带灭火装置的锂电池制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种带灭火装置的锂电池，解决了现有的锂电池随着容量的提升，安全因素也更加难以控制的缺陷，壳体内部由隔层分为两个腔体，分别为内腔体和外腔体，隔层为随电池压力升高和/或温度升高而外凸并能发生破裂的变形体，外腔体内设置有触发式灭火装置，触发式灭火装置包括由隔层变形触发的触发部、内含灭火材料的灭火包及伸入到灭火包内由触发部触发产生气体的发生器。触发部被触发，发生器就能产生气体，灭火包充气后爆裂，灭火材料就喷洒出来起到灭火作用，防止电池爆炸着火，引起外部物体着火，减小破坏。

【技术实现步骤摘要】
带灭火装置的锂电池
本专利技术涉及一种锂电池结构，尤其是一种具有灭火功能的带灭火装置的锂电池。
技术介绍
锂电池 （Lithium Cell)是指电化学体系中含有锂(包括金属锂、锂合金和锂离子、 锂聚合物）的最基本电化学单位。锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂 离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化 物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。 目前，锂离子电池作为新型能源，由于其自身相比传统铅酸电池有显著的优势：① 循环性能好，单体循环寿命可达到2000次、②高低温放电安全、③体积能量比最高、④重量 能量比最高、⑤支持大倍率充放电且无记忆效应、⑥安全环保，对环境无污染。因此，自锂电 池商业化应用以来，以其优异的功能和特性在各个行业领域得到迅速应用。 锂电池的应用领域由数码产品领域延伸到交通动力，储能、航天、通信备用电源灯 领域，对锂电池的需求也由原先的几百毫安时翻转到上百甚至上千安时，由于容量的提升， 安全因素将更加难以控制。 当锂电池受到短路、高热、过充电等异常因素的影响时，锂电池内部容易有高压气 体产生,会引起电池壳体变形，甚至产生爆炸的危险,如果温度过高，还会产生火花,造成燃 烧。 中国专利局于2012年12月31日公告了一份CN101931069号专利，名称为锂电池 安全阀，包括密封圈及其内部从上往下依次设置的顶盖、PTC环、防爆膜片和孔板；防爆膜 片的水平包扣端包扣到顶盖的周边的上方；所述顶盖的周边与PTC环的外边缘对齐；锂电 池安全阀还包括绝缘层，绝缘层设置于防爆膜片的直立包扣端与水平包扣端的内侧、顶盖 的周边的边缘外侧和PTC环的边缘外侧，并且绝缘层包扣在顶盖的周边的上方。该安全阀 是将电池壳体内产生高压气体排出，高压气体排出后容易对周边造成破坏,温度过高还会 引燃后边物体，而且安全阀释放高压气体需要一定的时间，这个时间段可能造成电池爆炸 着火，安全性较低，安全阀的效率较低。
技术实现思路
本专利技术解决了现有的锂电池随着容量的提升，安全因素也更加难以控制的缺陷， 提供一种带灭火装置的锂电池，锂电池的壳体内设置有灭火装置，锂电池着火时可以起到 灭火作用，防止引起外部物体着火，减小破坏。 本专利技术还解决了现有的锂电池通过安全阀来释放高压气体，但是没有对电池包进 行安全防护，还存在电池爆炸着火的危险，提供一种带灭火装置的锂电池，能给电池壳体内 部产生的高压气体一个缓冲，同时还能向电池软包喷灭火材料，起到灭火的作用。 本专利技术提供的带灭火装置的锂电池，还通过在电池软包外部包裹封闭的防护包， 防护包内填充有灭火材料，电池软包爆裂时能撕开防护包，使得灭火材料喷洒到电池软包 外表，起到灭火的作用。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带灭火装置的锂电池，包括电 池壳体，壳体内安装有电池软包，壳体内部由隔层分为两个腔体，分别为内腔体和外腔体， 外腔体处于内腔体外部，电池软包安装于内腔体内，隔层为随电池压力升高和/或温度升 高而外凸并能发生破裂的变形体，外腔体内设置有触发式灭火装置，触发式灭火装置包括 由隔层变形触发的触发部、内含灭火材料的灭火包及伸入到灭火包内由触发部触发产生气 体的发生器。本申请所述的触发式灭火装置是指一种需要通过触发才能起作用的灭火装 置，触发部被触发，发生器就能产生气体，灭火包充气后爆裂，灭火材料就喷洒出来起到灭 火作用，防止电池爆炸着火，引起外部物体着火，减小破坏；壳体由隔层隔开分为两个腔体， 外腔体可以作用高压气体的缓冲区域，放置电池壳体一受到高压气体冲击就爆炸，延迟了 高压气体的作用时间，给灭火装置起作用留出足够的时间，隔层在高压气体的作用下能产 生变形并破裂，变形能给触发部一个出发信号，只要控制好隔层变形的安全范围，破裂的缝 隙能给灭火材料喷洒向电池软包提供路径，隔层还能根据温度升高产生变形并破裂，提高 了锂电池的安全系数。 作为优选，隔层的每个面的中间部位为整块的中心区，中心区的周边设置有凹槽 并形成破裂预制区，隔层的每个面上设置有多道缝隙，缝隙连通内腔体和外腔体，缝隙从中 心区的周边起头呈放射状延伸。隔层上的多道缝隙提供高压气体一个泄压的出口，高压气 体泄入到外腔体，使得高压气体降压；破裂预制区表示预先在隔层上加工出破裂的痕迹及 位置，此处的强度低于隔层其他部位，隔层收线发生变形并破裂的位置就在破裂预制区。 作为优选，隔层与壳体的外壁之间连接有支撑板，支撑板固定于壳体的边角处，支 撑板上设置有通孔。支撑板支撑隔层，使得电池软包能安装于隔层围成的内腔体内。 作为优选，外腔体分为两种，一种为对应壳体正面和后面的面外腔体，另一种为对 应壳体四周的侧外腔体。面外腔体和侧外腔体处于是受力面积的大小区分，面积大的位置 是电池爆炸首发的位置，侧外腔体的面积小，而且侧外腔体外周的转角比较接近，因此侧外 腔体的承受能力相对面外腔体的承受能力强。 作为优选，面外腔体内的触发式灭火装置的发生器为一个，且处于面外腔体的中 间位置；侧外腔体内的触发式灭火装置的发生器为多个，每个发生器分别对应侧外腔体处 隔层上的缝隙分隔而成的块，多个发生器之间相互联动。 作为优选，面外腔体内的触发式灭火装置的触发部呈圆盘状，圆盘由两部分组成， 中间为内凹的小圆盘，外围为截面呈弧形的圆环，小圆盘与圆环之间弧形过渡，弧形过渡处 设置有若干连通圆环与小圆盘的通道。高压气体从缝隙处进入到外腔体并作用到圆环上， 圆环内凹，成为高压气体缓冲的空间，通道增加了灭火材料喷洒的方向。 作为优选，小圆盘的直径小于面外腔体处隔层的中心区的直径，灭火包处于小圆 盘内凹的空间内，发生器固定于小圆盘的底部中间，发生器的气体喷射口伸入到灭火包内。 作为优选，侧外腔体按照壳体的四个侧面分成四个侧块，侧外腔体内的触发式灭 火装置的灭火包分为四个，每一个均分布于整个侧块内。 作为优选，侧外腔体内的触发式灭火装置的触发部连接到隔层的外壁上。 作为优选，电池软包的外部包裹有防护包，防护包为封闭结构，防护包内填充有灭 火材料，防护包为一个，防护包包裹住内腔体内所有的电池软包。 本专利技术的有益效果是：触发部被触发，发生器就能产生气体，灭火包充气后爆裂， 灭火材料就喷洒出来起到灭火作用，防止电池爆炸着火，引起外部物体着火，减小破坏。 【附图说明】 图1是本专利技术一种侧外腔体结构示意图； 图2是本专利技术一种面外腔体结构示意图； 图3是本专利技术面外腔体结构的侧视图； 图中：1、壳体，2、隔层，3、支撑板，4、外腔体，5、灭火材料，6、电池软包，7、发生器，8、触 发部，9、缝隙，10、面外腔体，11、破裂预制区，12、小圆盘，13、圆环，14、中心区，15、侧外腔 体，16、灭火包，17、通道。 【具体实施方式】 下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。 实施例1 :一种带灭火装置的锂电池(参见附图1附图2附图3)，包括电池壳体1， 壳体内部由隔层2分为两个腔体，分别为内腔体和外腔体4,外腔体处于内腔体外部，内腔 体内部安装有电池软包6。隔层为随本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带灭火装置的锂电池，包括电池壳体（1），壳体内安装有电池软包（6），其特征在于壳体内部由隔层（2）分为两个腔体，分别为内腔体和外腔体（4），外腔体处于内腔体外部，电池软包安装于内腔体内，隔层为随电池压力升高和/或温度升高而外凸并能发生破裂的变形体，外腔体内设置有触发式灭火装置，触发式灭火装置包括由隔层变形触发的触发部（8）、内含灭火材料的灭火包（16）及伸入到灭火包内由触发部触发产生气体的发生器（7）。

【技术特征摘要】
1. 一种带灭火装置的锂电池，包括电池壳体（1)，壳体内安装有电池软包（6)，其特征 在于壳体内部由隔层（2)分为两个腔体，分别为内腔体和外腔体（4)，外腔体处于内腔体外 部，电池软包安装于内腔体内，隔层为随电池压力升高和/或温度升高而外凸并能发生破 裂的变形体，外腔体内设置有触发式灭火装置，触发式灭火装置包括由隔层变形触发的触 发部（8)、内含灭火材料的灭火包（16)及伸入到灭火包内由触发部触发产生气体的发生器 (7)。2. 根据权利要求1所述的带灭火装置的锂电池，其特征在于隔层的每个面的中间部位 为整块的中心区（14)，中心区的周边设置有凹槽并形成破裂预制区（11)，隔层的每个面上 设置有多道缝隙（9)，缝隙连通内腔体和外腔体，缝隙从中心区的周边起头呈放射状延伸。3. 根据权利要求1所述的带灭火装置的锂电池，其特征在于隔层与壳体的外壁之间连 接有支撑板（3)，支撑板固定于壳体的边角处，支撑板上设置有通孔。4. 根据权利要求1或2或3所述的带灭火装置的锂电池，其特征在于外腔体分为两种， 一种为对应壳体正面和后面的面外腔体（10)，另一种为对应壳体四周的侧外腔体（15)。5. 根据权利要求4所述的带灭火装置的锂电池，其特征在于面外腔体内的触发式灭火 装置的发生器为一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱明，孙延先，任宁，平晓山，宋泽斌，
申请(专利权)人：浙江超威创元实业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33