一种高安全性防爆电池的制作方法

本发明涉及电池安全相关，具体地，涉及一种高安全性防爆电池。

背景技术：

1、当电池包应用于电动汽车中时，电池包通常固定于电动汽车的车体内。由于电池包内的电池有可能因过充、短路或被刺穿而发生急剧大量排气现象，此时需要将气体及时排出至电动汽车的车体外，以避免电池包内部气压过大产生爆破。

2、目前，为了将电池包内部的气体及时排出至电动汽车的车体外，常用的做法是：在电池包的侧面安装防爆阀、并通过排气管将防爆阀与车体外部连通(此时排气管的一端连接于防爆阀、另一端经由车体上的排气孔伸出至车体外部)。

3、但是现有的电池包的排气端口的直径都是预设固定的，排气端口的直径越大，排气的速度越快，同时密封需要的压力也就越大；在排气端口直径小时，密封时需要的压力小，电芯内部一旦产生气体，气压就能够推动密封件排出气体，但是限制了排气量，在电芯异常发热时，只有部分气体能够及时从排气端口排出；在排气端口直径大时，密封需要的压力大，电芯异常发热时，电芯内部的气压必须超过密封压力时才能够排出，导致产生的气体不能够及时排出，因此需要设计一种高安全性防爆电池。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中排气端口的直径无法进行调节的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种高安全性防爆电池，包括：壳体和若干个固定安装在壳体内侧的电芯，每个电芯的顶部均连通有单向排气单元；

3、所述单向排气单元包括与电芯连通的竖直状的连接管、若干个自上向下直径依次递增且在竖直方向上能依次堆叠的同轴线设置的密封环片、与密封环片同轴线设置且能抵触在直径最小的密封环片上的密封盘和与连接管固定连接且位于若干个密封环片上方的安装盘，安装盘上固定安装有若干组分别用于推动对应密封环片竖直向下移动的第一弹性机构，所述安装盘上还固定安装有用于推动密封盘竖直向下移动的第二弹性机构，密封环片的直径越大所受到的第二弹性机构的压力越大，直径最大的密封环片为位于能与连接管上端贴合抵触的底环片。

4、优选地，所述连接管的外侧凸出有安装凸缘，安装凸缘上固定安装有与安装盘固定连接的辅助推力单元，所述底环片上固定安装有用于触发辅助推力单元的触发件，辅助推力单元处于未触发状态时安装盘固定不动，底环片远离连接管移动会带动触发件触发辅助推力单元会以推动安装盘远离连接管竖直向上移动。

5、优选地，所述壳体内还安装有用于对电芯进行冷却的喷液单元，所述喷液单元包括装有冷却液的水箱、固定安装在水箱顶部且下端向下插入水箱内侧的出水管、固定安装在水箱外壁上且与水箱顶部连通的按压式的压力罐、固定安装在壳体底部且正对电芯的与出水管上端连通的喷头、若干个与对应安装盘顶部固定连接的斜楔件、与壳体滑动连接且与若干个斜楔件相适配的水平的触发臂和固定安装在壳体上且位于按压式的压力罐上方的势能存储机构，所述出水管的下端靠近水箱的底部设置，所述势能存储机构包括能竖直向下移动以按压压力罐按钮的压臂，任意一个所述斜楔件竖直向上移动时均能带动触发臂水平滑动以触发势能存储机构。

6、优选地，所述第二弹性机构包括顶端与安装盘固定连接且下端凹陷有同轴线第一滑槽的竖直的螺纹杆、下端与密封盘固定连接且上端滑动插入第一滑槽的第一滑杆、螺纹式套设在螺纹杆上的调节环和套设在螺纹杆下端的第一弹簧，第一弹簧的两端分别与密封盘和调节环相抵触。

7、优选地，所述调节环上固定连接有若干个竖直的连接杆，所述螺纹杆的外侧同轴线套设有与若干个连接杆顶端固定连接的连接环，所述连接环上凹陷有若干个沿圆周方向均匀分布的竖直的插孔，所述安装盘上对应连接环位置凹陷有弧形通槽，所述弧形通槽的弧长大于相邻两个插孔之间的弧长。

8、优选地，所述第一弹性机构包括若干组沿密封环片圆周方向均匀分布的连接构件和安装在若干个连接构件上的第二弹簧；

9、每组连接构件均包括与密封环片固定连接的竖直的第二滑杆和顶端与安装盘固定连接的安装筒，所述安装筒的侧壁上凹陷有同长度方向的条形通槽，所述条形通槽的开口端与安装筒的顶部开口连通，所述第二滑杆的顶部向上滑动插入安装筒内，且第二滑杆的顶部固定连接有在条形通槽内竖直滑动的限位栓，所述第二弹簧与密封环片同轴线设置且位于若干个安装筒的条形通槽内，第二弹簧的上端与安装盘相抵触，第二弹簧的下端与若干个第二滑杆的顶端相抵触。

10、优选地，所述辅助推力单元包括若干个呈竖直状态且下端固定在安装凸缘上的导向杆、与若干个导向杆顶端固定连接的稳定架和至少两组沿连接管圆周方向均匀分布且均安装在对应导向杆上的推力机构；

11、所述推力机构包括至少一个滑动套设在对应导向杆上且与安装盘固定连接的滑套、套设在导向杆上且两端分别与滑套和安装凸缘相抵触的第三弹簧、与滑套固定连接且水平的连接臂和通过铰接座安装在安装凸缘上且与连接臂可分离卡接的锁止臂，所述触发件为若干个固定安装在底环片上且与对应锁止臂对应的触发部。

12、优选地，直径最小的密封环片为顶环片，所述密封盘的下表面凸出有同轴线的倒置状态的中空的能下端插入顶环片内侧的圆锥部，所述圆锥部的下端固定安装有镂空状态的且长度大于顶环片内径的水平的限位架。

13、优选地，所述触发臂上安装有若干个与若干个斜楔件的倾斜壁一一对应滑动接触的连接栓，所述斜楔件的倾斜壁背对势能存储机构设置，所述斜楔件的倾斜壁的上侧靠近势能存储机构设置。

14、优选地，所述势能存储机构还包括固定安装在壳体上的安装架、推动压臂竖直向下移动的弹性件、固定安装在压臂顶部的水平的限位件、中部通过水平的铰接栓与安装架铰接且位于压臂靠近的卡接臂和中部通过竖直的转轴与安装架转动连接的传动臂，所述压臂与安装架竖直滑动连接，所述卡接臂的下端上凸出有能与限位件下表面卡接的卡接部，所述铰接栓上安装有推动卡接部与限位件接触的扭簧；

15、所述触发臂靠近势能存储机构的端部上凸出有竖直的拦截部，所述传动臂的一端与卡接臂上部远离限位件的一侧接触，所述传动臂的另一端与拦截部靠近斜楔件的一侧接触。

16、根据上述技术方案，本发明提供的一种高安全性防爆电池，其相比现有技术的有益技术效果为：其一，在电芯内部的气压低时，能推动密封盘进行排气，在气压逐渐增大时，根据电芯内部气压的大小，能够顶动不同直径的密封环片，气压越大，顶动的密封环片越大，对应的排气速度越快，电芯异常产生的气体能够及时排出，延长电池发生意外的时间，甚至能够阻止电池发生意外；

17、其二，位于连接管上方的被顶动密封盘和密封环片还对气流起到分流导向作用，使得气流四散开，降低气流的冲击力。

18、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明；而且本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

技术特征：

1.一种高安全性防爆电池，其特征在于，包括：壳体(1)和若干个固定安装在壳体(1)内侧的电芯(2)，每个电芯(2)的顶部均连通有单向排气单元(3)；

2.根据权利要求1所述的一种高安全性防爆电池，其特征在于，所述连接管(4)的外侧凸出有安装凸缘(11)，安装凸缘(11)上固定安装有与安装盘(7)固定连接的辅助推力单元(12)，所述底环片(10)上固定安装有用于触发辅助推力单元(12)的触发件(13)，辅助推力单元(12)处于未触发状态时安装盘(7)固定不动，底环片(10)远离连接管(4)移动会带动触发件(13)触发辅助推力单元(12)会以推动安装盘(7)远离连接管(4)竖直向上移动。

3.根据权利要求1所述的一种高安全性防爆电池，其特征在于，所述壳体(1)内还安装有用于对电芯(2)进行冷却的喷液单元，所述喷液单元包括装有冷却液的水箱(14)、固定安装在水箱(14)顶部且下端向下插入水箱(14)内侧的出水管(15)、固定安装在水箱(14)外壁上且与水箱(14)顶部连通的按压式的压力罐(16)、固定安装在壳体(1)底部且正对电芯(2)的与出水管(15)上端连通的喷头(17)、若干个与对应安装盘(7)顶部固定连接的斜楔件(18)、与壳体(1)滑动连接且与若干个斜楔件(18)相适配的水平的触发臂(19)和固定安装在壳体(1)上且位于按压式的压力罐(16)上方的势能存储机构，所述出水管(15)的下端靠近水箱(14)的底部设置，所述势能存储机构包括能竖直向下移动以按压压力罐(16)按钮的压臂(20)，任意一个所述斜楔件(18)竖直向上移动时均能带动触发臂(19)水平滑动以触发势能存储机构。

4.根据权利要求1所述的一种高安全性防爆电池，其特征在于，所述第二弹性机构(9)包括顶端与安装盘(7)固定连接且下端凹陷有同轴线第一滑槽的竖直的螺纹杆(21)、下端与密封盘(6)固定连接且上端滑动插入第一滑槽的第一滑杆(22)、螺纹式套设在螺纹杆(21)上的调节环(23)和套设在螺纹杆(21)下端的第一弹簧(24)，第一弹簧(24)的两端分别与密封盘(6)和调节环(23)相抵触。

5.根据权利要求4所述的一种高安全性防爆电池，其特征在于，所述调节环(23)上固定连接有若干个竖直的连接杆(25)，所述螺纹杆(21)的外侧同轴线套设有与若干个连接杆(25)顶端固定连接的连接环(26)，所述连接环(26)上凹陷有若干个沿圆周方向均匀分布的竖直的插孔，所述安装盘(7)上对应连接环(26)位置凹陷有弧形通槽(27)，所述弧形通槽(27)的弧长大于相邻两个插孔之间的弧长。

6.根据权利要求1所述的一种高安全性防爆电池，其特征在于，所述第一弹性机构(8)包括若干组沿密封环片(5)圆周方向均匀分布的连接构件和安装在若干个连接构件上的第二弹簧(28)；

7.根据权利要求2所述的一种高安全性防爆电池，其特征在于，所述辅助推力单元(12)包括若干个呈竖直状态且下端固定在安装凸缘(11)上的导向杆(32)、与若干个导向杆(32)顶端固定连接的稳定架(33)和至少两组沿连接管(4)圆周方向均匀分布且均安装在对应导向杆(32)上的推力机构；

8.根据权利要求1所述的一种高安全性防爆电池，其特征在于，直径最小的密封环片(5)为顶环片，所述密封盘(6)的下表面凸出有同轴线的倒置状态的中空的能下端插入顶环片内侧的圆锥部(38)，所述圆锥部(38)的下端固定安装有镂空状态的且长度大于顶环片内径的水平的限位架(39)。

9.根据权利要求3所述的一种高安全性防爆电池，其特征在于，所述触发臂(19)上安装有若干个与若干个斜楔件(18)的倾斜壁一一对应滑动接触的连接栓(40)，所述斜楔件(18)的倾斜壁背对势能存储机构设置，所述斜楔件(18)的倾斜壁的上侧靠近势能存储机构设置。

10.根据权利要求9所述的一种高安全性防爆电池，其特征在于，所述势能存储机构还包括固定安装在壳体(1)上的安装架(41)、推动压臂(20)竖直向下移动的弹性件(42)、固定安装在压臂(20)顶部的水平的限位件(43)、中部通过水平的铰接栓与安装架(41)铰接且位于压臂(20)靠近的卡接臂(44)和中部通过竖直的转轴与安装架(41)转动连接的传动臂(45)，所述压臂(20)与安装架(41)竖直滑动连接，所述卡接臂(44)的下端上凸出有能与限位件(43)下表面卡接的卡接部(46)，所述铰接栓上安装有推动卡接部(46)与限位件(43)接触的扭簧(47)；

技术总结
本发明公开了一种高安全性防爆电池，包括：壳体和若干个电芯，每个电芯的顶部均连通有单向排气单元，单向排气单元包括连接管、若干个自上向下直径依次递增且在竖直方向上能依次堆叠的同轴线设置的密封环片、密封盘和安装盘，安装盘上固定安装有若干组第一弹性机构，安装盘上还固定安装有第二弹性机构，密封环片的直径越大所受到的第二弹性机构的压力越大，直径最大的密封环片为底环片，在电芯内部的气压低时，能推动密封盘进行排气，在气压逐渐增大时，能够顶动不同直径的密封环片，气体能够及时排出，延长电池发生意外的时间，甚至能阻止电池发生意外，位于连接管上方的被顶动密封盘和密封环片还对气流起到分流导向作用，降低气流的冲击力。

技术研发人员：张志刚,石岩
受保护的技术使用者：安徽瑞境新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14