CN115642355B - 一种软包锂电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种软包锂电池，属于锂电池技术领域，该软包锂电池：包括锂电池本体，锂电池本体的外表面套设有气囊缓冲组件，气囊缓冲组件上连接有气压检测组件，气囊缓冲组件的外表面套设有软包套，软包套的表面套设有减震组件，气囊缓冲组件包括多个环形气囊，多个环形气囊等距套设于锂电池本体的表面，多个环形气囊之间连接有连接气囊，使用安全性大大提高，同时针对现有软包结构进行改进，可对锂电池的充放电鼓包过程进行监测，第一时间发现锂电池的问题，有利于及时止损，避免造成更多的损失，并且锂电池的外部防护结构较为丰富，提高了电池使用过程中的防护效果。

Description

一种软包锂电池

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种软包锂电池。

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。软包锂电池只是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳。在结构上采用铝塑膜包装，在发生安全隐患的情况下软包电池最多只会鼓起裂开。

现有常规软包电池结构主要通过单层铝塑膜封装而成，这种结构方式在实际生产过程中，经常因为封装设备稳定性、铝塑膜质量稳定性、生产管控等因素，而导致封装效果不佳，再加上电池充放电过程中，产气、胀气，严重的甚至会胀开铝塑膜，造成锂电池内部与外部环境接触，从而导致安全事故，并且无法对锂电池内部的膨胀进行检测，无法达到事故的预处理，因此，设计一种软包锂电池。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软包锂电池，旨在解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种软包锂电池，其特征在于：包括锂电池本体，所述锂电池本体的左右两端部分别连接有正极和负极，所述正极和负极与所述锂电池本体插槽式连接，所述正极和负极通过外穿结构向外延伸，所述锂电池本体的外表面套设有气囊缓冲组件，所述气囊缓冲组件上连接有气压检测组件，所述气囊缓冲组件的外表面套设有软包套，所述软包套的表面套设有减震组件；

气囊缓冲组件，所述气囊缓冲组件设有多个环形气囊，多个所述环形气囊等距套设于锂电池本体的表面，多个所述环形气囊之间连接有连接气囊，多个所述环形气囊内均填充有惰性气体；

气压检测组件，所述气囊缓冲组件上连接有气压检测组件，所述气压检测组件设有外接管，所述外接管连接于连接气囊的端部，所述外接管的末端设置有气压传感器；

减震组件，所述减震组件设有外壳体，所述外壳体套设于软包套的外表面，所述外壳体的上下内壁均固定有弹性缓冲板，且两个所述弹性缓冲板分别与所述软包套的上下侧壁贴合，两个所述弹性缓冲板的两侧端部固定连接有倾斜设置的绝缘杆，所述绝缘杆与所述锂电池的正极和负极固定连接。

优选的，所述外穿结构由电极穿槽组成，所述电极穿槽分别开设于软包套和外壳体上，且正极和负极嵌设于电极穿槽内。

优选的，两个所述弹性缓冲板的表面均开设有多个等距分布的透气孔，且两个弹性缓冲板内均设置有导热层。

优选的，所述气压传感器在锂电池稳定状态时检测压力值为第一压力值T，所述气压传感器在锂电池鼓包面积为百分之六十时检测压力值为第二压力值T1，所述气压传感器在锂电池鼓包面积为百分之百时检测压力值为第三压力值T2，所述气压传感器在锂电池极端状态下时检测压力值为第四压力值T3，且0＜T＜T1＜T2＜T3，当所述气压传感器检测压力值在T2和T3之间时，所述环形气囊破裂，使所述环形气囊内的惰性气体喷出。

优选的，所述环形气囊和连接气囊采用聚氯乙烯材质。

优选的，所述软包套采用铝塑膜材质，且软包套的上下侧壁均开设有与两个弹性缓冲板相匹配的嵌槽。

优选的，所述软包套和外壳体的右侧壁均开设有接管穿孔，且外接管自内向外依次贯穿软包套和外壳体上的接管穿孔并向外延伸。

优选的，所述绝缘杆与所述弹性缓冲板连接处平滑过渡，所述绝缘杆分别与所述锂电池的正极和负极夹角角度30°~45°为最优选择。

优选的，多个所述环形气囊的表层自外向内依次设置有隔温层和耐磨层。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本方案中，整个软包锂电池结构的合理设置，使用安全性大大提高，同时针对现有软包结构进行改进，可对锂电池的充放电鼓包过程进行实时监测，第一时间发现锂电池的问题，有利于及时止损，避免造成更多的损失，并且锂电池的外部防护结构较为丰富，提高了电池使用过程中的防护效果，具有较强的实用性及市场应用前景，整个锂电池本体外部自内向外依次设置有气囊缓冲组件、软包套和减震组件，三层式结构可大大提高对内部的锂电池本体的防护效果，并且利用气囊缓冲组件上设置有气压检测组件可实时对气囊内部的气压进行检测，气压传感器在锂电池稳定运行状态时检测压力值为第一压力值设为T，气压传感器在锂电池鼓包面积为百分之六十时检测压力值为第二压力值设为T1，气压传感器在锂电池鼓包面积为百分之百时检测压力值为第三压力值设为T2，气压传感器在锂电池极端状态下时检测压力值为第四压力值设为T3，气压传感器检测压力值不大于T0时，锂电池处在安全稳定运行状态，气压传感器检测压力值在T0和T1之间时，则锂电池出现鼓包现象，提醒使用人员对锂电池进行更换或事故预处理，提前发现了锂电池的鼓包现象，降低了损失，避免了事故的进一步扩大；气压传感器检测压力值在T1和T2之间时，则锂电池出现鼓包面积较大，此时锂电池极易发生火灾或爆炸，如若发生火灾或爆炸，环形气囊会被烧破，这时环形气囊内的惰性气体喷出，对锂电池有灭火作用，防止了火灾的进一步蔓延，气压传感器检测压力值在T2和T3之间时，此时锂电池在极端状态（瞬时爆炸）下运行，此时环形气囊破裂，环形气囊内的惰性气体喷出，对锂电池有灭火作用，防止了火灾的进一步蔓延；气囊缓冲组件可利用多个环形气囊套设在锂电池本体的表面，而环形气囊填充的惰性气体可为锂电池本体提供缓冲减震效果，避免对锂电池本体造成误触，在多个环形气囊表层的隔温层配合耐磨层可避免高温的锂电池本体对环形气囊造成磨损，提高其使用寿命。

2、本方案中，减震组件可利用外部外壳体内壁固定的两个弹性缓冲板与夹持的软包套形成弹力，避免外部冲击力对最内层的锂电池本体造成影响；两个弹性缓冲板上的多个透气孔的设置可配合弹性缓冲板内的导热层提高整个锂电池的散热效果；气压检测组件实时检测环形气囊内的气压，气压传感器在锂电池稳定运行状态时检测压力值为第一压力值设为T，气压传感器在锂电池鼓包面积为百分之六十时检测压力值为第二压力值设为T1，气压传感器在锂电池鼓包面积为百分之百时检测压力值为第三压力值设为T2，气压传感器在锂电池极端状态下时检测压力值为第四压力值设为T3，当气压传感器检测压力值在T0和T2之间时，此时锂电池出现鼓包现象，锂电池出现鼓包状态时会挤压环形气囊进而挤压套设在环形气囊外的软包套，软包套受到挤压力会挤压弹性缓冲板，导致弹性缓冲板向两侧伸展，弹性缓冲板的伸展会对绝缘杆施加一个向外的外力，使绝缘杆拔出锂电池的正极和负极，进而切断电源，避免了事故的进一步扩大；气压传感器检测压力值在T2和T3之间时，此时锂电池在极端状态（瞬时爆炸）下运行，此时弹性缓冲板受到外力向两侧伸展，弹性缓冲板的伸展会对绝缘杆施加一个向外的外力，使绝缘杆拔出锂电池的正极和负极，进而切断电源，避免了火灾的扩大，降低了经济损失。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明图2中的第二视角图；

图4为本发明的主视图。

图中：1、锂电池本体；2、正极；3、负极；4、环形气囊；5、连接气囊；6、外接管；7、气压传感器；8、绝缘杆；9、软包套；10、接管穿孔；11、电极穿槽；12、外壳体；13、弹性缓冲板；14、透气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种软包锂电池，包括锂电池本体1，锂电池本体1的左右两端部分别连接有正极2和负极3，正极2和负极3与锂电池本体1插槽式连接，正极2和负极3通过外穿结构向外延伸，锂电池本体1的外表面套设有气囊缓冲组件，气囊缓冲组件上连接有气压检测组件，气囊缓冲组件的外表面套设有软包套9，软包套9的表面套设有减震组件；

气囊缓冲组件，气囊缓冲组件设有多个环形气囊4，多个环形气囊4等距套设于锂电池本体1的表面，多个环形气囊4之间连接有连接气囊5，多个环形气囊4内均填充有惰性气体；

气压检测组件，气囊缓冲组件上连接有气压检测组件，气压检测组件设有外接管6，外接管6连接于连接气囊5的端部，外接管6的末端设置有气压传感器7；

减震组件，软包套9的表面套设有减震组件，减震组件设有外壳体12，外壳体12套设于软包套9的外表面，外壳体12的上下内壁均固定有弹性缓冲板13，且两个弹性缓冲板13分别与软包套9的上下侧壁贴合，两个弹性缓冲板13的两侧端部固定连接有倾斜设置的绝缘杆15，绝缘杆15与锂电池1的正极2和负极3固定连接。

具体的，外穿结构由电极穿槽11组成，电极穿槽11分别开设于软包套9和外壳体12上，且正极2和负极3嵌设于电极穿槽11内。

具体的，两个弹性缓冲板13的表面均开设有多个等距分布的透气孔14，且两个弹性缓冲板13内均设置有导热层。

具体的，气压传感器7在锂电池稳定状态时检测压力值为第一压力值T，气压传感器7在锂电池1鼓包面积为百分之六十时检测压力值为第二压力值T1，气压传感器7在锂电池1鼓包面积为百分之百时检测压力值为第三压力值T2，气压传感器7在锂电池1极端状态下时检测压力值为第四压力值T3，且0＜T≤T1≤T2≤T3。

具体的，环形气囊4和连接气囊5采用聚氯乙烯材质。

具体的，软包套9采用铝塑膜材质，且软包套9的上下侧壁均开设有与两个弹性缓冲板13相匹配的嵌槽，采用铝塑膜材质的软包套9侧壁开设的嵌槽与两个弹性缓冲板13相吻合，提高对软包套9的限位效果。

具体的，软包套9和外壳体12的右侧壁均开设有接管穿孔10，且外接管6自内向外依次贯穿软包套9和外壳体12上的接管穿孔10并向外延伸。

具体的，所绝缘杆15与弹性缓冲板13连接处平滑过渡，绝缘杆15分别与锂电池1的正极2和负极3夹角角度30°~45°为最优选择。

具体的，多个环形气囊4的表层自外向内依次设置有隔温层和耐磨层。

整个锂电池本体1外部自内向外依次设置有气囊缓冲组件、软包套9和减震组件，三层式结构可大大提高对内部的锂电池本体1的防护效果，并且利用气囊缓冲组件上设置有气压检测组件可实时对气囊内部的气压进行检测，

一旦出现锂电池本体1在充放电过程中的鼓包则会对气囊产生较大的挤压力，利用气压检测组件可第一时间对锂电池本体1的使用状态进行检测，及时发现问题，气压检测组件实时检测环形气囊4内的气压压力，气压传感器7在锂电池1稳定运行状态时检测压力值为第一压力值设为T，气压传感器7在锂电池1鼓包面积为百分之六十时检测压力值为第二压力值设为T1，气压传感器7在锂电池1鼓包面积为百分之百时检测压力值为第二压力值设为T2，气压传感器7在锂电池1极端状态下时检测压力值为第三压力值设为T3，气压传感器7检测压力值不大于T时，锂电池1处在安全稳定运行状态，气压传感器7检测压力值在T和T1之间时，则锂电池1出现鼓包现象，提醒使用人员对锂电池1进行更换或事故预处理，提前发现锂电池1的鼓包现象，降低了损失，避免了事故的进一步扩大；气压传感器7检测压力值在T1和T2之间时，则锂电池1出现鼓包面积较大，此时锂电池1极易发生火灾或爆炸，如若发生火灾或爆炸，环形气囊4会被烧破，这时环形气囊4内的惰性气体喷出，对锂电池1有灭火作用，防止了火灾的进一步蔓延，气压传感器7检测压力值在T2和T3之间时，此时锂电池1在极端状态（瞬时爆炸）下运行，此时环形气囊4破裂，环形气囊4内的惰性气体喷出，对锂电池1有灭火作用，防止了火灾的进一步蔓延，降低了经济损失；气囊缓冲组件可利用多个环形气囊4套设在锂电池本体1的表面，而环形气囊4填充的惰性气体可为锂电池本体1提供缓冲减震效果，避免对锂电池本体1造成误触，多个环形气囊4表层的隔温层配合耐磨层可避免高温的锂电池本体1对环形气囊4造成磨损，提高其使用寿命。

实施例2

在实施例1的基础上，为了进一步提高锂电池的使用安全性能，减震组件可利用外部外壳体12内壁固定的两个弹性缓冲板13与夹持的软包套9形成弹力，避免外部冲击力对最内层的锂电池本体1造成影响，两个弹性缓冲板13上的多个透气孔14的设置可配合弹性缓冲板13内的导热层提高整个锂电池的散热效果，锂电池1的正极2和负极3插槽式连接，便于正极2和负极3与锂电池1脱离接触，两个弹性缓冲板13与锂电池1的正极2和负极3连接的绝缘杆8受到外力作用时，绝缘杆8使锂电池1的正极2和负极3与锂电池1脱离接触，气压检测组件实时检测环形气囊4内的气压压力，当气压传感器7在锂电池1稳定运行状态时检测压力值为第一压力值设为T，气压传感器7在锂电池1鼓包面积为百分之六十时检测压力值为第二压力值设为T1，气压传感器7在锂电池1鼓包面积为百分之百时检测压力值为第三压力值设为T2，气压传感器7在锂电池1极端状态下时检测压力值为第四压力值设为T3，当气压传感器7检测压力值在T0和T2之间时，此时锂电池1出现鼓包现象，锂电池1出现鼓包状态时会挤压环形气囊4进而挤压套设在环形气囊4上的软包套9，软包套9受到挤压力会挤压弹性缓冲板13，导致弹性缓冲板13向两侧伸展，弹性缓冲板13的伸展会对绝缘杆8施加一个向外的外力，使绝缘杆8拔出锂电池的正极2和负极3，进而切断电源，避免了事故的进一步扩大；当气压传感器7检测压力值在T2和T3之间时，此时锂电池1在极端状态（瞬时爆炸）下运行，此时弹性缓冲板13受到外力向两侧伸展，弹性缓冲板13的伸展会对绝缘杆8施加一个向外的外力，使绝缘杆8拔出锂电池的正极2和负极3，进而切断电源，避免了火灾的扩大，降低了经济损失。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种软包锂电池，其特征在于：包括锂电池本体（1），所述锂电池本体（1）的左右两端部分别连接有正极（2）和负极（3），所述正极（2）和负极（3）与所述锂电池本体（1）插槽式连接，所述正极（2）和负极（3）通过外穿结构向外延伸，所述锂电池本体（1）的外表面套设有气囊缓冲组件，所述气囊缓冲组件上连接有气压检测组件，所述气囊缓冲组件的外表面套设有软包套（9），所述软包套（9）的表面套设有减震组件；

气囊缓冲组件，所述气囊缓冲组件设有多个环形气囊（4），多个所述环形气囊（4）等距套设于锂电池本体（1）的表面，多个所述环形气囊（4）之间连接有连接气囊（5），多个所述环形气囊（4）内均填充有惰性气体；

气压检测组件，所述气囊缓冲组件上连接有气压检测组件，所述气压检测组件设有外接管（6），所述外接管（6）连接于连接气囊（5）的端部，所述外接管（6）的末端设置有气压传感器（7）；

减震组件，所述减震组件设有外壳体（12），所述外壳体（12）套设于软包套（9）的外表面，所述外壳体（12）的上下内壁均固定有弹性缓冲板（13），且两个所述弹性缓冲板（13）分别与所述软包套（9）的上下侧壁贴合，两个所述弹性缓冲板（13）的两侧端部固定连接有倾斜设置的绝缘杆（8），所述绝缘杆（8）与所述锂电池本体（1）的正极（2）和负极（3）固定连接;

所述气压传感器（7）在所述锂电池本体（1）稳定状态时检测压力值为第一压力值T，所述气压传感器（7）在所述锂电池本体（1）鼓包面积为百分之六十时检测压力值为第二压力值T1，所述气压传感器（7）在所述锂电池本体（1）鼓包面积为百分之百时检测压力值为第三压力值T2，所述气压传感器（7）在所述锂电池本体（1）极端状态下时检测压力值为第四压力值T3，且0＜T＜T1＜T2＜T3，当所述气压传感器（7）检测压力值在T2和T3之间时，所述环形气囊（4）破裂，使所述环形气囊（4）内的惰性气体喷出。

2.根据权利要求1所述的软包锂电池，其特征在于：所述外穿结构由电极穿槽（11）组成，所述电极穿槽（11）分别开设于软包套（9）和外壳体（12）上，且正极（2）和负极（3）嵌设于电极穿槽（11）内。

3.根据权利要求1所述的软包锂电池，其特征在于：两个所述弹性缓冲板（13）的表面均开设有多个等距分布的透气孔（14），且两个弹性缓冲板（13）内均设置有导热层。

4.根据权利要求1所述的软包锂电池，其特征在于：所述环形气囊（4）和连接气囊（5）采用聚氯乙烯材质。

5.根据权利要求1所述的软包锂电池，其特征在于：所述软包套（9）采用铝塑膜材质，且软包套（9）的上下侧壁均开设有与两个弹性缓冲板（13）相匹配的嵌槽。

6.根据权利要求1所述的软包锂电池，其特征在于：所述软包套（9）和外壳体（12）的右侧壁均开设有接管穿孔（10），且外接管（6）自内向外依次贯穿软包套（9）和外壳体（12）上的接管穿孔（10）并向外延伸。

7.根据权利要求1所述的软包锂电池，其特征在于：所述绝缘杆（8）与所述弹性缓冲板（13）连接处平滑过渡，所述绝缘杆（8）分别与所述锂电池本体（1）的正极（2）和负极（3）夹角角度30°～45°。

8.根据权利要求1所述的软包锂电池，其特征在于：多个所述环形气囊（4）的表层自外向内依次设置有隔温层和耐磨层。