CN205542914U - 一种防火高容量圆柱电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种防火高容量圆柱电池，包括电池壳和设置在电池壳内的电芯，所述电池壳上、下端内壁粘结有绝缘层，所述电芯上端与电池壳的顶盖之间设置有灭火层，电池壳外表面均匀分布设置有散热鳍片，电池壳上下端两侧位置开有电池固定螺母。本电池可以防止正负极极耳接触电池壳短路和电芯起火燃烧爆炸，有效提高电池安全性、避免发生更大事故，同时提高电池使用效率。

Description

一种防火高容量圆柱电池
技术领域
本实用新型涉及一种防火高容量圆柱电池。
背景技术
大容量圆柱型锂离子二次电池在动力和储能上有广泛应用，锂离子二次电池在短路时会起火燃烧爆炸，造成人身安全和财产损失，而且锂离子二次电池在大电流和长时间工作条件下，会产生大量热量，高温条件会降低锂电池使用安全、容量和循环寿命。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种安全防火和散热效率高的防火高容量圆柱电池。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种防火高容量圆柱电池，包括电池壳和设置在电池壳内的电芯，所述电池壳上、下端内壁粘结有绝缘层，所述电芯上端与电池壳的顶盖之间设置有灭火层，电池壳外表面均匀分布设置有散热鳍片，电池壳上下端两侧位置开有电池固定螺母。
作为上述技术方案的改进，所述电池壳的顶盖上分别设置有绝缘片、防爆阀、灭火仓和灭火仓固定螺母，以及正、负极极柱与正、负极极柱固定螺母。
作为上述技术方案的进一步改进，所述正、负极极柱内均设有快速熔断器。
进一步，所述正、负极极柱包括极柱螺母和极柱螺栓，所述极柱螺母的前部为带内螺纹的中空部，极柱螺母的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅰ，所述极柱螺栓前部为带外螺纹的中空部，极柱螺栓的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅱ，所述带内螺纹的极柱螺母中空部与带外螺纹的极柱螺栓中空部螺纹连接，所述快速熔断器置于极柱螺母的中空部与极柱螺栓的中空部内，该快速熔断器两端分别与耐大电流弹簧Ⅰ和耐大电流弹簧Ⅱ接触。
进一步，所述灭火仓包括易熔合金喷头、有机溶剂灭火剂仓、灭火仓固定孔和正、负极极柱孔，所述易熔合金喷头位于顶盖上的防爆阀上部，所述有机溶剂灭火剂仓材料为耐高温绝缘聚合物，有机溶剂灭火剂仓内为有机溶剂灭火剂。
进一步，所述灭火层包括低熔点聚合物材料制成的灭火外层和填充在灭火外层内的有机溶剂灭火剂。
本实用新型的有益效果是：圆柱电池壳上、下端内壁粘结有绝缘层，可以防止正负极极耳接触电池壳短路。电芯上端与电池壳顶盖之间位置处设置有灭火层，可以防止电芯起火燃烧爆炸。电池壳顶盖上设置有防爆阀，提高电池安全性，当电池发生起火爆炸，电池壳内高压可以立即有效从防爆阀泄出，防止更大事故发生。正、负极极柱内安装可更换快速熔断器，当电池发生短路或超出额定功率大电流，快速熔断器立即熔断，保护电池使用安全。快速熔断器可跟换，有效提高电池使用效率。当电池发生更大程度起火燃烧爆炸是，设置在电池盖板上灭火仓易熔合金喷头在高温下立即熔化，灭火仓有机溶剂灭火剂能迅速覆盖在电池组表面，阻止或减小电池组燃烧爆炸，降低电池燃烧造成的危险，减小人身伤亡和财产损失，进一步提高电池使用安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的安装结构示意图；
图2是本实用新型的透视结构示意图；
图3是本实用新型中正、负极极柱的结构示意图；
图4是本实用新型电池壳顶盖结构的俯视图；
图5是本实用新型灭火仓的结构示意图；
图6是本实用新型灭火仓的侧视图；
图7是本实用新型圆柱电池串并联组成电池组的结构示意图。
具体实施方式
参照图1-图7，本实用新型的一种防火高容量圆柱电池，包括电池壳1、电池壳1内的电芯2，所述电池壳1上、下端内壁粘结有绝缘层1a，所述绝缘层1a为绝缘导热高聚物；所述电芯2上端与电池壳1的顶盖1b之间位置处设置有灭火层1c，灭火层1c包括低熔点聚合物材料制成的灭火外层和填充在灭火外层内的有机溶剂灭火剂。其中灭火外层可采用熔点170℃绝缘高聚物材料，有机溶剂灭火剂可以是四氯化碳，当电芯2内部温度高于170℃时候，灭火层1c的灭火外层熔化破裂，灭火外层内的有机溶剂灭火剂覆盖在电芯2内部极片表面，阻止电芯2内部活性物质进一步燃烧，起到阻止和减小电池燃烧爆炸危险的作用，大大提高安全性。
作为上述实施方式的改进，电池壳1外表面均匀分布有散热鳍片1d，大大提高圆柱型电池散热效率，提高电池使用效率。
作为上述实施方式的进一步改进，电池壳顶盖1b上设置有绝缘片3、正、负极极柱固定螺母4、正、负极极柱5、防爆阀6、灭火仓固定螺母7和灭火仓8。
正、负极极柱固定螺母4和正、负极极柱5材料为铜、不锈钢或铝合金。正、负极极柱5内均设有快速熔断器55。
正、负极柱5包括极柱螺母51和极柱螺栓52。极柱螺母51安装在正、负极极柱固定螺母4上，极柱螺母51的前部为带内螺纹的中空部，极柱螺母51材料为铜、不锈钢、镍等导体，位于该中空部内设有耐大电流弹簧Ⅰ53，所极柱螺栓52前部为带外螺纹的中空部，其前部的材料为绝缘塑料，极柱螺栓52后部为铜、不锈钢、镍等导体，位于该中空部内设有耐大电流弹簧Ⅱ54，带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部螺纹连接，极柱5内安装可更换快速熔断器55，有效提高电池使用效率，快速熔断器55置于带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部内，该快速熔断器55两端分别与耐大电流弹簧Ⅰ53、耐大电流弹簧Ⅱ54接触。
当电池发生短路或超出额定电流时候，安装在极柱5中的快速熔断器55在大电流条件下，迅速熔断，电池正、负极柱5内部断路，电池断路，保护电池使用安全。
灭火仓8包括易熔合金喷头81、有机溶剂灭火剂仓82、灭火仓固定孔83和正、负极极柱孔84。通过固定螺栓、灭火仓固定孔83和电池壳顶盖1b上灭火仓固定螺母7实现灭火仓8固定安装在电池壳顶盖1b上。
进一步，所述有机溶剂灭火剂仓82材料为耐高温绝缘聚合物，所述有机溶剂灭火剂仓82内为有机溶剂灭火剂。
当电池壳1内电芯2起火燃烧爆炸时，高温高压燃气冲破电池壳顶盖1b上设置的防爆阀6，位于电池壳顶盖1b上防爆阀6上部的灭火仓8易熔合金喷头81在高温下迅速熔化，有机溶剂灭火剂仓82有机溶剂灭火剂立即从易熔合金喷头81导出覆盖在电芯2表面，阻止或减小电池起火燃烧爆炸。例如，易熔合金喷头81为熔点为95℃低熔点合金，当环境温度高于95℃时，易熔合金喷头81响应时间为1.5秒，1.5秒后，合金熔化，在有机溶剂灭火剂仓82内四氯化碳导出覆盖在电池表面，起到阻燃防火作用，阻止电池起火爆炸，保护人员和财产安全。
所述电池壳1上下端两侧位置开有电池固定螺母1e，通过连接电池壳1的电池固定孔1e，可以实现圆柱电池串并联组成不同需求电源，其结构安全合理、散热性能好，可以广泛应用于电动汽车动力和储能电源。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防火高容量圆柱电池，包括电池壳和设置在电池壳内的电芯，其特征在于：所述电池壳上、下端内壁粘结有绝缘层，所述电芯上端与电池壳的顶盖之间设置有灭火层，电池壳外表面均匀分布设置有散热鳍片，电池壳上下端两侧位置开有电池固定螺母。
2.根据权利要求1所述的一种防火高容量圆柱电池，其特征在于：所述电池壳的顶盖上分别设置有绝缘片、防爆阀、灭火仓和灭火仓固定螺母，以及正、负极极柱与正、负极极柱固定螺母。
3.根据权利要求2所述的一种防火高容量圆柱电池，其特征在于：所述正、负极极柱内均设有快速熔断器。
4.根据权利要求3所述的一种防火高容量圆柱电池，其特征在于：所述正、负极极柱包括极柱螺母和极柱螺栓，所述极柱螺母的前部为带内螺纹的中空部，极柱螺母的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅰ，所述极柱螺栓前部为带外螺纹的中空部，极柱螺栓的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅱ，所述带内螺纹的极柱螺母中空部与带外螺纹的极柱螺栓中空部螺纹连接，所述快速熔断器置于极柱螺母的中空部与极柱螺栓的中空部内，该快速熔断器两端分别与耐大电流弹簧Ⅰ和耐大电流弹簧Ⅱ接触。
5.根据权利要求2所述的一种防火高容量圆柱电池，其特征在于：所述灭火仓包括易熔合金喷头、有机溶剂灭火剂仓、灭火仓固定孔和正、负极极柱孔，所述易熔合金喷头位于顶盖上的防爆阀上部，所述有机溶剂灭火剂仓材料为耐高温绝缘聚合物，有机溶剂灭火剂仓内为有机溶剂灭火剂。
6.根据权利要求1所述的一种防火高容量圆柱电池，其特征在于：所述灭火层包括低熔点聚合物材料制成的灭火外层和填充在灭火外层内的有机溶剂灭火剂。
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