一种防爆式电池壳体结构的制作方法

本实用新型属于电池壳制作技术领域，具体涉及一种防爆式电池壳体结构。

背景技术：

随着电子产品的飞速发展，铝壳电池在在移动式通讯设备、便携式电子设备电动工具、电动自行车、电动汽车等大型电动设备领域得到了广泛的应用。然而，铝壳电池因其多为高容量电池，所以安全性也得到了广泛的关注在的安全问题一直制约着其进一步发展。

目前行业内，大多通过防爆阀解决铝壳电池的外部短路情况。

但是，在实际使用过程中，铝壳电池的内部短路比外部短路更难控制与预防，一旦铝壳电池发生碰撞、冲击等外力导致壳身破裂，铝壳电池内部会有正负极短路产热起火爆炸风险，若是不能进一步阻止电芯的内部反应，无法根除电芯的内部反应带来的巨大危害。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种防爆式电池壳体结构，以解决上述的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种防爆式电池壳体结构，包括顶盖、底盖、外壳体、内壳体，其中：

所述外壳体与顶盖及底盖合围形成密闭的中空腔体结构，所述外壳体内部中空腔体处设置有内壳体，所述外壳体内壁左右两侧设置有滑槽，所述内壳体外壁上下两侧对应滑槽设置有连接块，且通过连接块与滑槽的卡合连接可使内壳体与外壳体固定连接，所述外壳体与内壳体之间形成中空腔且所述中空腔内部填充设置有绝缘液，所述内壳体上下两侧阵列设置有若干保险柱且所述保险柱为中空圆柱结构，所述内壳体左右两侧对应保险柱中空处设置有供所述绝缘液导入的通孔，所述保险柱上设置有爆裂部且所述爆裂部可阵列设置于保险柱外壁和/或外壁，所述爆裂部由环绕保险柱的爆裂刻痕组成，且相邻的两个所述爆裂刻痕可相互构成“十”状或“x”状

优选的，所述顶盖上设置有防爆阀及注液孔所述顶盖上还设置有与电池正极电性连接的正极，以及与电池负极电性连接的负极。

优选的，所述爆裂刻痕的槽口深度为保险柱壁体厚度的1/3-1/2。

优选的，所述滑槽由两块限位板组成且所述滑槽上下两侧对应设置有夹板，所述夹板可在外力下发生弹性形变且所述夹板内侧相互对应设置有卡块，所述连接块上设置有可与卡块相互卡合的卡槽。

优选的，所述外壳体为上下开口的中空腔体结构且所述外壳体顶部设置有顶盖、所述外壳体底部设置有底盖。

优选的，所述左右两侧阵列设置的保险柱相互对应设置且所述保险柱一端与内壳体外壁固定连接另一端与外壳体内壁固定连接。

优选的，所述中空腔内部还充入一定压强的二氧化碳。

优选的，所述注液孔上设置有密封橡胶，且所述密封橡胶由耐腐蚀及耐穿刺材料制成

优选的，所述绝缘液为甲基硅油或固态石蜡。

本实用新型的技术效果和优点：该防爆式电池壳体结构：

1、当电池内部发生短路或电池因受较大外力撞击或者冲击时，保险柱的爆裂部处会率先膨胀裂开，填充于中空腔内的绝缘液会在压强的作用下从破损处涌入内壳体内部，绝缘液则会与电解液混合，急速增加电解液的电阻，大幅度降低短路电流，减少电池短路放热，从而有效地防止电池起火爆炸。

2、通过在外壳体与内壳体之间形成中空腔，使内壳体与外壳体可以相互隔绝，使内壳体处于较稳定的状态，防止外界的高、低温对内壳体造成影响，并且由于中空腔的设置可以缓解电池充放电体积膨胀问题。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型外壳体的具体结构示意图；

图4为本实用新型的结构示意图；

图5为本实用新型保险柱的具体结构示意图。

图中：1-顶盖，2-底盖，3-外壳体，4-内壳体，5-中空腔，6-绝缘液，7-保险柱；

11-防爆阀，12-注液孔，13-正极，14-负极；

121-密封橡胶；

31-滑槽，32-夹板；

311-限位板，321-卡块；

41-连接块，42-通孔；

411-卡槽；

71-爆裂部，72-爆裂刻痕。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-5，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。

本实用新型提供了如图中1-5所示的一种防爆式电池壳体结构，包括顶盖1、底盖2、外壳体3、内壳体4，其中：

所述外壳体3与顶盖1及底盖2合围形成密闭的中空腔体结构，所述外壳体3为上下开口的中空腔体结构且所述外壳体3顶部设置有顶盖1、所述外壳体3底部设置有底盖2，所述顶盖1及底盖2可通过焊接的方式与外壳体3固定连接。

所述外壳体3内部中空腔体处设置有内壳体4；

所述外壳体3内壁上下两侧设置有滑槽31，所述内壳体4外壁左右两侧对应滑槽31设置有连接块41，且通过连接块41与滑槽31的卡合连接可使内壳体4与外壳体3固定连接。

所述外壳体3与内壳体4之间形成中空腔5，中空腔5可使内壳体4与外壳体3相互隔绝，可以使内壳体4处于较稳定的状态，防止外界的高、低温对内壳体4造成影响，并且由于中空腔5的设置可以缓解电池充放电体积膨胀问题。

所述中空腔5内部填充设置有绝缘液6，所述内壳体4上下两侧阵列设置有若干保险柱7且所述保险柱7为中空圆柱结构，所述内壳体4左右两侧对应保险柱7中空处设置有供所述绝缘液6导入的通孔42，保险柱7可在在电池内部短路或受到外部冲击时破损将绝缘液6流入内壳体4内增加电解液的电阻。

所述保险柱7上设置有爆裂部71且所述爆裂部71可阵列设置于保险柱7外壁和/或外壁，保险柱7与爆裂部71为一体成型结构设计。

所述爆裂部71由环绕保险柱7的爆裂刻痕72组成，且相邻的两个所述爆裂刻痕72可相互构成“十”状或“x”状，且爆裂刻痕72优选为刻痕密度均匀的网格或花纹，这样方便爆裂部71的裂开，为了进一步提高了防爆性能，可根据需要阵列设置爆裂部71的数量，方便爆裂部71会在外力的作用下率先膨胀裂开。

具体的，所述顶盖1上设置有防爆阀11及注液孔12所述顶盖1上还设置有与电池正极电性连接的正极13，以及与电池负极电性连接的负极14，防爆阀11可显著提高电池的可靠性，当电池内压力达到防爆阀11启爆压力值时防爆阀11直接与外部直通，快速泄气，避免电池爆炸，且可通过注液孔12将绝缘液6及二氧化碳填充至中空腔5。

具体的，所述爆裂刻痕72的槽口深度为保险柱7壁体厚度的1/3-1/2，这样当电池在跌落或者受到碰撞、冲击等较大外力撞击时，保险柱7受力会发生剧烈形变，爆裂部71会在外力的作用下率先膨胀裂开，在中空腔5内部填充设置有绝缘液6释放，从而有效地防止电池起火爆炸。

具体的，所述滑槽31由两块限位板311组成且所述滑槽31上下两侧对应设置有夹板32，所述夹板32可在外力下发生弹性形变且所述夹板(32)内侧相互对应设置有卡块321，所述连接块41上设置有可与卡块321相互卡合的卡槽411，可通过卡块321与卡槽411相互卡合使，外壳体3可与内壳体4快速连接，并且夹板32向滑槽31内部中心处凹陷设置，当滑槽31与连接块41卡合，夹板32可在弹力的作用下将连接块41夹紧，使外壳体3与内壳体4卡合牢固。

具体的，所述左右两侧阵列设置的保险柱7相互对应设置且所述保险柱7一端与内壳体4外壁固定连接另一端与外壳体3内壁固定连接，保险柱7可通过焊接的方式与内壳体4外壁及外壳体3内壁固定连接。

具体的，所述中空腔5内部还充入一定压强的二氧化碳，当保险柱7的爆裂部71处破损，中空腔5内部填充的绝缘液6会在压强的作用下从破损处涌入内壳体4内部，使绝缘液6快速与电池电解液混合，急速增加电解液的电阻，大幅度降低短路电流，减少电池短路放热。

具体的，所述注液孔12上设置有密封橡胶121，且所述密封橡胶121由耐腐蚀及耐穿刺材料制成，可方便对中空腔5填充绝缘液6及二氧化碳。

具体的，所述绝缘液6为甲基硅油或固态石蜡，所述绝缘液6为甲基硅油或固态石蜡，甲基硅油具有很小的蒸气压，较高的闪点和燃点约为300摄氏度,具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，由于甲基硅油为高绝缘烷烃液体，可以与电解液相似相容，可急速增加电解液的电阻，大幅度降低短路电流且绝缘液还可以为固态石蜡，固态石蜡的熔点在45～65摄氏度，闪点不大于200摄氏度，同样也适合作为绝缘液。

工作原理：该防爆式电池壳体结构：

如果由于电池隔膜破损、极片破损或外部短路等原因而导致正负极直接接触，发生内部短路，则会导致温度升高，内壳体4形变发生膨胀，由于中空腔5的设置可以缓解内壳体4体积膨胀，若是内壳体4体积继续膨胀，保险柱7受力会发生剧烈形变，爆裂部71会率先膨胀裂开，填充于中空腔5内的甲基硅油会在压强作用下从破损处快速涌入内壳体4内部，使得电解液电阻值急剧上升，让短路电流急剧减小，产热停止，从而有效地防止电池起火爆炸。

如果电池由于跌落或者受到碰撞、冲击等原因受较大外力撞击时，外壳体3受外影响力会发生剧烈形变，保险柱7上设置的爆裂部71会率先膨胀裂开，填充于中空腔5内的甲基硅油会在压强作用下从破损处快速涌入内壳体4内部，使得电解液电阻值急剧上升，从而有效地防止电池起火爆炸。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。