一种锂离子电池安全防护装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种锂离子电池安全防护装置，该装置包括：外壳和壳盖；其改进之处在于，外壳和壳盖分为金属层和有机膜层，金属层和有机膜层之间填充干粉。和现有技术比，本发明提供的锂离子电池安全防护装置结构简单，易于实现，主动防护，能够及时、快速、有效的进行电路切断防止锂离子电池因高温爆炸、燃烧，显著提高锂离子电池的安全性。
【专利说明】一种锂离子电池安全防护装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种安全防护装置，具体涉及一种锂离子电池安全防护装置。
【背景技术】
[0002]随着微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池凭借着其在诸多方面卓越的性能被人们广泛的应用于很多方面，例如手机、掌上电脑、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航行灯、摄像机、照相机、家用小电器甚至军事装备及卫星上。锂电池也被人们称之为“最有应用前途的化学电源”，甚至称为“极限电池”或“最后一代电池”。
[0003]另外，从环境保护角度来讲，由于铅酸蓄电池等电池原材料的镉、汞、铅等元素的存在，世界环境保护组织早已把这种电池中的这些物质列为有害物质，基于此锂电池完全可以称得上是“绿色”电池。
[0004]锂离子电池的出现及其后来的不断改进和完善，带动了相关产业的发展，如移动电话、掌上电脑、照相机、笔记本电脑、以及其他小型便携式电动器械的迅速发展。特别是便携式用电器具的迅速增长，为锂离子电池的应用开拓了广阔的前景。目前，这些产品的所使用的电池中60%以上都是锂离子电池。
[0005]目前电动汽车上应用最广泛的是铅酸蓄电池，随着电动汽车技术的发展，除环保角度考虑外，由于铅酸蓄电池能量密度较低，充电速度较慢，寿命较短等诸多弊端，被其他更加优秀的蓄电池所取代是大势所趋。
[0006]新研发的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了更加广阔的前景。
[0007]随着环保要求的不断提高，国内外很多大公司都加紧了对电动汽车的研究。而对电动汽车的研究中最重要的就是对电源的研究。其中大型、大功率镍氢蓄电池、大型锂离子电池和大型超级电容器都先后成为电动汽车的重要动力源。人们根据锂离子电池体积小、重量轻、能量大的独特优点，把它作为了未来电动汽车用轻型高能动力电池的首选电源。就目前来看，人们对锂离子电池的前景最为看好，可见，对锂电池研究还是有很大发展空间的。经过几年对锂离子电池更为深入的研究，现在也已取得了较大的进步。特别是本世纪以来，大型锂离子蓄电池开始应用于纯电动汽车与混合动力车。这些电动车都有着广阔的发展前景，由于电动车的蓬勃发展，也就促进了锂离子电池技术的发展。
[0008]同任何事物度具有两面性一样锂离子电池也不例外，并非尽善尽美，它还存在一些缺点，例如成本还比较高，低温时放电率也还不高。随着制备工艺的不断改进，锂离子电池的优势会日益明显。
[0009]本发明人发现锂离子电池在高温时容易发生氧化还原反应，析出金属锂，在壳体破裂的情况下与空气直接接触会导致燃烧，同时引燃电解液，发生强烈火焰，气体急速膨胀，发生爆炸。
[0010]本发明人经长期观察、研究发现，设计了一种锂离子电池安全防护装置，可以有效防止锂离子电池的爆炸、燃烧。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是提供一种锂离子电池安全防护装置，有效解决锂离子电池在充放电过程中，因自身内部问题而发生发热、胀气、爆炸等现象。
[0012]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:
[0013]本发明提供的一种锂离子电池安全防护装置，所述装置包括:外壳2和壳盖6 ;其改进之处在于，所述外壳2和壳盖6包括金属层3和有机膜层5,所述金属层3和有机膜层5之间填充干粉4。
[0014]其中，所述外壳2为长方体，一侧设有开口。
[0015]其中，所述壳盖6设置在与所述外壳2的开口相对应的设置。
[0016]其中，锂离子电池I设置在所述外壳2与所述壳盖6形成的密闭空腔内。
[0017]其中，所述锂离子电池I为长方体，在其同一侧边上并排设有正、负极。
[0018]其中，所述壳盖6上设有与所述锂离子电池I正、负极相对应的极耳孔7。
[0019]其中，所述锂离子电池I的正、负极穿过所述极耳孔7设置在所述壳盖6的外部。
[0020]其中，所述锂离子电池I的正、负极与外部电路连接。
[0021]其中，所述有机膜层5为低密度聚乙烯，熔点为120?125摄氏度。
[0022]其中，所述干粉4包括磷酸盐、硫酸铵和磷酸铵盐。
[0023]与现有技术比，本发明达到的有益效果是:
[0024]1、本发明提供的锂离子电池安全防护装置结构简单，易于实现。
[0025]2、本发明提供的锂离子电池安全防护装置可有效解决锂离子电池在充放电过程中，因自身内部问题而发生发热、胀气、爆炸等现象。
[0026]3、本发明提供的锂离子电池安全防护装置可有效防止外部撞击对锂离子电池造成的伤害。
[0027]4、本发明提供的锂离子电池安全防护装置可有效实现主动防护，当锂离子电池的温度达到有机膜层的熔化温度，有机膜层熔化并洒出干粉将电池与氧气隔离开，阻止电池进一步燃烧。
[0028]5、本发明提供的锂离子电池安全防护装置可保证即使电池在升温燃烧受损后，也不会损坏外部设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是:本发明提供的锂离子电池结构示意图；
[0030]图2是:本发明提供的外壳结构示意图；
[0031]图3是:本发明提供的外壳剖视示意图；
[0032]图4是:本发明提供的壳盖结构示意图；
[0033]图5是:本发明提供的极耳孔剖视示意图；
[0034]图6是:本发明提供的锂离子电池安全防护装置总装结构示意图；
[0035]其中:1、锂离子电池；2、外壳；3、金属层；4、干粉；5、有机膜层；6、壳盖；7、极耳孔。【具体实施方式】
[0036]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0037]本实施例以锂离子电池安全防护装置为例，如图1至图6所示，本发明实施例提供的锂离子电池安全防护装置包括:锂离子电池1、外壳2、金属层3、干粉4、有机膜层5、壳盖
6、极耳孔7。
[0038]锂离子电池I为长方体，正、负极设置在其同一侧边上，如附图1所示。
[0039]锂离子电池安全防护装置的外壳2和壳盖6分为金属层3和有机膜层5，在这两层之间填充有干粉4，壳盖6上设置有极耳孔7，使锂离子电池I的正、负极设置在安全防护装置外，并可与外部电路连接，如附图2至附图5所示。
[0040]将锂离子电池设置在外壳2和壳盖6组成的密闭空间内，接通电路，锂离子电池I开始工作，如附图6所示。
[0041]当锂离子电池的温度上升至有机膜层5的熔点温度后，有机膜层5熔化，干粉4洒出并覆盖住锂离子电池1，将锂离子电池I与空气隔离，阻止其继续升温燃烧、爆炸。
[0042]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种锂离子电池安全防护装置，所述装置包括:外壳(2)和壳盖(6);其特征在于，所述外壳(2)和壳盖(6)包括金属层(3)和有机膜层(5),所述金属层(3)和有机膜层(5)之间填充干粉(4)。
2.如权利要求1所述的锂离子电池安全防护装置，其特征在于，所述外壳(2)为长方体，一侧设有开口。
3.如权利要求2所述的锂离子电池安全防护装置，其特征在于，所述壳盖(6)设置在与所述外壳(2)的开口相对应的设置。
4.如权利要求3所述的锂离子电池安全防护装置，其特征在于，锂离子电池(I)设置在所述外壳(2)与所述壳盖(6)形成的密闭空腔内。
5.如权利要求4所述的锂离子电池安全防护装置，其特征在于，所述锂离子电池(I)为长方体，在其同一侧边上并排设有正、负极。
6.如权利要求5所述的锂离子电池安全防护装置，其特征在于，所述壳盖(6)上设有与所述锂离子电池(I)正、负极相对应的极耳孔(7)。
7.如权利要求6所述的锂离子电池安全防护装置，其特征在于，所述锂离子电池(I)的正、负极穿过所述极耳孔(7)设置在所述壳盖(6)的外部。
8.如权利要求7所述的锂离子电池安全防护装置，其特征在于，所述锂离子电池(I)的正、负极与外部电路连接。
9.如权利要求8所述的锂离子电池安全防护装置，其特征在于，所述有机膜层(5)为低密度聚乙烯，熔点为120?125摄氏度。
10.如权利要求9所述的锂离子电池安全防护装置，其特征在于，所述干粉(4)包括磷酸盐、硫酸铵和磷酸铵盐。
【文档编号】H01M2/02GK103490023SQ201310452357
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】杨凯, 王松岑, 王丽娜, 刘皓, 李大贺, 高飞, 胡晨, 惠东, 来小康 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网安徽省电力公司