一种防止锂电池自燃装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及锂电池领域，尤其是涉及一种防止锂电池自燃装置。


背景技术：

[0002]
锂电池为一次电池，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着微电子技术的发展，小型化的设备容易增多，对电源的要求也提高了。锂电池机内大规模的实用阶段。但在锂电池的使用过程中，由于电路短路、过充、过热、过压、撞击等各种原因，导致电池失效，容易造成电池发热起火，甚至发生爆炸。一旦某个电池单元进入热失控状态，它会产生足够的热量，使得相邻的电池单元也进入到热失控状态。随着每个电池单元轮流破裂并释放其内含物，就会产生一种反复燃烧的火焰。
[0003]
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种可防止自燃的稳定性高的锂电池箱”，其公告号cn110459704a，包括箱体、正接线柱、方然机构、保护装置和若干充电机构，所述充电机构包括外壳、连接组件、导电柱、凹块、垫片和底板，所述连接组件包括滑动单元、固定板、限位块和若干弹簧，所述防燃机构包括存料室、反应室、密封纸和驱动组件，所述驱动组件包括电机、丝杆、套管、连接板和若干戳针，该可防止自燃的稳定性高的锂电池箱，通过充电机构将各个锂离子动力电池串联到一起，提高了电池的稳定性。但可防止自燃的稳定性高的锂电池箱的结构较为复杂，且生产成本较高，不易广泛投入产品使用。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型是为了克服现有技术的锂电池易发生自燃的问题，提供一种防止锂电池自燃装置，在锂电池自燃的情况下，防爆件启动，扑灭火势，确保锂电池在使用过程中的安全性，同时，采用较为常见的材料制成防止锂电池自燃装置，降低生产成本，便于投入到广泛的生产与应用中。
[0005]
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0006]
一种防止锂电池自燃装置，应用于锂电池组，其结构包括设置于锂电池组的锂电池两端的保持架，其特征是，所述保持架上插设有防爆件，所述防爆件交错插设于锂电池组的锂电池之间，所述防爆件内设置有阻燃剂。
[0007]
在锂电池组上设置有防止锂电池自燃装置，其中包括设置于锂电池组两端的保持架和插设于保持架上的防爆件，防爆件交错插设于锂电池组的锂电池之间，确保锂电池四周至少设置有一个防爆件，在防爆件内设置有阻燃剂。利用防爆件传递锂电池的温度，当锂电池温度达到临界点时，防爆件软化甚至破裂，阻燃剂从防爆件内溢出，与锂电池相接触，使得锂电池失效，避免锂电池自燃或在锂电池自燃的瞬间及时扑灭火苗。
[0008]
作为优选，所述锂电池四周至少设置有一个防爆件。在锂电池四周至少设置有1 个防爆件，确保在使用过程中锂电池附近设置有防爆件，利用防爆件保证锂电池在使用过程中的安全性。
[0009]
作为优选，所述保持架上设置有若干电池安装槽，所述保持架的一侧设置有安装
台，所述安装台均匀分布在电池安装槽四周。在保持架上设置有若干电池安装槽，利用电池保持架上的电池安装槽实现对锂电池的固定安装。在保持架的一侧设置有安装台，利用安装台实现对防爆件的安装。电池安装槽四周均设置有安装台，确保在使用过程中，电池与安装台上的防爆件相接触。
[0010]
作为优选，所述安装台上设置有安装孔，所述保持架上设置有通孔，所述通孔与安装孔的圆心位置相同，所述通孔内径小于安装孔内径。在安装台上设置有安装孔，在保持架上设置有通孔，且通孔与安装孔的圆心位置相同，通孔的内径小于安装孔的内径。在使用过程中，将防爆件插设于安装孔内，且利用保持架上的通孔限定防爆件的安装位置。
[0011]
作为优选，所述锂电池两端分别插设于两侧保持架的电池安装槽内，安装完成后，所述锂电池与安装台相接触。锂电池两端分别设置于保持架的电池安装槽内，利用电池安装槽确定锂电池在保持架上的安装位置。在那幢完成后，锂电池与安装台相接触，利用安装台，确保在安装过程中，保持架位于锂电池的两端，且不会像锂电池的中间部位移动。
[0012]
作为优选，所述防爆件上设置有连接区，所述连接区一端设置有安装区，所述安装区与连接区为外径不同的柱形结构，所述防爆件内设置有密封腔体，所述阻燃剂设置于密封腔体内。在防爆件上设置有连接区，在连接区的一端设置有安装区，安装区与连接区均为柱状结构，且安装区与连接区的外径不同。防爆件的连接区在使用过程中与锂电池相接触，同时，利用安装区实现对防爆件的安装与固定。在防爆件内设置有密封腔体，将阻燃剂设置于密封腔体内。在使用过程中，利用连接区与锂电池之间的接触，传递锂电池的温度，当锂电池的温度达到一定限度时，防爆件熔化，阻燃剂溢出，防止锂电池自燃。同时，在锂电池正常工作状态下，防爆件不影响锂电池的正常使用。
[0013]
作为优选，所述连接区长度与锂电池高度相同。防爆件上的连接区长度与锂电池高度相同，确保在安装过程中，连接区的两端分别设置于锂电池两端的保持架内，利用保持件对防爆件进行固定，防止在使用过程中，防爆件在保持架上的安装位置发生变化，影响防爆件的正常使用。
[0014]
作为优选，保持架上设置有通孔和安装孔，所述防爆件上设置有连接区与安装区，所述通孔和安装孔的内径分别与连接区和安装区的外径相配合。在保持架上设置有通孔和安装孔，防爆件上设置有连接区和安装区，通孔和安装孔的内径分别于连接区和安装区的外径相配合。在使用过程中，将防爆件的连接区端，通过保持架上的安装孔插入到通孔内，同时，防爆件的安装区设置于安装孔内，实现防爆件在保持架上的安装与固定。
[0015]
作为优选，所述防爆件(2)熔点范围在80-120℃之间的柱形结构，在使用过程中，当锂电池的温度达到80℃时，防爆件的外壳开始软化，锂电池的温度持续升高，当温度达到120℃时，防爆件外壳破裂，防爆件内的阻燃剂溢出，与锂电池相接触，使得锂电池失效，有效的阻止锂电池的燃烧和爆炸。
[0016]
因此，本实用新型具有如下有益效果：(1)采用防爆件，在锂电池温度达到一定限度，即将燃烧之间，主动将火势扑灭，确保锂电池组在使用过程中的安全性；(2)防爆件采用pp材料，阻燃剂采用水，利用常见的材料制成，降低防爆件的生产成本。
附图说明
[0017]
图1是本实用新型的一种分解结构示意图。
[0018]
图2是本实用新型的防爆件结构示意图。
[0019]
图3是本实用新型的防爆件剖视图。
[0020]
图4是本实用新型的保持架结构示意图。
[0021]
图5是本实用新型的使用状态结构示意图。
[0022]
图中：1、保持架 11、电池安装槽 12、安装台 121、安装孔 13、通孔 2、防爆件 21、安装区 22、连接区 3、锂电池。
具体实施方式
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下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
[0024]
如图1所示的一种防止锂电池自燃装置包括锂电池组、保持架1和防爆件2，在保持架1上均匀设置有若干电池安装槽11，将锂电池3两端均插设于电池安装槽11内，利用电池安装槽11实现对锂电池3的固定。锂电池3与锂电池3之间的安装距离相同。根据不同的实用状态以及所需锂电池3数量的需求，可改变保持架1的大小从而改变锂电池3安装数量的多少。保持架1上插设有防爆件2，防爆件2插设于四个锂电池3形成的空隙内，在防爆件2内设置有阻燃剂，在使用过程中，锂电池3的温度过高，导致起火或即将起火时，防爆件2达到熔点，防爆件2熔化，防爆液溢出，及时熄灭火苗。避免锂电池3进入热失控状态，使得相邻的锂电池3液进入热失控状态，产生连锁反应，增加起火风险。
[0025]
如图2、图3所示，防爆件2包括安装区21和连接区，安装区21与连接区均为柱形结构，且安装区21与连接区的外径不同。在防爆件2内设置有密封腔体，在密封腔体内设置有阻燃剂。防爆件2采用pp材料制成，且防爆件2的熔点范围在80-120℃，同事，咋防爆件2密封腔体内的阻燃剂采用水。在使用过程中，锂电池3升温至80℃时，防爆件2开始软化，锂电池3持续升温至120℃时，防爆件2熔化，防爆件2密封腔体内的水溢出，与锂电池3相接触，锂电池3遇水失效，降低锂电池3的温度，避免火灾的发生。防爆件2采用pp材料制成，阻燃剂采用水，两者的材料均为常见材料，且成本较低，便于投入广泛的使用。
[0026]
如图4所示，保持架1上均匀设置有电池安装槽11，在保持架1的一侧设置有安装台12，安装台12均匀分布在电池安装槽11四周。电池安装槽11形状与锂电池3形状相配合，为圆形。四个电池安装槽11成矩形分布，且在四个电池安装槽11中间设置有一个安装台12。在电池安装槽11的四周均匀设置有四个安装台12。安装台12为矩形结构，且安装台12的四个边角上做圆角处理，避免在使用过程中，安装台12过于尖锐，产生不必要的破损或伤害。在安装台12上设置有安装孔121，且在保持架1还是那个设置有瞳孔，安装孔121与通孔13的圆心位置位于同一直线上，在使用过程中，安装孔121与防爆件2的安装区21相配合实现保持架1与防爆件2之间的固定，通孔 13与连接区22相配合实现保值架与防爆件2之间的定位安装。通孔13内径小于安装孔121的内径，便于对防爆件2的安装与固定。在安装台12周围设置有四个电池安装槽11，四个电池安装槽11之间设置有连接区22，通孔13设置于连接区22上，安装台 12的大小相对连接区22较大，使得安装台12的四个边角分别设置于四个相邻的电池安装槽11内。在电池安装槽11上均匀设置有四个安装台12边角。利用安装台12边角实现对锂电池3的固定。
[0027]
保持架1上的通孔13和安装孔121的内径分别于防爆件2上的连接区和安装区21 的内径相配合，确保在使用过程中，防爆件2插设于保持架1的通孔13内，同时，安装区21设
置于安装孔121内，利用通孔13与安装孔121之间的内径差，限定了防爆件 2在保持架1上的安装位置。
[0028]
如图5所示，在锂电池3的两端均设置有保持架1，将锂电池3设置于保持架1的电池安装槽11内，同事，位于锂电池3两端的保持架1上的安装台12均设置于外侧。在安装完成后，确保锂电池3的两端与安装台12相接触。利用电池安装槽11上覆盖的安装台12边角，限定了锂电池3在保持架1上的安装位置，利用两侧的保持架1，实现对锂电池3的固定。保持架1上插设有防爆件2。防爆件2上的连接区22插设于保持架1的通孔13内，防爆件2上的安装区21设置于一侧的保持架1安装孔121内，且连接区22的长度较长，从锂电池3一侧的保持架1插设如另一侧的保持架1通孔13 内，确保在使用过程中，防爆件2的位置不会发生变化。安装完成后，确保每个锂电池 3至少与一个防爆件2相邻。在使用过程中，锂电池3的温度开始升高，相邻的防爆件 2即可感应到，当锂电池3的温度升至80℃时，相邻的防爆件2开始软化，当锂电池3 的温度升至120℃或开始燃烧时，防爆件2熔化，防爆件2内的水溢出，与锂电池3相接触，使得锂电池3失效，同时降低了锂电池3的温度，避免锂电池3的燃烧以及热量传递至周围的锂电池3，产生连锁反应，造成不必要的损失与伤害。
[0029]
本装置适用于锂电池组内，但在单节锂电池3内也可采用防止锂电池3自燃装置，对单节锂电池3进行保护。