一种锂电池防爆装置的制作方法

本实用新型属于锂电池技术领域，具体涉及一种锂电池防爆装置。

背景技术：

“锂电池”是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。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。所以，锂电池长期没有得到应用。

随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域，目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。

随着世界能源的紧缺和全球的环保方面的压力，锂电正被广泛应用于电动车行业，特别是磷酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。

但是在实际使用过程中，一旦锂电池碰撞、冲击等外力导致壳身破裂，锂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，锂电池会起火爆炸对财产安全及生命安全造成损害。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种锂电池防爆装置，包括顶盖、底盖外壳体、内壳体、防爆装置，其中：

所述外壳体顶部固定设置有顶盖且所述外壳体底部固定设置有底盖；

所述外壳体与顶盖及底盖合围形成密闭的中空腔体结构；

所述外壳体内部设置有内壳体且所述外壳体与内壳体之间形成中空腔；

所述中空腔内部填充设置有绝缘液且所述中空腔内部还充入一定压强的二氧化碳；

所述内壳体上下两侧阵列设置有若干贯穿壳体的通孔且所述内壳体上下两侧对应通孔设置有防爆密封圈，所述防爆密封圈上设置有密封卡块；

所述防爆密封圈及密封卡块采用聚丙烯材料制作且该聚丙烯材料在85℃-100℃的高温条件下软化和/或部分溶化。

优选的，所述密封卡块包括固定柱且所述固定柱上下两端均设置有密封盖，所述位于固定柱上端设置的密封盖超出内壳体设置于内壳体外部并与内壳体外壁相贴合且所述位于固定柱下端设置的密封盖设置于内壳体内部并与内壳体内壁相贴合。

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，所述外壳体内壁左右两侧对应设置有滑槽且所述滑槽由左右两块限位板组成，所述限位板上设置有半圆形凹槽且所述左右两侧的限位板上对应设置有卡槽。

优选的，所述内壳体外壁左右两侧对应设置有卡柱且所述卡柱由连接板及卡块组成，所述连接板一端与内壳体外壁固定连接另一端与卡块固定连接，且所述卡块为圆柱结构设计，所述卡块可与滑槽相互卡合连接。

优选的，所述卡块上设置有贯穿卡块的卡孔且所述卡孔内部设置有弹簧，所述弹簧左右两端固定设置有凸块且所述凸块与卡槽相互对应设置。

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：该锂电池防爆装置：

1、当锂电池内部发生短路或锂电池因受较大外力撞击或者冲击时，锂电池内部温度会持续升高，聚丙烯材料制作的防爆密封圈及密封卡块会在高温下软化和/或部分溶化，使内壳体及中空腔内的密封状态被破坏，中空腔内的绝缘液会流入与内壳体中与电解液快速混合，使得电解液电阻值急剧上升，使产热停止，从而避免了由于碰撞使锂电池短路而引发爆炸。

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锂电池充放电体积膨胀问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为本实用的剖视图；

图4为本实用新型的具体结构示意图。

图中：1-顶盖，2-底盖，3-外壳体，4-内壳体，5-防爆装置，6-中空腔，7-绝缘液，8-密封卡块；

11-防爆阀，12-注液孔，13-正极，14-负极；

121-密封橡胶；

31-连接片，311-限位板，312-半圆形凹槽，313-卡槽；

41-卡柱，42-通孔；

411-连接板，412-卡块，413-卡孔，414-弹簧，415-凸块；

51-连接孔，52-绝缘液，53-注液孔；

511-密封圈，531-密封橡胶；

81-固定柱，82-密封盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-4，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1-4所示的一种锂电池防爆装置，包括顶盖1、底盖2、外壳体3、内壳体4，其中：

所述外壳体3顶部固定设置有顶盖1且所述外壳体3底部固定设置有底盖2，外壳体3与顶盖1及底盖2可通过焊接的方式固定连接。

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内部设置有内壳体4，所述外壳体3材质可为铝、钢等金属材质或塑料材质，所述内壳体4由惰性绝缘材料制成，可增强锂电池内部的绝缘性能，可选的，内壳体4可以选择ptfe材料，该绝缘材料性能稳定、经久耐用、绝缘性好、防腐且对电解液无污染。

所述外壳体3与内壳体4之间形成中空腔6，中空腔6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6的设置可以缓解锂电池充放电体积膨胀问题。

所述中空腔6内部填充设置有绝缘液7且所述中空腔6内部还充入一定压强的二氧化碳，通过向中空腔6内部充入一定压强的二氧化碳会将中空腔6内部填充的绝缘液7喷射而出，使绝缘液7可快速与内壳体4内的锂电池电解液混合，急速增加电解液的电阻，大幅度降低短路电流，减少锂电池短路放热。

所述内壳体4上下两侧阵列设置有若干贯穿壳体的通孔42且所述内壳体4上下两侧对应通孔42设置有防爆密封圈5，所述防爆密封圈5上设置有密封卡块8，所述防爆密封圈5及密封卡块8均用聚丙烯材料制作且该聚丙烯材料在85℃-100℃的高温条件下软化和/或部分溶化，当锂电池由于短路或撞击等原因受损，锂电池内部温度升高，当锂电池内部温度达到85℃-100℃时，防爆密封圈5及密封卡块8会出现软化和/或部分溶化，内壳体4及中空腔6内的密封状态被破坏，中空腔6内的绝缘液7会流入与内壳体4中与电解液快速混合，使得电解液电阻值急剧上升，使产热停止。

具体的，所述密封卡块8包括固定柱81且所述固定柱81上下两端均设置有密封盖82，所述位于固定柱81上端设置的密封盖82超出内壳体4设置于内壳体4外部并与内壳体4外壁相贴合且所述位于固定柱81下端设置的密封盖82设置于内壳体4内部并与内壳体4内壁相贴合，所述固定柱81与密封盖82为一体成型结构，且所述固定柱81上下两端均设置的密封盖82，可对内壳体4进行密封，使内壳体4在正常情况下处于密封状态。

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，所述顶盖1上设置有防爆阀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，所述顶盖1上设置有与电池正极电性连接的正极12，以及与电池负极电性连接的负极13，所述电池正极电性与正极12通过导线连接且电池负极电性与负极13通过导线连接。

具体的，所述外壳体3内壁左右两侧对应设置有滑槽31且所述滑槽31由左右两块限位板311组成，所述限位板311上设置有半圆形凹槽312且所述左右两侧的限位板311上对应设置有卡槽313，所述内壳体4外壁左右两侧对应设置有卡柱41且所述卡柱41由连接板411及卡块412组成，所述连接板411一端与内壳体4外壁固定连接另一端与卡块412固定连接，且所述卡块412为圆柱结构设计，所述卡块412可与滑槽31相互卡合连接，所述卡块412上设置有贯穿卡块412的卡孔413且所述卡孔413内部设置有弹簧414，所述弹簧414左右两端固定设置有凸块415且所述凸块415与卡槽313相互对应设置。

当需要将内壳体4安装外壳体3中时，只需要将内壳体4外上设置的卡块412与外壳体3内壁上设置的滑槽31相互对应，然后将卡块412与滑槽31相互卡合，卡块412上设置的凸块415会卡入限位板311上设置的半圆形凹槽312中，使外壳体3会与内壳体4卡合稳定，不会上下滑动。

当需要对将内壳体4进行拆卸时，只需要拉动内壳体4，在外力的作用下，卡块412上设置的凸块415会挤压弹簧414向内压缩，使凸块415与半圆形凹槽312解除限位，使内壳体4可通过滑槽31抽离外壳体3中。

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，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6填充绝缘液7及二氧化碳。

具体的，所述绝缘液7为甲基硅油或固态石蜡，由于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，可与电池电解液相似相容，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：该锂电池防爆装置：

如果由于锂电池隔膜破损、极片破损或外部短路等原因而导致锂电池正负极直接接触，发生内部短路，则会导致锂电池温度升高，内壳体4内部温度会持续升高，当内壳体4内部温度升高至85℃以上时，聚丙烯材料制作的防爆密封圈5及密封卡块8会在高温下软化和/或部分溶化，使内壳体4及中空腔6的密封状态被破坏，防爆装置5内的绝缘液52会在压强的作用下与内壳体4内的电解液快速混合，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，从而有效地防止锂电池起火爆炸。

当锂电池在受较大外力撞击或者冲击时，锂电池由于碰撞容易发生内部短路，当锂电池内部短路，内壳体4内部温度会持续升高，当内壳体4内部温度升高至85℃以上时，聚丙烯材料制作的防爆密封圈5及密封卡块8会在高温下软化和/或部分溶化，使内壳体4及中空腔6的密封状态被破坏，防爆装置5内的绝缘液52会在压强的作用下与内壳体4内的电解液快速混合，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，从而避免了由于碰撞使锂电池短路而引发爆炸。

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。