CN209947990U - 可实时监控电池内压的外壳结构及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可实时监控电池内压的外壳结构及锂离子电池，所述外壳结构包括：壳体；气压提示装置，所述气压提示装置设置在所述壳体上，所述气压提示装置用于表征电池内的气压状态；单向导通通道，所述单向导通通道的第一端与所述气压提示装置连通，所述单向导通通道的第二端与所述壳体内部连通，所述单向导通通道的导通方向由所述单向导通通道的第二端向所述单向导通通道的第一端导通。本实用新型的外壳结构通过设置气压提示装置和单向导通通道，电池内部的气体可通过单向导通通道进入气压提示装置中，但是气体不会反向流入到电池内部，保证气压提示装置在密封性不足的情况下，外界的气氛不会进入电池内部造成电池失效。

Description

可实时监控电池内压的外壳结构及锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种可实时监控电池内压的外壳结构及锂离子电池。

背景技术

储能或者动力使用铝壳或者钢壳作为包装时，在遇到过充、高温、短路等安全隐患的情况下，电池很难马上做出自我保护的能力，导致安全失控，燃烧甚至爆炸。电池发生安全问题的时候，并不是瞬间就会发生，经常有隐患发生到酝酿爆发的过程，这个过程中以铝壳电池为代表，最为明显的就是产气，电芯内部的气压的慢慢上升，直到气压导致盖板的反转片反转，甚至是防爆阀的开启，这些都是一些极端的情况下，盖板做出防止爆炸做出的反应，保证电池的伤害能力的降低。但是传统的盖板一般是破坏性的防爆设计，不能实时监控电池的内部气压，隐患一旦发生，产气无法直接表征出来，虽然有采用探测器检测气压的技术，但是探测器测试容易被电池内部电解液腐蚀从而失效，机械显示虽然优于探测器，但存在密封困难，容易导致外部气从气压表体进入电池内部的问题。

实用新型内容

本实用新型公开了一种可实时监控电池内压的外壳结构及锂离子电池，解决了现有技术中存外部气体容易进从气压表入电池内部的问题。

根据本实用新型的一个方面，公开了一种外壳结构，包括：壳体；气压提示装置，所述气压提示装置设置在所述壳体上，所述气压提示装置用于表征电池内的气压状态；单向导通通道，所述单向导通通道的第一端与所述气压提示装置连通，所述单向导通通道的第二端与所述壳体内部连通，所述单向导通通道的导通方向由所述单向导通通道的第二端向所述单向导通通道的第一端导通。

进一步地，所述壳体包括盖板，所述气压提示装置设置在所述盖板上。

进一步地，所述气压提示装置包括：气压表，所述气压表密封安装在壳体上，所述气压表的进气端与所述单向导通通道的第二端连通，所述气压表用于实时监控所述壳体内的气压。

进一步地，所述单向导通通道内设置有单向阀，所述单向阀的导通方向为由所述第二端指向所述第一端。

进一步地，所述外壳结构还包括除湿装置，所述除湿装置设置在所述气压提示装置与所述单向导通通道之间，所述除湿装置用于对通过所述单向导通通道的气体进行除湿。

进一步地，所述除湿装置内设置有分子筛。

进一步地，所述气压提示装置还包括：警鸣结构，所述警鸣结构设置在所述外壳上，所述警鸣结构与所述单向导通通道的第二端连通，且在壳体内部气压到达预设压力时所述警鸣结构进行报警提示。

进一步地，所述壳体材质采用铝壳或钢壳。

根据本实用新型的第二个方面，公开了一种外壳结构，包括：壳体；气压提示装置，所述气压提示装置设置在所述壳体上，所述气压提示装置用于表征电池内的气压状态；除湿装置，所述除湿装置设置在所述气压提示装置的进气口位置处，所述除湿装置用于对进入所述气压提示装置的气体进行除湿。

进一步地，所述气压提示装置包括：气压表，所述气压表密封安装在所述壳体上，所述除湿装置设置在所述气压表的进气口位置处，所述气压表用于实时监控所述壳体内的气压。

进一步地，所述除湿装置为分子筛。

根据本实用新型的第三个方面，公开了一种锂离子电池，包括上述的外壳结构。

本实用新型的外壳结构通过设置气压提示装置和单向导通通道，电池内部的气体可通过单向导通通道进入气压提示装置中，但是气体不会反向流入到电池内部，保证气压提示装置在密封性不足的情况下，外界的气氛不会进入电池内部造成电池失效。

附图说明

图1是本实用新型实施例的外壳结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的气压提示装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的单向导通通道的结构示意图；

图例：10、盖板；20、气压提示装置；21、气压表；23、除湿装置；30、单向导通通道；30a、第一腔体；30b、第二腔体；41、外套；411、进气口；412、出气口；414、隔板；415、通孔；42、单向阀；43、垫片。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

电芯的结构设计的企业针对铝壳内部气压提升带来的安全问题进行结构改进优化，有防爆阀的开启，让电池内部的气压释放出来，避免爆炸危害。还有一些电芯企业采用的是可以泄气的结构，让电芯保持一定的内部压力，但是还是需要设定一定的阀值，且不能保证电芯与外部环境的完全密封，可能会引入水分的隐患。本申请的结构会对铝壳或者钢壳电池进行实时的监控，可满足不同厂家对电芯内部产气程度的控制。

根据本实用新型的第一个方面，公开了一种外壳结构，包括壳体、气压提示装置20和单向导通通道30，气压提示装置20设置在壳体上，气压提示装置20用于表征电池内的气压状态；单向导通通道30的第一端与气压提示装置20连通，单向导通通道30的第二端与壳体内部连通，单向导通通道30的导通方向由单向导通通道30的第二端向单向导通通道30的第一端导通。本实用新型的外壳结构通过设置气压提示装置20和单向导通通道30，电池内部的气体可通过单向导通通道进入气压提示装置20中，但是气体不会反向流入到电池内部，保证气压提示装置20在密封性不足的情况下，外界的气氛不会进入电池内部造成电池失效。

在上述实施例中，壳体包括盖板10，气压提示装置20设置在盖板10上。本实用新型的外壳结构通过在盖板10上设置气压提示装置20和单向导通通道30，电池内部的气体可通过单向导通通道进入气压提示装置20中，但是气体不会反向流入到电池内部，保证气压提示装置20在密封性不足的情况下，外界的气氛不会进入电池内部造成电池失效。

在上述实施例中，气压提示装置20包括气压表21，气压表21密封安装在壳体上，气压表21的进气端与单向导通通道30的第二端连通，气压表21用于实时监控壳体内的气压。气压表包括上外壳、玻璃面板、密封圈、指针、表盘、机芯、波登管、外壳等部件。气体进入毛细管的灵敏弹簧管，带动放大齿轮，从而旋转表盘上的指针，显示为当时电芯内部的气压值，从而实现了电芯的内部气压实时监控。本实用新型的外壳结构通过在盖板10上设置气压表，电池内部的气体可通过单向导通通道进入气压表中，工作人员通过气压表显示盘可以实时监控电芯内部的气压，若气压有很大的隐患，可将其剔除，在电池分选分组、隐患发生早期就可以剔除，防止其影响后期使用。

在上述实施例中，单向导通通道30内设置有单向阀42，单向阀42的导通方向为由第二端指向第一端。本实用新型通过设置单向阀42，电池内部的气体可通过单向阀42进入气压表中，但是气体不会反向流入到电池内部，保证气压表中在密封性不足的情况下，外界的气氛不会进入电池内部造成电池失效。

在上述实施例中，外壳结构还包括除湿装置23，除湿装置23设置在气压提示装置20与单向导通通道30之间，除湿装置23用于对通过单向导通通道30的气体进行除湿。本实用新型的外壳结构通过设置除湿装置23，可以将通过单向导通通道30的气体进行除湿，防止气压表内部结构被电解液腐蚀，可以有效提高使用寿命和测量精度。可以理解的是，除湿装置可采用分子筛，将分子筛设置在除湿装置23内。

在图中未示出的一个实施例中，气压提示装置20还包括：警鸣结构，警鸣结构设置在外壳上，警鸣结构与单向导通通道30的第二端连通，且在壳体内部气压到达预设压力时警鸣结构进行报警提示。警鸣结构可以单独使用，也可以与压力表一起使用。

在上述实施例中，外壳结构还包括：外套41，外套41内具有单向导通通道30，单向阀42设置在外套41内。外套41两端具有进气口411和出气口412，单向导通通道30连通进气口411和出气口412，单向导通通道30的第一端与进气口411相对应，单向导通通道30的第二端与出气口412相对应。本实用新型的外壳结构通过在外套41内部形成单向导通通道30，并将单向阀42设置在外套41内，使电池内部的气体可通过单向导通通道进入气压提示装置20中，但是气体不会反向流入到电池内部，保证气压提示装置20在密封性不足的情况下，外界的气氛不会进入电池内部造成电池失效。

在上述实施例中，外套41内设置有隔板414，隔板414将单向导通通道30分割成第一腔体30a和第二腔体30b，第一腔体30a与进气口411连通，第二腔体30b与出气口412连通，隔板414上设置有连通第一腔体30a和第二腔体30b的通孔415。本实用新型的外壳结构通过在外套41内设置隔板414，可以使单向阀42固定在隔板414上，起到支撑单向阀的作用，使结构更加可靠。

在上述实施例中，单向阀42设置在隔板414上，单向阀42位于第二腔体30b内，单向阀42的阀口与通孔415相对应。本实用新型的外壳结构通过设置通孔415可以使气体通过通孔进入第二腔体30b中，并进入与通孔415相对应的单向阀42中，使气体流通更加流畅。

在上述实施例中，单向阀42为多个，多个单向阀42间隔设置有在第二腔体30b内，且所有单向阀42的阀口相对应设置，单向阀42之间设置有垫片43。通过设置多个单向阀42，可以起到多重保障，从而提高电池的可靠性。通过垫片43可以提高单向阀42之间的密封效果，防止漏气，而且，垫片43还可以设置在外套41的进风口或出风口，以及单向阀42与隔板414之间，以进一步提高密封效果。

在上述实施例中，壳体材质采用铝壳或钢壳。

根据本实用新型的第二方面，还公开了一种外壳结构，包括壳体、气压提示装置20和除湿装置23，气压提示装置20设置在壳体上，气压提示装置20用于表征电池内的气压状态；除湿装置23设置在气压提示装置20的进气口位置处，除湿装置23用于对进入气压提示装置20的气体进行除湿。本实用新型的外壳结构通过设置除湿装置23，可以将进入气压提示装置20的气体进行除湿，防止气压提示装置20内部结构被电解液腐蚀，可以有效提高使用寿命和测量精度。可以理解的是，除湿装置可采用分子筛，将分子筛设置在除湿装置23内。

在上述实施例中，气压提示装置20包括：气压表21，气压表21密封安装在壳体上，除湿装置23设置在气压表21的进气口位置处，气压表21用于实时监控壳体内的气压。气压表包括上外壳、玻璃面板、密封圈、指针、表盘、机芯、波登管、外壳等部件。气体进入毛细管的灵敏弹簧管，带动放大齿轮，从而旋转表盘上的指针，显示为当时电芯内部的气压值，从而实现了电芯的内部气压实时监控。本实用新型的外壳结构通过在盖板10上设置气压表，电池内部的气体可通过单向导通通道进入气压表中，工作人员通过气压表显示盘可以实时监控电芯内部的气压，若气压有很大的隐患，可将其剔除，在电池分选分组、隐患发生早期就可以剔除，防止其影响后期使用。

根据本实用新型的第三方面，还公开了一种锂离子电池，包括上述的外壳结构。

显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (12)

1.一种外壳结构，其特征在于，包括：

壳体；

气压提示装置(20)，所述气压提示装置(20)设置在所述壳体上，所述气压提示装置(20)用于表征电池内的气压状态；

单向导通通道(30)，所述单向导通通道(30)的第一端与所述气压提示装置(20)连通，所述单向导通通道(30)的第二端与所述壳体内部连通，所述单向导通通道(30)的导通方向由所述单向导通通道(30)的第二端向所述单向导通通道(30)的第一端导通。

2.根据权利要求1所述的外壳结构，其特征在于，

所述壳体包括盖板(10)，所述气压提示装置(20)设置在所述盖板(10)上。

3.根据权利要求1所述的外壳结构，其特征在于，所述气压提示装置(20)包括：

气压表(21)，所述气压表(21)密封安装在壳体上，所述气压表(21)的进气端与所述单向导通通道(30)的第二端连通，所述气压表(21)用于实时监控所述壳体内的气压。

4.根据权利要求3所述的外壳结构，其特征在于，

所述单向导通通道(30)内设置有单向阀(42)，所述单向阀(42)的导通方向为由所述第二端指向所述第一端。

5.根据权利要求1所述的外壳结构，其特征在于，

所述外壳结构还包括除湿装置(23)，所述除湿装置(23)设置在所述气压提示装置(20)与所述单向导通通道(30)之间，所述除湿装置(23)用于对通过所述单向导通通道(30)的气体进行除湿。

6.根据权利要求5所述的外壳结构，其特征在于，

所述除湿装置(23)内设置有分子筛。

7.根据权利要求1所述的外壳结构，其特征在于，所述气压提示装置(20)还包括：

警鸣结构，所述警鸣结构设置在所述外壳上，所述警鸣结构与所述单向导通通道(30)的第二端连通，且在壳体内部气压到达预设压力时所述警鸣结构进行报警提示。

8.根据权利要求1所述的外壳结构，其特征在于，

所述壳体材质采用铝壳或钢壳。

9.一种外壳结构，其特征在于，包括：

壳体；

气压提示装置(20)，所述气压提示装置(20)设置在所述壳体上，所述气压提示装置(20)用于表征电池内的气压状态；

除湿装置(23)，所述除湿装置(23)设置在所述气压提示装置(20)的进气口位置处，所述除湿装置(23)用于对进入所述气压提示装置(20)的气体进行除湿。

10.根据权利要求9所述的外壳结构，其特征在于，所述气压提示装置(20)包括：

气压表(21)，所述气压表(21)密封安装在所述壳体上，所述除湿装置(23)设置在所述气压表(21)的进气口位置处，所述气压表(21)用于实时监控所述壳体内的气压。

11.根据权利要求9所述的外壳结构，其特征在于，

所述除湿装置为分子筛。

12.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求1至8或9至11中任一项所述的外壳结构。