于电池壳1与电芯壳2内的二级保护机构42,包括固定设置于电池壳1内的传热管5,传热管5上固定连接导气管4,导气管4一端与电芯壳2固定连接,且与电芯槽9连通设置,所述外接端头25之间的电池壳1内固定连接安装筒7,安装筒7内设置活塞组件43,活塞组件43端部的连接截断刀8,所述安装筒7与传热管5之间固定连接传气管6。
所述热感组件44包括固定设置于固定筒17的热敏弹簧29,热敏弹簧29顶部固定连接活塞块28,活塞块28与固定筒17滑动连接,所述活塞块28顶部固定连接活塞柱30,所述固定筒17通过通气口31与电芯槽9连通,热感组件44中的热敏弹簧29会因为受热而发生伸长,这里的热敏弹簧29还可以使用其他受热而发生伸长的弹性金属片等,其能够根据电芯槽9内的温度的变化而发生弹性变形即可。
所述切割组件46包括设置于活塞柱30两侧的活动块23,活动块23与安装罩3滑动连接,所述活动块23侧壁固定连接切割刀22,切割刀22与导电线11对应设置,所述活动块23与活塞柱30之间铰接传动杆14,其中切割刀22使用绝缘材质的结构。
所述阀门组件45包括滑动设置于阀门槽37内的阀门杆13,阀门杆13上开设阀门口18,所述阀门槽37底部固定连接伸缩件19,伸缩件19与阀门杆13固定连接,其中伸缩件19可以使用具有伸缩性质的弹簧或者弹性金属片等。
所述阀门杆13顶端铰接联动杆12,联动杆12顶端铰接滑动块15,滑动块15与安装罩3滑动连接,所述滑动块15与切割刀22对应设置,当电芯槽9内的温度持续升高时,活动块23会持续向一侧移动,并与滑动块15接触,通过联动杆12带动阀门杆13上升,使得阀门口18与导流口16连通,然后绝缘冷却液20进入电芯槽9内,实现对电芯本体39的主动降温,放置持续发热高温造成火灾,将危害降至最低。
所述活塞组件43包括滑动设置于安装筒7内两侧的密封块32,密封块32一侧固定连接活动柱34,活动柱34上套接复位件33,所述活动柱34一端穿过安装筒7,且端部与截断刀8固定连接,所述活动柱34一端与安装筒7侧壁滑动贯穿连接,其中复位件33可以使用具有伸缩性质的弹簧或者弹性金属片等。
本装置电路短路保护的运行原理是:当电池本体正常发电使用时,如果因为外界电路发生短路,则电芯壳2内的每个电芯均会因为短路而发热,此时电芯槽9内的温度升高,气压增加,在传热管5的传递作用下,高压热气快速经过传气管6传递进安装筒7内,安装筒7内的密封块32带动活动柱34移动,活动柱34一端的截断刀8快速将主导电杆26截断,实现与外界电路的断路,此时电芯与外界已经断开连接,电芯槽9内的热量不在增加,慢慢降温实现对电池内部电芯的保护。
当电池本体受到外界冲击造成电芯本体39发生内部短路时,发生短路的电芯对应的电芯槽9内的温度不断增加,固定筒17内的热敏弹簧29受热发生形变伸长,同时在高温压强作用下,活塞柱30通过传动杆14带动活动块23侧壁的切割刀22实现对导电线11的切割,此时电芯与外界电路切断,可以防止电芯本体39短路影响外界电路,同时随着电芯本体39短路温度的持续升高,活塞柱30持续上移在在传动杆14的作用下,带动活动块23向一侧移动,活动块23与一侧的滑动块15接触带动滑动块15移动,在联动杆12的作用下带动阀门杆13上移,阀门口18与导流口16连通,绝缘冷却液20流进电芯槽9内,实现对电芯本体39的主动降温处理,防止因为其持续发热,造成火灾,在主动进行短路保护的同时,降低短路带来的经济损失。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种内置短路保护结构的锂电池电芯,包括电池壳,其特征在于,还包括:固定设置于电池壳内的电芯壳,电芯壳顶部固定连接安装罩;
设置于电芯壳内的一级保护机构,包括开设于电芯壳内的电芯槽,电芯槽顶端两侧设置限位槽,所述电芯槽内设置电芯本体,电芯本体上方设置绝缘盖板,绝缘盖板两侧固定连接导电线,导电线一端穿过安装罩,且顶部固定连接内接端头,所述绝缘盖板与电芯壳之间设置锁定柱,所述绝缘盖板上开设通气口,通气口一侧的绝缘盖板上固定连接固定筒,固定筒内设置热感组件,所述固定筒两侧设置切割组件,切割组件与导电线对应设置,所述电芯槽之间的电芯壳内分别开设冷却槽和阀门槽,所述冷却槽与电芯槽之间设置导流口,所述冷却槽内填充有绝缘冷却液,所述阀门槽一端设置阀门组件,所述内接端头上固定连接副导电杆,副导电杆输出端固定连接主导电杆,主导电杆一端延伸至电池壳外部,且端部固定连接外接端头;
设置于电池壳与电芯壳内的二级保护机构,包括固定设置于电池壳内的传热管,传热管上固定连接导气管,导气管一端与电芯壳固定连接,且与电芯槽连通设置,所述外接端头之间的电池壳内固定连接安装筒,安装筒内设置活塞组件,活塞组件端部的连接截断刀,所述安装筒与传热管之间固定连接传气管,根据电芯本体瞬时发热量,判断电池短路类型,主动切断电路,保护电芯。
2.根据权利要求1所述的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,其特征在于,所述热感组件包括固定设置于固定筒的热敏弹簧,热敏弹簧顶部固定连接活塞块,活塞块顶部固定连接活塞柱,所述固定筒通过通气口与电芯槽连通。
3.根据权利要求2所述的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,其特征在于,所述切割组件包括设置于活塞柱两侧的活动块,活动块侧壁固定连接切割刀,切割刀与导电线对应设置,所述活动块与活塞柱之间铰接传动杆。
4.根据权利要求3所述的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,其特征在于,所述阀门组件包括滑动设置于阀门槽内的阀门杆,阀门杆上开设阀门口,所述阀门槽底部固定连接伸缩件,伸缩件与阀门杆固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,其特征在于,所述阀门杆顶端铰接联动杆,联动杆顶端铰接滑动块,滑动块与安装罩滑动连接,所述滑动块与切割刀对应设置。
6.根据权利要求5所述的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,其特征在于,所述活塞组件包括滑动设置于安装筒内两侧的密封块,密封块一侧固定连接活动柱,活动柱上套接复位件,所述活动柱一端与截断刀固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种内置短路保护结构的锂电池电芯,其特征在于,所述电芯壳的冷却槽上设置密封盖。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211495758.8A CN115603010B (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种内置短路保护结构的锂电池电芯 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211495758.8A CN115603010B (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种内置短路保护结构的锂电池电芯 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115603010A CN115603010A (zh) | 2023-01-13 |
CN115603010B true CN115603010B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=84852743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211495758.8A Active CN115603010B (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | 一种内置短路保护结构的锂电池电芯 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115603010B (zh) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008181822A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池パック及びその製造方法 |
WO2017132575A1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Faraday&Future Inc. | Battery cells and packs for vehicle energy-storage systems |
CN108701803A (zh) * | 2015-12-18 | 2018-10-23 | 伯恩斯公司 | 机电电路断路器和电池壳体 |
CN211629159U (zh) * | 2019-12-31 | 2020-10-02 | 山东毅聪新能源有限公司 | 一种带有保护装置的梯次利用锂电池 |
CN112366372A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-12 | 武汉度美迪新能源科技有限公司 | 一种锂电池过热保护系统及方法 |
CN112368787A (zh) * | 2018-07-10 | 2021-02-12 | 三洋电机株式会社 | 安装有保护元件的柔性扁平电缆、电池组件以及安装有保护元件的柔性扁平电缆的制造方法 |
CN215498339U (zh) * | 2021-07-09 | 2022-01-11 | 哈尔滨理工大学 | 电动自行车电池过热及充电器自动断电保护装置 |
CN216120660U (zh) * | 2021-10-12 | 2022-03-22 | 惠州市康品莱科技有限公司 | 一种具有短路保护功能的聚合物锂离子电芯 |
CN114226827A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-25 | 胡定灏 | 一种利用电芯自身的热切断自身极耳的方法 |
CN216529000U (zh) * | 2021-11-11 | 2022-05-13 | 湖南冉旭能源科技有限公司 | 一种带有短路保护结构的锂离子电芯 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7952330B2 (en) * | 2005-04-20 | 2011-05-31 | Panasonic Corporation | Secondary battery protection circuit, battery pack and thermosensitive protection switch device |
-
2022
- 2022-11-28 CN CN202211495758.8A patent/CN115603010B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008181822A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池パック及びその製造方法 |
CN108701803A (zh) * | 2015-12-18 | 2018-10-23 | 伯恩斯公司 | 机电电路断路器和电池壳体 |
WO2017132575A1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Faraday&Future Inc. | Battery cells and packs for vehicle energy-storage systems |
CN112368787A (zh) * | 2018-07-10 | 2021-02-12 | 三洋电机株式会社 | 安装有保护元件的柔性扁平电缆、电池组件以及安装有保护元件的柔性扁平电缆的制造方法 |
CN211629159U (zh) * | 2019-12-31 | 2020-10-02 | 山东毅聪新能源有限公司 | 一种带有保护装置的梯次利用锂电池 |
CN112366372A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-12 | 武汉度美迪新能源科技有限公司 | 一种锂电池过热保护系统及方法 |
CN215498339U (zh) * | 2021-07-09 | 2022-01-11 | 哈尔滨理工大学 | 电动自行车电池过热及充电器自动断电保护装置 |
CN216120660U (zh) * | 2021-10-12 | 2022-03-22 | 惠州市康品莱科技有限公司 | 一种具有短路保护功能的聚合物锂离子电芯 |
CN216529000U (zh) * | 2021-11-11 | 2022-05-13 | 湖南冉旭能源科技有限公司 | 一种带有短路保护结构的锂离子电芯 |
CN114226827A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-25 | 胡定灏 | 一种利用电芯自身的热切断自身极耳的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115603010A (zh) | 2023-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN206711984U (zh) | 一种高安全性的动力锂电池组 | |
CN111048933A (zh) | 一种电保护的防误拔空调用插座及插头 | |
CN103730705A (zh) | 一种带导热油循环散热装置的超大容量锂离子电池组 | |
CN115603010B (zh) | 一种内置短路保护结构的锂电池电芯 | |
CN210142683U (zh) | 一种热冲击激活式热电池 | |
CN205542960U (zh) | 一种散热防火电源模块 | |
CN208674278U (zh) | 一种具有加热防护功能的锂离子电池 | |
CN203478587U (zh) | 泵腔电加热器 | |
CN111916649A (zh) | 一种过热保护式锂电池 | |
CN107516748B (zh) | 一种电池保护装置及保护方法 | |
CN106057605A (zh) | 一种无熔丝可重复操作的跌落式开关装置 | |
CN110784172B (zh) | 一种具有高耐热散热性能的太阳能光伏接线盒 | |
CN209561025U (zh) | 一种充电枪结构 | |
CN113381248A (zh) | 一种能够自动断电保护的充电头 | |
CN209637869U (zh) | 一种智能电控化电子节温器 | |
CN203839453U (zh) | 基于金属膨胀式记忆开关保护器的锂电池模组 | |
CN208256520U (zh) | 一种带有制冷管的空气断路器 | |
CN214226960U (zh) | 一种适用于高寒地区小功率燃料电池防护箱 | |
CN206992238U (zh) | 一种高安全性多功能的动力锂电池组 | |
CN208478393U (zh) | 一种高温保护电池盖板结构 | |
CN209374395U (zh) | 一种具有安全保护功能的熔断器 | |
CN214068773U (zh) | 带有过热检测装置的镍氢电池组 | |
CN113133275B (zh) | 一种机电设备过载保护系统 | |
CN208284363U (zh) | 一种防电弧式电容器端盖组件 | |
CN215579893U (zh) | 一种电气设备保护装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |