CN115882041A - 一种固态锂离子电池系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固态锂离子电池系统，包括锂电池组件，包括安装箱、锂电池块、阻隔件以及顶升件，锂电池块均布于安装箱内，安装箱两侧均开设有散热孔，阻隔件设置于安装箱内壁两侧，且与散热孔配合，顶升件设置于安装箱内壁，且位于阻隔件底部两侧。本发明通过灭火组件在锂电池组件发生自燃现象时将其与空气中的氧气隔绝，达到较好的灭火效果，且给救援人员的救援提供较多的时间。

Description

一种固态锂离子电池系统

技术领域

本发明涉及固态锂离子电池系统技术领域，特别是一种固态锂离子电池系统。

背景技术

固态锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，锂系电池分为锂电池和固态锂离子电池，手机和笔记本电脑使用的都是固态锂离子电池，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，而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品，现有技术中的固态锂离子电池系统无自带的灭火机构，而其在发生自燃时燃烧速度非常快，这就给救援人员的救援带来较大的困难，安全隐患较大。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的固态锂离子电池系统中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的问题在于现有技术中的固态锂离子电池系统无自带的灭火机构，而其在发生自燃时燃烧速度非常快，这就给救援人员的救援带来较大的困难，安全隐患较大。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种固态锂离子电池系统，其包括，锂电池组件，包括安装箱、锂电池块、阻隔件以及顶升件，所述锂电池块均布于所述安装箱内，所述安装箱两侧均开设有散热孔，所述阻隔件设置于所述安装箱内壁两侧，且与所述散热孔配合，所述顶升件设置于所述安装箱内壁，且位于所述阻隔件底部两侧；以及灭火组件，设置于所述安装箱顶部，包括放置箱、气瓶、封堵件、放气件以及触发件，所述放置箱固定于所述安装箱顶部两侧，所述气瓶固定于所述放置箱内，所述封堵件设置于所述气瓶端部，所述放气件设置于所述放置箱一侧，且与所述封堵件配合，所述触发件设置于所述安装箱顶部，且位于两个所述放气件之间，所述安装箱顶部并位于所述气瓶两侧均开设有通孔。

作为本发明所述固态锂离子电池系统的一种优选方案，其中：所述阻隔件包括阻隔板以及连接块，所述阻隔板滑动于所述安装箱内壁两侧，且位于所述散热孔内侧，所述连接块固定于每两个所述阻隔板之间。

作为本发明所述固态锂离子电池系统的一种优选方案，其中：所述阻隔件还包括限位框，其固定于所述安装箱内壁两侧，所述连接块滑动于所述限位框内。

作为本发明所述固态锂离子电池系统的一种优选方案，其中：所述顶升件包括固定框、感温包以及支撑块，所述固定框固定于所述安装箱内壁两侧，且位于所述阻隔板下方，所述支撑块固定于所述固定框底部，所述感温包固定于所述支撑块顶部，且位于所述固定框内。

作为本发明所述固态锂离子电池系统的一种优选方案，其中：所述封堵件包括封堵盘、活动环以及插块，所述封堵盘固定于所述气瓶出气端，所述活动环位于所述气瓶内，所述插块均布于所述活动环一侧，所述封堵盘上开设有出气孔，所述插块插接于所述出气孔内。

作为本发明所述固态锂离子电池系统的一种优选方案，其中：所述封堵件还包括导向杆，所述活动环上开设有导向孔，所述导向杆滑动于所述导向孔内。

作为本发明所述固态锂离子电池系统的一种优选方案，其中：所述放气件包括顶针、连接板、斜板以及第一弹簧，所述顶针滑动于所述安装箱一侧，所述连接板固定于所述顶针端部，且位于所述安装箱外侧，所述斜板固定于所述连接板底部，所述第一弹簧两端分别与所述安装箱和所述斜板固定，所述顶针内部开设有侧孔。

作为本发明所述固态锂离子电池系统的一种优选方案，其中：所述放气件还包括导向板，其固定于所述斜板一侧，且其端部位于所述安装箱内。

作为本发明所述固态锂离子电池系统的一种优选方案，其中：所述触发件包括支撑框、支撑柱、固定板、触发板、连接杆以及固定架，所述支撑框固定于所述安装箱内顶壁，所述支撑柱固定于所述支撑框内，所述固定板与所述支撑柱顶端固定，所述触发板设置于所述固定板顶部，且位于两个所述斜板之间，所述连接杆固定于所述触发板顶部，所述固定架固定于所述安装箱顶部，所述触发板位于所述固定架内，所述连接杆顶端延伸至所述固定架上方。

作为本发明所述固态锂离子电池系统的一种优选方案，其中：所述触发件还包括受力板以及第二弹簧，所述受力板固定于所述连接杆顶端，所述第二弹簧两端分别与所述受力板和所述固定架固定。

本发明有益效果为：本发明通过灭火组件在锂电池组件发生自燃现象时将其与空气中的氧气隔绝，达到较好的灭火效果，且给救援人员的救援提供较多的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为固态锂离子电池系统的整体结构图。

图2为固态锂离子电池系统的锂电池组件结构图。

图3为固态锂离子电池系统的锂电池组件另一个视角图。

图4为固态锂离子电池系统的图3内A部分放大图。

图5为固态锂离子电池系统的灭火组件剖面图。

图6为固态锂离子电池系统的图5内B部分放大图。

图7为固态锂离子电池系统的触发件另一个视角图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1~5，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种固态锂离子电池系统，固态锂离子电池系统包括锂电池组件100和灭火组件200，通过灭火组件200起到灭火的作用，当锂电池组件100发生自燃时，能够及时隔断其与空气中氧气的接触，减缓燃烧时间，给救援提供较大的操作空间。

锂电池组件100，包括安装箱101、锂电池块102、阻隔件103以及顶升件104，锂电池块102均布于安装箱101内，安装箱101两侧均开设有散热孔S，阻隔件103设置于安装箱101内壁两侧，且与散热孔S配合，顶升件104设置于安装箱101内壁，且位于阻隔件103底部两侧。

安装箱101内设置有多个锂电池块102，且每个锂电池块102之间均固定有隔板，用来防止锂电池块102之间发生碰撞等情况，散热孔S设置有多个，且均匀分布在安装箱101两侧，通过散热孔S在锂电池块102日常使用过程中起到散热的效果，防止其内部温度过高，造成较大的安全隐患，然后通过阻隔件103在锂电池块102发生自燃时对散热孔S进行遮挡，隔绝大部分空气，从而避免空气中较多的氧气进行助燃效果，增加锂电池块102的燃烧，给救援带来较大的不便，再通过顶升件104能够根据安装箱101内部的温度调节阻隔件103的位置，切换不同的散热效果，安装箱101底部开设有出气孔，防止在灭火过程中安装箱101内部的压强过大，存在较大的安全隐患。

灭火组件200，设置于安装箱101顶部，包括放置箱201、气瓶202、封堵件203、放气件204以及触发件205，放置箱201固定于安装箱101顶部两侧，气瓶202固定于放置箱201内，封堵件203设置于气瓶202端部，放气件204设置于放置箱201一侧，且与封堵件203配合，触发件205设置于安装箱101顶部，且位于两个放气件204之间，安装箱101顶部并位于气瓶202两侧均开设有通孔N。

放置箱201用来对气瓶202进行固定，气瓶202两侧均固定有安装块，用来防止气瓶202在使用过程中发生掉落等情况，气瓶202内存有压缩二氧化碳，能够在释放时起到抑制燃烧的效果，封堵件203用来对气瓶202进行封口，且方便在发生燃烧时释放气瓶202中的二氧化碳，以达到较好的灭火效果，在锂电池块102发生燃烧时，通过触发件205与放气件204之间的配合释放气瓶202中的二氧化碳，此时二氧化碳气体通过通孔N向下喷出，降低锂电池块102周围和安装箱101内的氧浓度，产生窒息作用而灭火，另外，二氧化碳从气瓶202中喷出时，会由液体迅速汽化成气体，而从周围吸收部分热量，起到冷却的作用，极大的降低了锂电池块102的燃烧效率，给救援人员提高更多的救援时间。

实施例2

参照图2~4，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。

具体的，阻隔件103包括阻隔板103a以及连接块103b，阻隔板103a滑动于安装箱101内壁两侧，且位于散热孔S内侧，连接块103b固定于每两个阻隔板103a之间。

阻隔板103a呈矩形，其与散热孔S数量相同，且每两个相邻的阻隔板103a之间均用连接块103b固定，从而使得每一侧的各个阻隔板103a能够同时运动。

阻隔件103还包括限位框103c，其固定于安装箱101内壁两侧，连接块103b滑动于限位框103c内。

限位框103c呈U形，通过限位框103c对连接块103b和阻隔板103a进行限位，使其能够上下移动，且避免其在上下移动的过程中发生偏移。

顶升件104包括固定框104a、感温包104b以及支撑块104c，固定框104a固定于安装箱101内壁两侧，且位于阻隔板103a下方，支撑块104c固定于固定框104a底部，感温包104b固定于支撑块104c顶部，且位于固定框104a内。

固定框104a用来对感温包104b进行限位和放置，感温包104b内部设有能够热胀冷缩的材料，此为现有技术，本领域的工作人员能够根据需求进行设置，初始状态下，阻隔板103a位于散热孔S中部的位置，当安装箱101内部的温度升高时，感温包104b发生膨胀，从而将阻隔板103a向上顶起，使得散热孔S开启的更加大，从而提高安装箱101内部的散热效率，当锂电池块102发生燃烧时，其燃烧温度能够达到500~800度，支撑块104c的材料为聚酯树脂，其熔点为210~260度，即锂电池块102燃烧时，支撑块104c会融化，感温包104b与支撑块104c一同向下掉落，并且安装箱101底部四角均设有孔，感温包104b与支撑块104c均从该孔掉出，此时阻隔板103a由于自身的重力会向下坠落，将散热孔S完全封闭，起到隔绝空气的作用，降低燃烧效率。

实施例3

参照图5~7，为本发明第三个实施例，该实施例基于前两个实施例。

具体的，封堵件203包括封堵盘203a、活动环203b以及插块203c，封堵盘203a固定于气瓶202出气端，活动环203b位于气瓶202内，插块203c均布于活动环203b一侧，封堵盘203a上开设有出气孔K，插块203c插接于出气孔K内。

封堵盘203a呈环形，其位于气瓶202内部的一侧呈碗装，其厚度由中部向外侧逐渐增加，活动环203b的中部与封堵盘203a的中部对齐，插块203c的端部呈倾斜状，且其表面固定由密封圈，初始状态下，通过该密封圈对出气孔K进行密封，并通过气瓶202内部的压强作用下，使得插块203c不会从出气孔K内脱离，且通过出气孔K的设置使得气瓶202在需要放气时能够更加快速高效的将其内部的二氧化碳放出。

封堵件203还包括导向杆203d，活动环203b上开设有导向孔M，导向杆203d滑动于导向孔M内。

导向杆203d和导向孔M用来对活动环203b进行导向，避免其在左右移动的过程中发生偏移。

放气件204包括顶针204a、连接板204b、斜板204c以及第一弹簧204d，顶针204a滑动于安装箱101一侧，连接板204b固定于顶针204a端部，且位于安装箱101外侧，斜板204c固定于连接板204b底部，第一弹簧204d两端分别与安装箱101和斜板204c固定，顶针204a内部开设有侧孔J。

顶针204a的端部呈尖锥状，且其位于封堵盘203a中部的位置，当其向靠近封堵盘203a的方向移动时，通过顶针204a可将封堵盘203a扎穿，且由于封堵盘203a中部较薄，从而使得顶针204a能够更加方便的向气瓶202内移动，侧孔J位于顶针204a中部，且底部开设有矩形孔，与空气连通，当顶针204a扎入气瓶202内时，通过侧孔J的设置能够及时将气瓶202内的二氧化碳导出，提高该设备灭火的及时性，且当顶针204a继续向气瓶202内移动时，其将活动环203b向内侧推动，使得插块203c从出气孔K内脱离，从而使得压缩二氧化碳气体能够从出气孔K喷出，进一步提高灭火的及时性，连接板204b和斜板204c用来对顶针204a进行支撑和推动，初始状态下，通过第一弹簧204d将连接板204b和斜板204c向外侧推动，从而使得顶针204a位于远离封堵盘203a的位置，防止由于误触导致气瓶202内的二氧化碳漏出。

放气件204还包括导向板204e，其固定于斜板204c一侧，且其端部位于安装箱101内。

导向板204e呈三角形，具有较强的稳定性，通过导向板204e对斜板204c进行导向和限位，防止其在左右移动的过程中发生偏移等情况。

触发件205包括支撑框205a、支撑柱205b、固定板205c、触发板205d、连接杆205e以及固定架205f，支撑框205a固定于安装箱101内顶壁，支撑柱205b固定于支撑框205a内，固定板205c与支撑柱205b顶端固定，触发板205d设置于固定板205c顶部，且位于两个斜板204c之间，连接杆205e固定于触发板205d顶部，固定架205f固定于安装箱101顶部，触发板205d位于固定架205f内，连接杆205e顶端延伸至固定架205f上方。

支撑框205a和支撑柱205b均位于安装箱101内，支撑柱205b的材料为聚酯树脂，当锂电池块102燃烧时，支撑柱205b会由于高温而融化，此时固定板205c会向下坠落，然后触发板205d和连接杆205e会跟随固定板205c向下移动，此时通过触发板205d将两个斜板204c向外侧推动，连接杆205e和固定架205f用来对触发板205d进行限位，避免其在向下移动的过程中发生偏移，且触发板205d两侧的底部均做倒角处理，从而使其能够更加方便的推动斜板204c。

触发件205还包括受力板205g以及第二弹簧205h，受力板205g固定于连接杆205e顶端，第二弹簧205h两端分别与受力板205g和固定架205f固定。

第二弹簧205h用来将受力板205g和连接杆205e向下拉动，且其拉力较大，当支撑柱205b受热熔化后，能够立即拉动触发板205d向下，并将斜板204c向外侧推动，使得顶针204a扎进气瓶202内。

在使用时，当锂电池块102发生燃烧时，支撑块104c会融化，感温包104b与支撑块104c一同向下掉落，此时阻隔板103a由于自身的重力会向下坠落，将散热孔S完全封闭，起到隔绝空气的作用，降低燃烧效率，同时支撑柱205b也会受热融化，此时固定板205c会向下坠落，然后触发板205d和连接杆205e会跟随固定板205c向下移动，此时通过触发板205d将两个斜板204c向外侧推动，通过两个斜板204c和连接板204b将顶针204a向外推动，此时通过顶针204a可将封堵盘203a扎穿，且由于封堵盘203a中部较薄，从而使得顶针204a能够更加方便的向气瓶202内移动，侧孔J位于顶针204a中部，且底部开设有矩形孔，与空气连通，当顶针204a扎入气瓶202内时，通过侧孔J的设置能够及时将气瓶202内的二氧化碳导出，提高该设备灭火的及时性，且当顶针204a继续向气瓶202内移动时，其将活动环203b向内侧推动，使得插块203c从出气孔K内脱离，从而使得压缩二氧化碳气体能够从出气孔K喷出，进一步提高灭火的及时性，且喷出的二氧化碳从通孔N向下喷出，降低锂电池块102周围和安装箱101内的氧浓度，产生窒息作用而灭火，另外，二氧化碳从气瓶202中喷出时，会由液体迅速汽化成气体，而从周围吸收部分热量，起到冷却的作用，极大的降低了锂电池块102的燃烧效率，给救援人员提高更多的救援时间，且安装箱101底部的通孔N会将其内部多余的气体持续排出，隔断氧气进入的同时能够避免其内部压强过大，极大的提高了安全性。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1. 一种固态锂离子电池系统，其特征在于：包括，

锂电池组件（100），包括安装箱（101）、锂电池块（102）、阻隔件（103）以及顶升件（104），所述锂电池块（102）均布于所述安装箱（101）内，所述安装箱（101）两侧均开设有散热孔（S），所述阻隔件（103）设置于所述安装箱（101）内壁两侧，且与所述散热孔（S）配合，所述顶升件（104）设置于所述安装箱（101）内壁，且位于所述阻隔件（103）底部两侧；以及

灭火组件（200），设置于所述安装箱（101）顶部，包括放置箱（201）、气瓶（202）、封堵件（203）、放气件（204）以及触发件（205），所述放置箱（201）固定于所述安装箱（101）顶部两侧，所述气瓶（202）固定于所述放置箱（201）内，所述封堵件（203）设置于所述气瓶（202）端部，所述放气件（204）设置于所述放置箱（201）一侧，且与所述封堵件（203）配合，所述触发件（205）设置于所述安装箱（101）顶部，且位于两个所述放气件（204）之间，所述安装箱（101）顶部并位于所述气瓶（202）两侧均开设有通孔（N）。

2.如权利要求1所述的固态锂离子电池系统，其特征在于：所述阻隔件（103）包括阻隔板（103a）以及连接块（103b），所述阻隔板（103a）滑动于所述安装箱（101）内壁两侧，且位于所述散热孔（S）内侧，所述连接块（103b）固定于每两个所述阻隔板（103a）之间。

3.如权利要求2所述的固态锂离子电池系统，其特征在于：所述阻隔件（103）还包括限位框（103c），其固定于所述安装箱（101）内壁两侧，所述连接块（103b）滑动于所述限位框（103c）内。

4.如权利要求2或3所述的固态锂离子电池系统，其特征在于：所述顶升件（104）包括固定框（104a）、感温包（104b）以及支撑块（104c），所述固定框（104a）固定于所述安装箱（101）内壁两侧，且位于所述阻隔板（103a）下方，所述支撑块（104c）固定于所述固定框（104a）底部，所述感温包（104b）固定于所述支撑块（104c）顶部，且位于所述固定框（104a）内。

5.如权利要求4所述的固态锂离子电池系统，其特征在于：所述封堵件（203）包括封堵盘（203a）、活动环（203b）以及插块（203c），所述封堵盘（203a）固定于所述气瓶（202）出气端，所述活动环（203b）位于所述气瓶（202）内，所述插块（203c）均布于所述活动环（203b）一侧，所述封堵盘（203a）上开设有出气孔（K），所述插块（203c）插接于所述出气孔（K）内。

6.如权利要求5所述的固态锂离子电池系统，其特征在于：所述封堵件（203）还包括导向杆（203d），所述活动环（203b）上开设有导向孔（M），所述导向杆（203d）滑动于所述导向孔（M）内。

7.如权利要求5或6所述的固态锂离子电池系统，其特征在于：所述放气件（204）包括顶针（204a）、连接板（204b）、斜板（204c）以及第一弹簧（204d），所述顶针（204a）滑动于所述安装箱（101）一侧，所述连接板（204b）固定于所述顶针（204a）端部，且位于所述安装箱（101）外侧，所述斜板（204c）固定于所述连接板（204b）底部，所述第一弹簧（204d）两端分别与所述安装箱（101）和所述斜板（204c）固定，所述顶针（204a）内部开设有侧孔（J）。

8.如权利要求7所述的固态锂离子电池系统，其特征在于：所述放气件（204）还包括导向板（204e），其固定于所述斜板（204c）一侧，且其端部位于所述安装箱（101）内。

9.如权利要求8所述的固态锂离子电池系统，其特征在于：所述触发件（205）包括支撑框（205a）、支撑柱（205b）、固定板（205c）、触发板（205d）、连接杆（205e）以及固定架（205f），所述支撑框（205a）固定于所述安装箱（101）内顶壁，所述支撑柱（205b）固定于所述支撑框（205a）内，所述固定板（205c）与所述支撑柱（205b）顶端固定，所述触发板（205d）设置于所述固定板（205c）顶部，且位于两个所述斜板（204c）之间，所述连接杆（205e）固定于所述触发板（205d）顶部，所述固定架（205f）固定于所述安装箱（101）顶部，所述触发板（205d）位于所述固定架（205f）内，所述连接杆（205e）顶端延伸至所述固定架（205f）上方。

10.如权利要求9所述的固态锂离子电池系统，其特征在于：所述触发件（205）还包括受力板（205g）以及第二弹簧（205h），所述受力板（205g）固定于所述连接杆（205e）顶端，所述第二弹簧（205h）两端分别与所述受力板（205g）和所述固定架（205f）固定。

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