CN219203304U - 一体化电池阻燃结构装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一体化电池阻燃结构装置，涉及一体化电池技术领域，旨在解决现有技术中电池灭火时机晚，灭火效果差的技术问题，本实用新型通过在电芯组发热时就介入阻燃剂的涂覆使用，利用电芯组加热内壁腔中的空气，使空气推动柱筒中的顶柱向下移动，利用顶头从阻隔膜上的切口处将阻隔膜顶开，使阻燃剂通过通道进入内壁腔，当空气压强持续增大时，通过柱筒中的空气将泄压板顶开，空气进入阻燃仓中增大其中的压强，使阻燃剂更加快速地流入内壁腔中，并沿内壁腔覆盖电芯组的外部，从而在电芯组起火前，就能快速完成阻燃剂对电芯组的覆盖，从而起到更好的灭火效果。

Description

一体化电池阻燃结构装置

技术领域

本实用新型涉及一体化电池技术领域，具体为一体化电池阻燃结构装置。

背景技术

电池被广泛地应用于各种电子设备中，它们是如此普遍，以至于人们在使用某些类型的电池时可能没有意识到他们可能会面对的一些危险。

电池有两个或更多端子为设备供电，假如这些端子通过低电阻材料连接，可能会导致短路，允许非常大的电流在端子之间流动，电池出现大量的热量，由于制造缺陷或电池的物理损坏，电池内部也可能发生短路，在这两种情况下(外部或内部短路)，电池会变得非常热，并可能着火和爆炸。

中国专利CN202123431880.2公开了一种具有阻燃结构的聚合物锂离子电池，包括一电芯主体，电芯主体设于一阻燃保护壳内，阻燃保护壳内设有一电芯装配孔位，电芯装配孔位与电芯主体相配合，且阻燃保护壳外侧设有一夹层结构，夹层结构整体经密封处理，且夹层结构内设有数个气囊，夹层结构内壁上设有防火隔热涂层。

在电池发生燃烧时，会经历过热警告、释放烟雾、出现明火、发生爆炸四个阶段，当电池出现明火时，由于火源在电池包内部，几乎没有办法可以控制火势，现有技术在开始燃烧后介入惰性气体灭火，灭火时机已经错过，且惰性气体虽然不会帮助燃烧，但会随燃烧加热的空气一起飘散，无法起到良好的灭火效果，因此需进行改进。

实用新型内容

鉴于现有技术中所存在的问题，本实用新型公开了一体化电池阻燃结构装置，采用的技术方案是，包括电芯组、外壳，所述外壳中设有电芯仓、阻燃仓，所述电芯仓中设有所述电芯组，所述阻燃仓用于填充阻燃剂，所述电芯仓的内壁上设有内壁腔，所述内壁腔包围覆盖在所述电芯组的外壁上，所述阻燃仓与所述内壁腔之间设有通孔，所述通孔中设有阻隔膜，所述阻隔膜用于封闭通孔，阻挡阻燃剂进入所述电芯仓中，所述阻燃仓内设有顶开机构，所述顶开机构与所述阻隔膜的位置相对应，所述顶开机构可在所述电芯组发热时将所述阻隔膜顶开，使所述阻燃仓与所述内壁腔通过所述通孔连通，阻燃剂可流入内壁腔中提前对所述电芯组起火进行预防处理。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电芯仓的内壁上均阵列排布有内壁块，所述内壁块为正六边形，所述内壁块与所述电芯组的外壁接触，对所述电芯组进行夹持与固定，相邻所述内壁块之间设有所述内壁腔，所述内壁腔则包围在所述电芯组的外部，便于所述阻燃剂完全覆盖在所述电芯组的外壁上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述顶开机构包括柱筒、顶柱，所述阻燃仓的内顶上设有所述柱筒，所述柱筒的顶部上设有气道口，所述气道口通过气管连通所述内壁腔，所述柱筒内滑动连接有所述顶柱，当所述电芯组发热时，对所述内壁腔中的空气进行加热，气压增大，从而将所述顶柱从所述柱筒内顶出，所述顶柱与所述阻隔膜的位置相对应，所述顶柱顶出时将所述阻隔膜顶开缺口，从而使所述阻燃剂流入所述内壁腔中。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述柱筒的外壁上设有泄压板，所述泄压板的边缘与所述柱筒的外壁之间设有浅槽，当所述电芯组温度升高导致气压一直增大时，所述泄压板从浅槽处断裂，所述柱筒内的空气将所述泄压板顶开，使得空气进入到所述阻燃仓中，增大其中的压强，加快所述阻燃剂流入所述内壁腔中。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述顶柱的顶部设有倒角，所述倒角与所述气道口的位置相对应，所述倒角可便于所述气道口进入空气对所述顶柱进行挤压，所述顶柱上还设有密封圈，所述密封圈位于所述倒角的下方，可提高所述柱筒与所述顶柱之间的气密性，增大所述顶柱顶开所述阻隔膜的可靠性。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述顶柱的底端设有顶头，所述顶头为倒锥体，该形状可便于所述顶头穿过所述阻隔膜，所述顶头与所述顶柱之间设有卡槽，所述卡槽与所述阻隔膜的尺寸相匹配，所述卡槽可在所述顶头穿过所述阻隔膜后，卡在所述阻隔膜上，防止所述顶柱倒回，保持所述阻燃仓与所述电芯仓的持续连通，有利于所述阻燃剂的持续加入。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述阻隔膜采用可形变材料，所述阻隔膜上设有切口，可在无外力的作用下由于所述通孔的内壁挤压，保持封闭状态，所述切口与所述顶头的尖端位置相对应，便于所述顶头通过所述切口穿过所述阻隔膜。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述顶头的锥面与所述顶柱的侧壁之间设有连通的通道，可确保所述阻燃仓与所述电芯仓的连通，保证所述阻燃剂流入所述电芯仓。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在电芯组发热时就介入阻燃剂的涂覆使用，利用电芯组加热内壁腔中的空气，使空气推动柱筒中的顶柱向下移动，利用顶头从阻隔膜上的切口处将阻隔膜顶开，使阻燃剂通过通道进入内壁腔，当空气压强持续增大时，通过柱筒中的空气将泄压板顶开，空气进入阻燃仓中增大其中的压强，使阻燃剂更加快速地流入内壁腔中，并沿内壁腔覆盖电芯组的外部，从而在电芯组起火前，就能快速完成阻燃剂对电芯组的覆盖，从而起到更好的灭火效果。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍；在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识；附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型内部结构示意图；

图2为本实用新型外壳内部结构示意图；

图3为本实用新型顶开机构剖面结构示意图；

图4为本实用新型A处放大结构示意图。

图中：1、电芯组；2、外壳；3、内壁块；4、阻燃仓；5、气管；6、柱筒；7、顶柱；30、内壁腔；60、气道口；61、泄压板；70、倒角；71、顶头；301、阻隔膜；701、密封圈；702、卡槽；703、通道。

具体实施方式

实施例1

如图1至图4所示，本实用新型公开了一体化电池阻燃结构装置，采用的技术方案是，包括电芯组1、外壳2，外壳2的内部设有电芯仓、阻燃仓4，电芯仓位于阻燃仓4的下方，在电芯仓安装有电芯组1，在电芯仓的内壁上设有内壁腔30，在阻燃仓4与内壁腔30之间设有带有阻隔膜301的通孔，阻燃仓4的内顶上设有柱筒6，柱筒6的根部设有气道口60，气道口60通过气管5连通内壁腔30，柱筒6内设有可伸出的顶柱7，顶柱7正对阻隔膜301。

如图2所示，为对电芯组进行支撑并留有空腔，在电芯仓的内壁上阵列排布有正六边形的内壁块3，内壁块3之间为内壁腔30。

如图3、图4所示，为加快阻燃剂的流动，在柱筒6的外壁上设有易掉落的泄压板61，泄压板61的边缘有浅槽，易在气压过大时断裂。

如图3所示，为提高顶柱7对阻隔膜301的顶开可靠性，在顶柱7的顶部设有与气道口60位置对应的倒角70，便于空气进入柱筒6中，顶柱7上还设有密封圈701，增强气密性。

如图3、图4所示，为便于顶柱7顶开阻隔膜，顶柱7的底端设有倒锥形的顶头71，并且在顶头71与顶柱7之间设有卡槽702，可将阻隔膜301卡住，防止顶柱7倒回。

如图4所示，阻隔膜301采用耐火橡胶，在其中心处设有切口，顶头71插入切口可便于将阻隔膜301顶开。

如图3所示，顶头71的锥面与顶柱7的侧壁之间设有连通的通道703。

本实用新型的工作原理：电芯组1安装在外壳2中，内壁块3对电芯组1进行支撑与限位，当电芯组1发热时，对其外部的空气加热，即内壁腔30中的空气加热，使内壁腔30中的空气膨胀，气压增大，内壁腔30中的空气通过气管5、气道口60进入柱筒6中，通过倒角70进入到顶柱7的顶端，有密封圈701封闭与柱筒6之间的间隙，空气从上方对顶柱7进行推动，将顶柱7从柱筒6中向下推出，顶头71从阻隔膜301上的切口处将阻隔膜301顶开，然后卡槽702卡在阻隔膜301上，阻燃剂经通道703进入内壁腔30中，当空气压强持续增大时，柱筒6中的空气将泄压板61顶开，空气进入阻燃仓4中增大其中的压强，使阻燃剂更加快速地流入内壁腔30中，并沿内壁腔30覆盖电芯组1的外部，从而在电芯组1起火前就完成阻燃剂的覆盖，更好地进行灭火。

本实用新型涉及的机械连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。

本文中未详细说明的部件为现有技术。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通,对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

上述虽然对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (8)

1.一体化电池阻燃结构装置，包括电芯组(1)、外壳(2)，所述外壳(2)中设有电芯仓，所述电芯仓中设有所述电芯组(1)，其特征在于：所述外壳(2)中还设有阻燃仓(4)，所述电芯仓的内壁上设有内壁腔(30)，所述阻燃仓(4)与所述内壁腔(30)之间设有通孔，所述通孔中设有阻隔膜(301)，所述阻燃仓(4)内设有顶开机构，所述顶开机构与所述阻隔膜(301)的位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一体化电池阻燃结构装置，其特征在于：所述电芯仓的内壁上均阵列排布有内壁块(3)，所述内壁块(3)为正六边形，相邻所述内壁块(3)之间设有所述内壁腔(30)。

3.根据权利要求1所述的一体化电池阻燃结构装置，其特征在于：所述顶开机构包括柱筒(6)、顶柱(7)，所述阻燃仓(4)的内顶上设有所述柱筒(6)，所述柱筒(6)的顶部上设有气道口(60)，所述气道口(60)通过气管(5)连通所述内壁腔(30)，所述柱筒(6)内滑动连接有所述顶柱(7)，所述顶柱(7)与所述阻隔膜(301)的位置相对应。

4.根据权利要求3所述的一体化电池阻燃结构装置，其特征在于：所述柱筒(6)的外壁上设有泄压板(61)，所述泄压板(61)的边缘与所述柱筒(6)的外壁之间设有浅槽。

5.根据权利要求3所述的一体化电池阻燃结构装置，其特征在于：所述顶柱(7)的顶部设有倒角(70)，所述倒角(70)与所述气道口(60)的位置相对应，所述顶柱(7)上还设有密封圈(701)，所述密封圈(701)位于所述倒角(70)的下方。

6.根据权利要求5所述的一体化电池阻燃结构装置，其特征在于：所述顶柱(7)的底端设有顶头(71)，所述顶头(71)为倒锥体，所述顶头(71)与所述顶柱(7)之间设有卡槽(702)，所述卡槽(702)与所述阻隔膜(301)的尺寸相匹配。

7.根据权利要求6所述的一体化电池阻燃结构装置，其特征在于：所述阻隔膜(301)采用可形变材料，所述阻隔膜(301)上设有切口，所述切口与所述顶头(71)的尖端位置相对应。

8.根据权利要求6所述的一体化电池阻燃结构装置，其特征在于：所述顶头(71)的锥面与所述顶柱(7)的侧壁之间设有连通的通道(703)。

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