CN209344132U - 一种安全锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
一种安全锂离子电池，包括电池本体和设置在电池本体外部的内壳体及外壳体，内壳体位于外壳体内部，电池本体上部分别固定连接有向外穿出外壳体的正极柱和负极柱，电池本体四周外壁分别固定连接有限位板，内壳体四周内壁分别开设有与限位板相适配的限位槽，各个限位板对应卡设在限位槽内，内壳体和电池本体之间设置有阻燃材料层，外壳体与内壳体之间设置有防爆膜层，外壳体底部至少设置有一个泄压口，泄压口与电池本体之间设置有导气通道，导气通道端部设置有位于泄压口内的单向阀，外壳体内设置有环绕电池本体的冷却通道，外壳体侧部设有与冷却通道相连通的冷却装置。本实用新型结构紧凑、安全性强、防爆性能好、冷却效果好。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池技术领域，尤其涉及一种安全锂离子电池。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解池溶液的的电池。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。锂电池大致可以分为两类：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。锂离子电池由于其重量轻、体积小、充电速度快以及电容量大等优点，已经成为可携式电子产品的首选电池。但是锂离子电池在随着使用时间的延长，或者过充、内部短路时，电池内部温度逐渐升高，电解液易受热发生分解气体，当电池壳体内部的压力和温度超过壳体所能承受的范围时，易发生爆炸，存在安全隐患。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构紧凑、安全性强、防爆性能好、冷却效果好的安全锂离子电池。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种安全锂离子电池，包括电池本体和设置在电池本体外部的内壳体及外壳体，内壳体位于外壳体内部，电池本体上部分别固定连接有向外穿出外壳体的正极柱和负极柱，电池本体四周外壁分别固定连接有限位板，内壳体四周内壁分别开设有与限位板相适配的限位槽，各个限位板对应卡设在限位槽内，内壳体和电池本体之间设置有阻燃材料层，外壳体与内壳体之间设置有防爆膜层，外壳体底部至少设置有一个泄压口，泄压口与电池本体之间设置有导气通道，导气通道端部设置有位于泄压口内的单向阀，外壳体内设置有环绕电池本体的冷却通道，外壳体侧部设有与冷却通道相连通的冷却装置。
各个限位板外侧分别嵌设有若干金属球，每个金属球外侧均嵌设在内壳体内壁，各个限位板内分别阵列分布有若干散热孔。
各个散热孔内分别装填有吸热材料层。
所述冷却装置包括冷却箱，冷却箱内设置有相互连通的冷凝器和水箱，水箱上设置有水泵，外壳体上开设有分别与冷却通道相连通的进水口和出水口，进水口与水箱相连通，出水口与冷凝器相连通。
所述内壳体内壁分别设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器与单向阀电连接，温度传感器与冷却装置电连接。
采用上述技术方案，本实用新型具有如下优点：
1、本实用新型在使用一段时间后，电池本体会产生热量，热量通过各个限位板上的散热孔散出，各个散热孔内的吸热材料层对部分热量进行吸收，限位板上设置的金属球一方面起到限位作用，另一方面起到导热作用，当温度传感器检测到电池本体的温度超出设定值时，水泵将水箱内的水抽出通过进水口进入到冷却通道内，从而对电池本体进行降温，冷却通道内的水经出水口回流至冷凝器内进行冷却，从而循环利用。
2、当本实用新型由于内部短路或过充造成电池本体温度急剧升高，使得电池本体内电解液分解产生气体，压力传感器可以检测内壳体内的气压，当气压过高时，气体经导气通道从泄压口内的单向阀排出，避免发生爆炸，同时内壳体与电池本体之间的阻燃材料层会抑制电池本体由于高温而燃烧，同时外壳体和内壳体之间的防爆膜层起到防爆的作用，从而大大提高了安全性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一种安全锂离子电池，包括电池本体1和设置在电池本体1外部的内壳体2及外壳体3，内壳体2位于外壳体3内部，电池本体1上部分别固定连接有向外穿出外壳体3的正极柱4和负极柱5，电池本体1四周外壁分别固定连接有限位板6，内壳体2四周内壁分别开设有与限位板6相适配的限位槽，各个限位板6对应卡设在限位槽内，内壳体2和电池本体1之间设置有阻燃材料层7，外壳体3与内壳体2之间设置有防爆膜层8，外壳体3底部至少设置有一个泄压口9，泄压口9与电池本体1之间设置有导气通道10，导气通道10端部设置有位于泄压口9内的单向阀11，外壳体3内设置有环绕电池本体1的冷却通道12，外壳体3侧部设有与冷却通道12相连通的冷却装置。
各个限位板6外侧分别嵌设有若干金属球13，每个金属球13外侧均嵌设在内壳体2内壁，各个限位板6内分别阵列分布有若干散热孔。
各个散热孔内分别装填有吸热材料层14。
所述冷却装置包括冷却箱15，冷却箱15内设置有相互连通的冷凝器16和水箱17，水箱17上设置有水泵18，外壳体3上开设有分别与冷却通道12相连通的进水口19和出水口20，进水口19与水箱17相连通，出水口20与冷凝器16相连通。
所述内壳体2内壁分别设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器与单向阀11电连接，温度传感器与冷却装置电连接。图中未示出压力传感器和温度传感器。
本实用新型通过接线正极柱4及负极柱5进行工作，使用一段时间后，电池本体1会产生热量，热量通过各个限位板6上的散热孔散出，各个散热孔内的吸热材料层14对部分热量进行吸收，限位板6上设置的金属球13一方面起到限位作用，另一方面起到导热作用，当温度传感器检测到电池本体1的温度超出设定值时，水泵18将水箱17内的水抽出通过进水口19进入到冷却通道12内，从而对电池本体1进行降温，冷却通道12内的水经出水口20回流至冷凝器16内进行冷却，从而循环利用；当本实用新型由于内部短路或过充造成电池本体1温度急剧升高，使得电池本体1内电解液分解产生气体，压力传感器可以检测内壳体2内的气压，当气压过高时，气体经导气通道10从泄压口9内的单向阀11排出，避免发生爆炸，同时内壳体2与电池本体1之间的阻燃材料层7会抑制电池本体1由于高温而燃烧，同时外壳体3和内壳体2之间的防爆膜层8起到防爆的作用，从而大大提高了安全性。
本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种安全锂离子电池，包括电池本体和设置在电池本体外部的内壳体及外壳体，内壳体位于外壳体内部，电池本体上部分别固定连接有向外穿出外壳体的正极柱和负极柱，其特征在于：电池本体四周外壁分别固定连接有限位板，内壳体四周内壁分别开设有与限位板相适配的限位槽，各个限位板对应卡设在限位槽内，内壳体和电池本体之间设置有阻燃材料层，外壳体与内壳体之间设置有防爆膜层，外壳体底部至少设置有一个泄压口，泄压口与电池本体之间设置有导气通道，导气通道端部设置有位于泄压口内的单向阀，外壳体内设置有环绕电池本体的冷却通道，外壳体侧部设有与冷却通道相连通的冷却装置。
2.根据权利要求1所述的安全锂离子电池，其特征在于：各个限位板外侧分别嵌设有若干金属球，每个金属球外侧均嵌设在内壳体内壁，各个限位板内分别阵列分布有若干散热孔。
3.根据权利要求2所述的安全锂离子电池，其特征在于：各个散热孔内分别装填有吸热材料层。
4.根据权利要求1或2所述的安全锂离子电池，其特征在于：所述冷却装置包括冷却箱，冷却箱内设置有相互连通的冷凝器和水箱，水箱上设置有水泵，外壳体上开设有分别与冷却通道相连通的进水口和出水口，进水口与水箱相连通，出水口与冷凝器相连通。
5.根据权利要求4所述的安全锂离子电池，其特征在于：所述内壳体内壁分别设置有压力传感器和温度传感器，压力传感器与单向阀电连接，温度传感器与冷却装置电连接。
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