CN209981333U - 一种锂电池防爆外壳结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池防爆外壳结构，包括壳体，壳体内放置有电池本体，壳体的内壁上安装橡胶柱，橡胶柱压在电池本体的外壁上，电池本体连接内接线柱，壳体一端卡接外接线柱，外接线柱连接内接线柱，壳体内壁上安装密封筒，外接线柱上套接活塞环，活塞环卡接密封筒的内壁，活塞环和壳体内壁间安装弹簧，壳体的外壁上开有多个泄压口，泄压口内安装泄压阀，壳体棱边处设有爆破口。电池本体膨胀时，壳体和电池本体间隙的空气受到压缩，活塞环推动外接线柱移动与内接线柱断开，避免过充和接线柱短路引起的故障，泄压阀将泄压口开启将壳体内部压缩气体泄出，避免壳体内压力过高而爆炸，壳体内部压力过高时，爆破口自动裂开泄压，避免壳体爆炸。

Description

一种锂电池防爆外壳结构

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体为一种锂电池防爆外壳结构。

背景技术

锂电池在受到高温、短路、过充等不良因素的影响下，导致锂电池内部产生一定的气体并使得电池产生膨胀，从而使锂电池内部的压强增大，进而使得电池壳体发生变形和爆炸，目前的壳体在锂电池膨胀时易爆炸造成碎片飞溅，存在较大的安全隐患，为此我们提出一种锂电池防爆外壳结构用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池防爆外壳结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种锂电池防爆外壳结构，包括壳体和电池本体，所述壳体内放置有电池本体，所述壳体的内壁上固定安装多个橡胶柱，所述橡胶柱紧密压在电池本体的外壁上，橡胶柱间的壳体内壁上固定安装放置袋，所述放置袋内填充阻燃剂，所述电池本体的外壁上固定安装多个插针，所述电池本体的一端电连接内接线柱，所述壳体的一端滑动卡接外接线柱，所述外接线柱电连接内接线柱，所述外接线柱外侧的壳体内壁上固定安装密封筒，所述外接线柱靠近内接线柱的一端外壁固定套接活塞环，所述活塞环外壁紧密贴合密封筒的内壁，所述活塞环和壳体内壁间安装弹簧，所述壳体的外壁上开有多个泄压口，所述泄压口内安装泄压阀，所述壳体外壁固定套接防爆膜，所述壳体和防爆膜的棱边处设有爆破口。

优选的，所述橡胶柱为弹性圆柱结构，所述橡胶柱的高度大于放置袋的厚度和插针的长度之和，所述阻燃剂为氢氧化铝颗粒。

优选的，所述内接线柱和外接线柱相靠近的一端分别设有相卡接在圆柱凸起和圆柱卡槽，所述弹簧始终处于压缩状态。

优选的，所述泄压阀包括连接套，所述连接套固定卡接在泄压口内，所述连接套的两端均开有出气口，所述连接套靠近壳体外壁处的内腔中固定卡接固定板，所述固定板上开有多个通气孔，所述固定板靠近壳体内腔的一端固定连接压簧的一端，所述压簧的另一端固定连接密封球，所述密封球紧密压在靠近壳体内腔的出气口上，所述固定板的另一侧的连接套内腔固定套接活性炭板。

优选的，所述压簧始终处于压缩状态，且压簧的弹性系数等于弹簧的弹性系数，所述压簧的初始形变量大于弹簧的初始形变量。

优选的，所述防爆膜为不锈钢金属线编织形成的网状结构，所述爆破口包括通槽，所述防爆膜靠近壳体棱边处开有通槽，所述壳体棱边处内壁开槽形成薄板，所述薄板的一端内壁开有多个三棱柱结构的断裂口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、电池本体膨胀时，壳体和电池本体间隙的空气受到压缩，从而推动活塞环移动，活塞环带动外接线柱移动从而与内接线柱断开，从而避免过充和接线柱短路引起的故障；

2、电池本体因内部分割板破损或高温等因素导致持续膨胀时，泄压阀将泄压口开启从而将壳体内部压缩气体泄出，避免壳体内压力过高而爆炸，且防爆膜增加壳体受压强度，进一步避免壳体受内部压力而破损；

3、电池本体持续膨胀时，插针受到电池本体挤压从而将放置袋戳破，则放置袋内的阻燃剂撒出并覆盖在电池本体上，阻燃剂快速吸热从而对电池本体降温，避免电池本体发生自然且延缓电池本体产生气体的速度，便于泄压阀将压力泄去，避免壳体爆炸；

4、在电池本体故障时膨胀速率无法控制后，壳体内部压力过高后会将断裂口处撕裂，从而将壳体内部压力泄出，且薄板另一端未开断裂口，则薄板不会直接飞溅，避免锂电池故障时导致外壳爆炸而导致碎片击伤他人，从而减小安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图1中A处放大结构示意图；

图3为本实用新型爆破口处剖面结构示意图。

图中：1壳体、2电池本体、3橡胶柱、4泄压口、5泄压阀、51连接套、52出气口、53密封球、54压簧、55固定板、56通气孔、57活性炭板、6防爆膜、7爆破口、71通槽、72薄板、73断裂口、8内接线柱、9外接线柱、10密封筒、11弹簧、12活塞环、13放置袋、14阻燃剂、15插针。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种锂电池防爆外壳结构，包括壳体1和电池本体2，壳体1内放置有电池本体2，壳体1的内壁上固定安装多个橡胶柱3，橡胶柱3紧密压在电池本体2的外壁上，橡胶柱3间的壳体1内壁上固定安装放置袋13，放置袋3内填充阻燃剂14，电池本体2的外壁上固定安装多个插针15，电池本体1的一端电连接内接线柱8，壳体1的一端滑动卡接外接线柱9，外接线柱9电连接内接线柱8，外接线柱9外侧的壳体1内壁上固定安装密封筒10，外接线柱9靠近内接线柱8的一端外壁固定套接活塞环12，活塞环12外壁紧密贴合密封筒10的内壁，活塞环12和壳体1内壁间安装弹簧11，壳体1的外壁上开有多个泄压口4，泄压口4内安装泄压阀5，壳体1外壁固定套接防爆膜6，壳体1和防爆膜6的棱边处设有爆破口7。当电池本体2膨胀时，壳体1和电池本体2间隙的空气受到压缩，从而推动活塞环12移动，活塞环12带动外接线柱9移动从而与内接线柱8断开，从而避免过充和接线柱短路引起的故障，在外接线柱9已经和内接线柱8断开后，若电池本体2因内部分割板破损或高温等因素导致持续膨胀时，泄压阀5将泄压口4开启从而将壳体1内部压缩气体泄出，避免壳体1内压力过高而爆炸，且防爆膜6增加壳体1受压强度，进一步避免壳体1受内部压力而破损，且在电池本体2持续膨胀时，插针15受到电池本体2挤压从而将放置袋13戳破，则放置袋13内的阻燃剂14撒出并覆盖在电池本体2上，阻燃剂14快速吸热从而对电池本体2降温，避免电池本体2发生自然且延缓电池本体2产生气体的速度，便于泄压阀5将压力泄去，避免壳体1爆炸，在上诉措施生效并且电池本体2膨胀速率和产生气体仍大于泄压阀5泄压速度时，通过预留爆破口7自动开裂，使得壳体1内部压力快速泄去，避免壳体1爆炸产生碎片飞溅，从而减小安全隐患。

橡胶柱3为弹性圆柱结构，橡胶柱3的高度大于放置袋13的厚度和插针15的长度之和，从而使得平时插针15不会碰到放置袋13，在电池本体2膨胀后才会将放置袋13戳破，阻燃剂14为氢氧化铝颗粒，氢氧化铝受热分解，该反应是强烈的吸热反应，分解时每克氢氧化铝吸热达878J，从而对电池本体2快速降温，避免电池本体2发生自燃且降低电池本体2产生气体和膨胀的速率。

内接线柱8和外接线柱9相靠近的一端分别设有相卡接在圆柱凸起和圆柱卡槽，弹簧11始终处于压缩状态，便于平时外接线柱9和内接线柱8电连接。

泄压阀5包括连接套51，连接套51固定卡接在泄压口4内，连接套51的两端均开有出气口52，连接套51靠近壳体1外壁处的内腔中固定卡接固定板55，固定板55上开有多个通气孔56，固定板55靠近壳体1内腔的一端固定连接压簧54的一端，压簧54的另一端固定连接密封球53，密封球53紧密压在靠近壳体1内腔的出气口52上，固定板55的另一侧的连接套51内腔固定套接活性炭板57，压簧54始终处于压缩状态，且压簧54的弹性系数等于弹簧11的弹性系数，压簧54的初始形变量大于弹簧11的初始形变量，则壳体1内部压力升高后，弹簧11先收缩从而使得外接线柱9和内接线柱8断开，从而将过充和接线柱短路带来的膨胀进行消除，在壳体1内压力继续升高时，密封球53被顶开，则壳体1内压缩气体通过出气口51和通气孔56排出壳体1，避免壳体1膨胀爆炸，且通过活性炭板57将电池产生的气体内的有害成分吸收，避免污染空气。

防爆膜6为不锈钢金属线编织形成的网状结构，从而在外部包裹壳体1，增加壳体1的抗压能力，爆破口7包括通槽71，防爆膜6靠近壳体1棱边处开有通槽71，壳体1棱边处内壁开槽形成薄板72，薄板72的一端内壁开有多个三棱柱结构的断裂口73，在其余措施均生效但未能阻止壳体1内压力继续升高时，壳体1处的薄板72区域外侧未通过防爆膜6包裹，则薄板72处比壳体1其余部位脆弱，并且薄板72一端开有断裂口73，则壳体1内部压力过高后会将断裂口73处撕裂，从而将壳体1内部压力泄出，且薄板72另一端未开断裂口73，则薄板72不会直接飞溅，从而减小安全隐患。

工作原理：本实用新型使用时，当电池本体2膨胀时，壳体1和电池本体2间隙的空气受到压缩，从而推动活塞环12移动，活塞环12带动外接线柱9移动从而与内接线柱8断开，从而避免过充和接线柱短路引起的故障，在外接线柱9已经和内接线柱8断开后，若电池本体2因内部分割板破损或高温等因素导致持续膨胀时，密封球53被顶开，则壳体1内压缩气体通过出气口51和通气孔56排出壳体1，避免壳体1膨胀爆炸，且通过活性炭板57将电池产生的气体内的有害成分吸收，避免污染空气，且防爆膜6增加壳体1受压强度，进一步避免壳体1受内部压力而破损，且在电池本体2持续膨胀时，插针15受到电池本体2挤压从而将放置袋13戳破，则放置袋13内的阻燃剂14撒出并覆盖在电池本体2上，阻燃剂14快速吸热从而对电池本体2降温，避免电池本体2发生自然且延缓电池本体2产生气体的速度，便于泄压阀5将压力泄去，避免壳体1爆炸，在上诉措施生效并且电池本体2膨胀速率和产生气体仍大于泄压阀5泄压速度时，壳体1处的薄板72区域外侧未通过防爆膜6包裹，则薄板72处比壳体1其余部位脆弱，并且薄板72一端开有断裂口73，则壳体1内部压力过高后会将断裂口73处撕裂，从而将壳体1内部压力泄出，且薄板72另一端未开断裂口73，则薄板72不会直接飞溅，避免锂电池故障时导致外壳爆炸而导致碎片击伤他人，从而减小安全隐患。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种锂电池防爆外壳结构，包括壳体（1）和电池本体（2），其特征在于：所述壳体（1）内放置有电池本体（2），所述壳体（1）的内壁上固定安装多个橡胶柱（3），所述橡胶柱（3）紧密压在电池本体（2）的外壁上，橡胶柱（3）间的壳体（1）内壁上固定安装放置袋（13），所述放置袋（13）内填充阻燃剂（14），所述电池本体（2）的外壁上固定安装多个插针（15），所述电池本体（2）的一端电连接内接线柱（8），所述壳体（1）的一端滑动卡接外接线柱（9），所述外接线柱（9）电连接内接线柱（8），所述外接线柱（9）外侧的壳体（1）内壁上固定安装密封筒（10），所述外接线柱（9）靠近内接线柱（8）的一端外壁固定套接活塞环（12），所述活塞环（12）外壁紧密贴合密封筒（10）的内壁，所述活塞环（12）和壳体（1）内壁间安装弹簧（11），所述壳体（1）的外壁上开有多个泄压口（4），所述泄压口（4）内安装泄压阀（5），所述壳体（1）外壁固定套接防爆膜（6），所述壳体（1）和防爆膜（6）的棱边处设有爆破口（7）。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆外壳结构，其特征在于：所述橡胶柱（3）为弹性圆柱结构，所述橡胶柱（3）的高度大于放置袋（13）的厚度和插针（15）的长度之和，所述阻燃剂（14）为氢氧化铝颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆外壳结构，其特征在于：所述内接线柱（8）和外接线柱（9）相靠近的一端分别设有相卡接在圆柱凸起和圆柱卡槽，所述弹簧（11）始终处于压缩状态。

4.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆外壳结构，其特征在于：所述泄压阀（5）包括连接套（51），所述连接套（51）固定卡接在泄压口（4）内，所述连接套（51）的两端均开有出气口（52），所述连接套（51）靠近壳体（1）外壁处的内腔中固定卡接固定板（55），所述固定板（55）上开有多个通气孔（56），所述固定板（55）靠近壳体（1）内腔的一端固定连接压簧（54）的一端，所述压簧（54）的另一端固定连接密封球（53），所述密封球（53）紧密压在靠近壳体（1）内腔的出气口（52）上，所述固定板（55）的另一侧的连接套（51）内腔固定套接活性炭板（57）。

5.根据权利要求4所述的一种锂电池防爆外壳结构，其特征在于：所述压簧（54）始终处于压缩状态，且压簧（54）的弹性系数等于弹簧（11）的弹性系数，所述压簧（54）的初始形变量大于弹簧（11）的初始形变量。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池防爆外壳结构，其特征在于：所述防爆膜（6）为不锈钢金属线编织形成的网状结构，所述爆破口（7）包括通槽（71），所述防爆膜（6）靠近壳体（1）棱边处开有通槽（71），所述壳体（1）棱边处内壁开槽形成薄板（72），所述薄板（72）的一端内壁开有多个三棱柱结构的断裂口（73）。

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