一种预警锂电池的制作方法

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种预警锂电池。

背景技术：

相较于传统的铅酸蓄电池，锂电池具有明显的优势，它的能量比更高、使用寿命更长、额定电压更高、自放电率更低，同时质量更轻，更节能环保，诸多优点使得锂电池被广泛应用在生活的各个角落；但目前的锂电池仍存在安全隐患，在锂电池被使用的近几年中，常有报道称锂电池在充电过程中爆炸；锂电池的爆炸原因大致分为三种：外部短路、内部短路、电池过充；其直接爆炸原因是电池短路导致了内部温度升高，电池内的电解液受热汽化，使得电池膨胀，进而产生爆炸；部分电池甚至会使电解液燃烧，造成严重的安全事故。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种预警锂电池，该锂电池能够发出警示，有效防止锂电池爆炸。具体如下：

一种预警锂电池包括内壳体、外壳体和安装所述外壳体上的盖板；所述外壳体和内壳体之间具有空腔，形成壳体电容；所述盖板上设置有与所述壳体电容连接并监测所述壳体电容值的预警电路，所述预警电路中连接有报警器；所述预警电路监测到所述壳体电容值增加到预设值时，控制所述报警器报警。

进一步，所述报警器为声光报警器。

进一步，所述空腔中填充有绝缘物。

进一步，所述绝缘物为具有不规则微孔的弹性物。

进一步，所述预警电路包括第一电源、第二电源、基准电源、一输入端与所述基准电源连接的比较器、开关器件和与所述第一电源电连接的电阻分压电路，所述壳体电容并联连接在所述电阻分压电路中的一个电阻上，所述比较器的另一输入端连接在所述壳体电容高电压的一侧，所述比较器的输出端与所述开关器件的控制端相连接控制所述开关器件开关，所述第二电源、所述开关器件另外两端以及所述报警器形成回路。

进一步，所述基准电源为可调基准电源。

进一步，还包括用于延长报警时间的电感，所述电感与所述报警器并联。

进一步，所述电阻分压电路包括第一电阻和与所述第一电阻串联的第二电阻，所述第一电阻连接所述第一电源，所述第二电阻接地，所述壳体电容并联连接在所述第二电阻上。

进一步，所述开关器件是绝缘栅场效应管。

进一步，所述开关器件是三极管。

有益效果：

本发明实施例的预警锂电池通过监测内外壳体间的壳体电容大小预警电池内部电压是否超限，起到减少锂电池爆炸的效果。

附图说明

图1是本发明实施例的预警锂电池的结构示意图。

图2是本发明实施例的预警电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的核心思想是通过监测内外壳体间的壳体电容大小预警电池内部电压是否超限，起到减少锂电池爆炸的效果。

图1是本发明实施例的预警锂电池的结构示意图。图2是本发明实施例的预警电路的结构示意图。

请参照图1和图2，本发明实施例的预警锂电池10包括外壳体110、内壳体120、绝缘物130和盖板140。该外壳体110和内壳体120之间具有空腔，形成壳体电容；该盖板140上设置有与该壳体电容连接并监测该壳体电容值的预警电路149、位于该盖板140上表面的第一接线柱141和位于该盖板140上表面的第二接线柱143，该预警电路149中连接有报警器147。本实施例优选该盖板140具有凹槽，该预警电路149和报警器147置于该凹槽中并没有突出该盖板的上表面，这样不会影响该预警锂电池10的使用。为增加该盖板140的强度，本实施例优选在该凹槽的底部设置有加强钢块145。该预警电路149监测到该壳体电容值增加到预设值时，控制该报警器147报警。本实施例优选该报警器147为声光报警器，既可以发出声音，又可以发出亮光，提醒使用者停止使用该锂电池10或者更换该锂电池10。

该外壳体110和内壳体120之间的腔体用于容置该绝缘物130，有利于增加本发明实施例的预警锂电池10的抗压能力和抗撞击能力。本实施例进一步优选该绝缘物130为具有不规则微孔的弹性物，这样还可以在内壳体120破裂时容纳电解液，起到缓冲作用提高了安全性能，同时，因为微孔是不规则的，所以在穿刺测试时或者真实被尖物刺中时，刺针或者尖物被微孔给挡住不容易被刺破内壳体130，进一步提高了本实施预警锂电池10的安全性能。在电池由于内部压力保证时，内壳体120的压力会使内壳体120发生形变致内外壳体之间的间距变小，所以，该壳体电容就会增大；因此，当内外壳体之间距小到一定程度时，该壳体电容就增大到一定值，这个值我们就设定为预设值，表示内部压力即将达到爆炸条件。这个预设值大小本领域技术人员可以根据不同锂电池自行设定，也可以通过有限次实验确定。当然，在外壳体110受到挤压时，当挤压力大于外壳体110的抗压值，外壳体110向内形变，此时，该壳体电容值也会增加，当壳体电容值达到预设值时，报警器也会报警。在内外壳体之间距离不变的情况下，由于内壳体破裂而漏液，也会因为介电质变化而增加电容，从而触发报警，提醒用户进行更换。因此，本实施例的预警锂电池既可以对内部压力引发爆炸进行报警，又可以对外部压力引起爆炸进行报警，还可以对漏液进行报警，提高了本实施例预警锂电池10的安全性能。

本发明实施例的预警电路149包括第一电源Vcc1、第二电源Vcc2、基准电源、一输入端与该基准电源连接的比较器153、开关器件155和与该第一电源Vcc1电连接的电阻分压电路，该壳体电容152并联连接在该电阻分压电路中的一个电阻上，该比较器153的另一输入端连接在该壳体电容152电压高的一侧，该比较器153的输出端与条开关器件155的控制端相连接控制该开关器件155开关，该第二电源Vcc2、该开关器件155另外两端以及该报警器147形成回路。本实施优选该开关器件155为绝缘栅场效应管或者是三极管，这样电路简单且开关灵敏度高。本实施例优选该基准电源为可调基准电源，这样该电路可以根据不同情况设定报警压力，适用不同应用场合。本实施例优选该电阻分压电路包括第一电阻150和与该第一电阻150串联的第二电阻151，该第一电阻150连接该第一电源Vcc1，该第二电阻151接地，该壳体电容152并联连接在该第二电阻151上。该比较器153的一输入端连接在该第一电阻150和第二电阻151之间。该声光报警器147包括电铃和LED灯，该第二电源Vcc2串联连接该电铃和LED灯，该LED灯的另一端连接该开关器件155的一开关端，该开关器件155另一开关端接地，形成回路。为了使报警时间长一些，本实施优选还包括用于延长报警时间的电感154，该电感154与该电铃和LED灯串联电路并联。本实施例的报警电路工作原理是，当电容增加，会使第二电阻的电压提升，触发该比较器输出高电平，该开关器件导通，报警器工作，电感充电。在电容变化完成后，比较器输出低电平，该开关器件关闭，该电感放电，报警器延时工作一段时间，达到提醒足够时间之目的。

以上对本发明所提供的预警锂电池进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。