本發(fā)明屬于電池領(lǐng)域,具體涉及防爆隔熱阻燃電池、電池組及其使用方法。
背景技術(shù):
而電池的作用是為電器提供能源,在我們的日常生活中已是必不可少的,如:電動(dòng)車用電池、手機(jī)用電池等等。
電池的原理是在殼體內(nèi)灌注電解液,金屬在電解液中電解時(shí)產(chǎn)生正電荷及外電荷,進(jìn)而形成電流;現(xiàn)有電池需面臨一個(gè)重要的問題是:如何避免或解決電池的爆炸,電池的爆炸將會(huì)給使用者帶來嚴(yán)重的危害。為解決電池的爆炸問題,人們?cè)陔姵氐慕Y(jié)構(gòu)方面作了諸多的結(jié)構(gòu)改進(jìn),但在電池防爆的可靠性方面仍有待提高。
如圖1所示,若其中一個(gè)電池主體20發(fā)生爆炸,則由于該電池主體20爆炸所產(chǎn)生的熱量會(huì)快速的引起其他電池主體20的連鎖反應(yīng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種防爆隔熱阻燃電池、電池組及其使用方法。本發(fā)明可以有效的緩解由于電池爆炸而帶來的后續(xù)連鎖反應(yīng),可靠性及安全性得到了提高。
其技術(shù)方案如下:
防爆隔熱阻燃電池,包括防爆殼、隔熱阻燃?xì)ぜ半姵刂黧w,電池主體具有正極接線端及負(fù)極接線端,防爆殼將電池主體包裹并封閉;該隔熱阻燃?xì)ぶ辽侔谒龇辣瑲さ膫?cè)壁;該防爆殼至少具有第一殼段、第二殼段及第三殼段,第一殼段及第三殼段均為導(dǎo)電材料制成,第二殼段為絕緣材料制成,第一殼段與電池主體的正極接線端電性連接,第三殼段與電池主體的負(fù)極接線端電性連接。
進(jìn)一步的,在所述第一殼段的外端設(shè)有第一泄壓件,在所述第三殼段的外端設(shè)有第二泄壓件。
進(jìn)一步的,所述第一泄壓件、第二泄壓件、第一殼段、第三殼段均為金屬材料制成。
進(jìn)一步的,所述第一泄壓閥與所述第一殼段為一體式結(jié)構(gòu);
進(jìn)一步的,所述第二泄壓閥與所述第三殼段為一體式結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的,所述第二殼體位于所述防爆殼的中點(diǎn)上。
進(jìn)一步的,所述第二殼體的軸向長(zhǎng)度小于第一殼段或第三殼段軸向長(zhǎng)度的三分之一。
進(jìn)一步的,該防爆隔熱阻燃電池還包括有隔熱阻燃?xì)ぃ摳魺嶙枞細(xì)ぶ辽侔谒龇辣瑲さ膫?cè)壁。
進(jìn)一步的,設(shè)于所述防爆殼內(nèi)的所述電池主體為至少兩個(gè)。
防爆隔熱阻燃電池組,該防爆隔熱阻燃電池組包括至少兩個(gè)所述的防爆隔熱阻燃電池,前述各防爆隔熱阻燃電池通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行連接。
防爆隔熱阻燃電池使用方法:
防爆殼內(nèi)形成封閉空間,電池主體置于該防爆殼內(nèi),隔熱阻燃層位于防爆殼外側(cè);
電池主體的正電荷通過正極接線端、第一殼段向外輸出,電池主體的負(fù)電荷通過負(fù)極接線端、第三殼段向外輸出;
若電池主體發(fā)生爆炸,防爆殼對(duì)于電池主體起到防爆作用,同時(shí),隔熱阻燃層對(duì)外界起到阻燃隔熱作用。
進(jìn)一步的,對(duì)于由多個(gè)電池主體構(gòu)成的電池組而言,若其中一個(gè)電池主體發(fā)生爆炸,防爆殼對(duì)于電池主體起到防爆作用,同時(shí),隔熱阻燃層對(duì)外界起到阻燃隔熱作用,避免由于該電池主體爆炸而引起的連鎖爆炸反應(yīng)。
需要說明的是:
前述“第一、第二…”不代表具體的數(shù)量及順序,僅僅是用于對(duì)名稱的區(qū)分。
在需要的情況下,防爆殼也可以采用四段,甚至五段式的結(jié)構(gòu)。
所述電池主體可以為單個(gè)電池,也可以為多個(gè)電池,各防爆殼內(nèi)的多個(gè)電池主體之間可以采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式進(jìn)行電性連接。
所述防爆隔熱阻燃電池的防爆管、隔熱阻燃管,可以采用圓形,也可以采用方形或其他形狀。
下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說明:
1、前述方案中,在電池主體之外設(shè)置有防爆殼,通過該防爆殼對(duì)電池主體起到進(jìn)一步的隔離及保護(hù)作用,避免外力損壞電池主體;另一方面,如果電池主體發(fā)生爆炸,該防爆殼可以起到緩沖解壓的作用,避免電池發(fā)生連鎖反應(yīng);但設(shè)置防爆殼后,還需要考慮電池主體的正極接線端、負(fù)極接線端的導(dǎo)線連接問題,本方案將防爆殼設(shè)置為多段結(jié)構(gòu),其兩端部分實(shí)現(xiàn)電源的接出,中段實(shí)現(xiàn)了正負(fù)極的絕緣,該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單,構(gòu)思巧妙;若其中一個(gè)電池主體爆炸、燃燒所產(chǎn)生的巨大的熱量,并產(chǎn)生大量的氣體,在設(shè)置該隔熱阻燃?xì)ぶ?,電池主體所產(chǎn)生的熱量盡可能的通過防爆殼向外傳遞,減少向相鄰的電池主體傳遞的可能,安全性得到進(jìn)一步提高。
2、在所述第一殼段的外端設(shè)有第一泄壓件,在所述第三殼段的外端設(shè)有第二泄壓件;在電池主體發(fā)生爆炸的情況下,第一泄壓件與第二泄壓件分別從兩端泄壓,實(shí)現(xiàn)防爆殼內(nèi)的快速降壓,其安全性得到進(jìn)一步的提高;并且,由于采用了第一泄壓件、第二泄壓件分別從電池主體的兩端泄壓,若其中一個(gè)泄壓件失效,另一個(gè)泄壓件仍然可以工作,可靠性得以了提高。
3、所述第一泄壓件、第二泄壓件、第一殼段、第三殼段均為金屬材料制成。此時(shí)第一泄壓件、第二泄壓件、第一殼段、第三殼段還具有導(dǎo)熱的效果,在電池主體發(fā)熱的情況下,其熱量能通過第一泄壓件、第二泄壓件、第一殼段、第三殼段等將熱向外導(dǎo)出,降低了電池主體的溫度,避免電池主體由于溫度升高而產(chǎn)生的爆炸,進(jìn)一步提高電池的安全性。
進(jìn)一步的,所述第一泄壓閥與所述第一殼段為一體式結(jié)構(gòu)?;蛘?和,所述第二泄壓閥與所述第三殼段為一體式結(jié)構(gòu)。采用一體式的結(jié)構(gòu)以方便加工,并且其導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能均可以得到有效的保證。
4、所述第二殼體位于所述防爆殼的中點(diǎn)上,這樣,基本保證第一殼段、第三殼段的軸向長(zhǎng)度相等,使該電池主體兩端均勻的散熱。
5、所述第二殼體的軸向長(zhǎng)度小于第一殼段或第三殼段軸向長(zhǎng)度的三分之一,即,盡可能的保證第一殼段、第三殼段的軸向長(zhǎng)度,以滿足電池主體散熱的需要,另一方面,也需要考慮第一殼段、第三殼段之間的絕緣距離(即第二殼段的軸向長(zhǎng)度)。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有的電池主體的結(jié)構(gòu)圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例一防爆隔熱阻燃電池組的結(jié)構(gòu)圖;
圖3是圖2的局部剖視圖;
圖4是圖2的局部放大圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例一中,防爆隔熱阻燃電池單體的結(jié)構(gòu)圖;
圖6是圖5的剖視圖;
圖7是本發(fā)明實(shí)施例二中,防爆隔熱阻燃電池單體的結(jié)構(gòu)圖;
附圖標(biāo)記說明:
10、防爆殼,11、第一殼段,12、第二殼段,13、第三殼段,20、電池主體,21、正極接線端,22、負(fù)極接線端,30、隔熱阻燃?xì)ぃ?0、第一泄壓件,50、第二泄壓件,60、防爆隔熱阻燃電池。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例一
如圖2至圖6所示,防爆隔熱阻燃電池組,該防爆隔熱阻燃電池組包括有二十個(gè)防爆隔熱阻燃電池60的單體(防爆隔熱阻燃電池60的單體的數(shù)量及接線方式不受此限制)進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)連接。
防爆隔熱阻燃電池60的單體包括防爆殼及電池主體20,電池主體20具有正極接線端21及負(fù)極接線端22,防爆殼將電池主體20包裹并封閉;該防爆殼至少具有第一殼段11、第二殼段12及第三殼段13,第一殼段11及第三殼段13均為導(dǎo)電材料制成,第二殼段12為絕緣材料制成,第一殼段11與電池主體20的正極接線端21電性連接,第三殼段13與電池主體20的負(fù)極接線端22電性連接。
其中,在所述第一殼段11的外端設(shè)有第一泄壓件40,在所述第三殼段13的外端設(shè)有第二泄壓件50;所述第一泄壓件40、第二泄壓件50、第一殼段11、第三殼段13均為金屬材料制成。所述第一泄壓閥與所述第一殼段11為一體式結(jié)構(gòu),所述第二泄壓閥與所述第三殼段13為一體式結(jié)構(gòu)。
所述第二殼體位于所述防爆殼的中點(diǎn)上,所述第二殼體的軸向長(zhǎng)度小于第一殼段11或第三殼段13軸向長(zhǎng)度的三分之一。
需要說明的是,本實(shí)施例中的電池主體20為單個(gè)電池,也可以是采用串聯(lián)或并聯(lián)的多個(gè)電池;電池主體20的結(jié)構(gòu)為公知常識(shí),附圖中為簡(jiǎn)單示意,此處也不再贅述。
本實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、前述方案中,在電池主體20之外設(shè)置有防爆殼,通過該防爆殼對(duì)電池主體20起到進(jìn)一步的隔離及保護(hù)作用,避免外力損壞電池主體20;另一方面,如果電池主體20發(fā)生爆炸,該防爆殼可以起到緩沖解壓的作用,避免電池發(fā)生連鎖反應(yīng);但設(shè)置防爆殼后,還需要考慮電池主體20的正極接線端21、負(fù)極接線端22的導(dǎo)線連接問題,本方案將防爆殼設(shè)置為多段結(jié)構(gòu),其兩端部分實(shí)現(xiàn)電源的接出,中段實(shí)現(xiàn)了正負(fù)極的絕緣,該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單,構(gòu)思巧妙。若其中一個(gè)電池主體20爆炸、燃燒所產(chǎn)生的巨大的熱量,并產(chǎn)生大量的氣體,在設(shè)置該隔熱阻燃?xì)?0之后,電池主體20所產(chǎn)生的熱量盡可能的通過防爆殼10向外傳遞,減少向相鄰的電池主20體傳遞的可能,安全性得到進(jìn)一步提高。
2、在所述第一殼段11的外端設(shè)有第一泄壓件40,在所述第三殼段13的外端設(shè)有第二泄壓件50;在電池主體20發(fā)生爆炸的情況下,第一泄壓件40與第二泄壓件50分別從兩端泄壓,實(shí)現(xiàn)防爆殼內(nèi)的快速降壓,其安全性得到進(jìn)一步的提高;并且,由于采用了第一泄壓件40、第二泄壓件50分別從電池主體20的兩端泄壓,若其中一個(gè)泄壓件失效,另一個(gè)泄壓件仍然可以工作,可靠性得以了提高。
3、所述第一泄壓件40、第二泄壓件50、第一殼段11、第三殼段13均為金屬材料制成。此時(shí)第一泄壓件40、第二泄壓件50、第一殼段11、第三殼段13還具有導(dǎo)熱的效果,在電池主體20發(fā)熱的情況下,其熱量能通過第一泄壓件40、第二泄壓件50、第一殼段11、第三殼段13等將熱向外導(dǎo)出,降低了電池主體20的溫度,避免電池主體20由于溫度升高而產(chǎn)生的爆炸,進(jìn)一步提高電池的安全性。
進(jìn)一步的,所述第一泄壓閥與所述第一殼段11為一體式結(jié)構(gòu)?;蛘?和,所述第二泄壓閥與所述第三殼段13為一體式結(jié)構(gòu)。采用一體式的結(jié)構(gòu)以方便加工,并且其導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能均可以得到有效的保證。
4、所述第二殼體位于所述防爆殼的中點(diǎn)上,這樣,基本保證第一殼段11、第三殼段13的軸向長(zhǎng)度相等,使該電池主體20兩端均勻的散熱。
5、所述第二殼體的軸向長(zhǎng)度小于第一殼段11或第三殼體13軸向長(zhǎng)度的三分之一,即,盡可能的保證第一殼段11、第三殼段13的軸向長(zhǎng)度,以滿足電池主體20散熱的需要,另一方面,也需要考慮第一殼段11、第三殼段13之間的絕緣距離(即第二殼段12的軸向長(zhǎng)度)。
實(shí)施例二
如圖7所示,本實(shí)施例中,設(shè)于所述防爆殼10內(nèi)的所述電池主體20為六個(gè)(電池主體20的數(shù)量及接線方式不受此限制),各電池主體20進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)連接,本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同,此處不再贅述。
以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例,并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍;在不違反本發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何替換與改進(jìn),均屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。