带有消防灭火功能的锂离子电池制造技术

公开了一种带有消防灭火功能的锂离子电池。本实用新型专利技术一实施例中，带有消防灭火功能的锂离子电池，包括：电池本体和微型灭火装置，所述电池本体包括外壳、盖板和设有防爆阀的电芯，所述微型灭火装置安装在所述盖板内部且遮住所述防爆阀的至少一半。本实用新型专利技术可以在锂离子电池发生热失控或有着火风险之时第一时间进行灭火，从而在单体电池起火爆炸之前留出充足的时间以便采取必要措施，同时保障相应电池包中其他部分及其所属设备的安全，减少因锂离子电池热失控而导致其他电池及其所属设备而报废的情况，降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
带有消防灭火功能的锂离子电池


[0001]本技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种带有消防灭火功能的锂离子电池。

技术介绍

[0002]由于锂离子电池具有比容量大、循环寿命长、质量轻且有较高性能等优势，已经由数码3C领域延伸到交通动力、储能、通信、机器人等领域，应用越来越广泛。但随着对锂离子电池的性能要求越来越高，安全因素越来越突出。通常，锂离子电池在过充、过放、内部短路等异常情况下，容易出现热失控进一步引发燃烧甚至爆炸，造成人员伤亡或财产损失。
[0003]相关技术中，主要通过在电池模组或封装包之外单独配置消防灭火系统，在发生火灾报警时，消防灭火系统迅速向电池包喷洒大量的水灭火或启动灭火器灭火，此方法反应慢，不能第一时间针对危险处灭火降温，会导致内部大量的电器件损毁和锂电池报废，并且仅仅适用于大型集装箱储能，不适用于电动工具和小储能应用场景。
[0004]目前，电动车等电动工具和小储能应用场景以及其他类似的应用中，更多地依赖电池管理系统和锂离子电池本身的安全设计来实现电池包的及时报警和风险消除等功能，该方法往往都是在风险发生时才能报警以通知人员逃生或采取外部灭火方式灭火，这会错过最佳灭火时间，设备很可能已经全部报废，并且容易造成不必要的人员伤亡和财产损失。而且，相关应用场景的安全法规要求单体电池热失控后，在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间，因此，单体电池需要在热失控后能及时冷却，避免起火爆炸的发生。因此，期望提供一种带有消防灭火功能的锂离子电池及其管理系统。

技术实现思路
/>[0005]为解决上述技术问题，期望提供一种带有消防灭火功能的锂离子电池，不仅可以在单体电池起火爆炸之前留出充足的时间以便采取必要措施，而且可以保障相关电池包中其他部分及其所属设备的安全，减少因锂离子电池热失控而导致其他电池及其所属设备而报废的情况，降低成本。
[0006]根据本技术的一个方面，提供了一种带有消防灭火功能的锂离子电池，包括：电池本体，包括外壳、盖板和设有防爆阀的电芯；微型灭火装置，安装在所述盖板内部且遮住所述防爆阀的至少一半。
[0007]一些示例中，所述微型灭火装置为内部装有液体的玻璃管，所述液体为压缩惰性液态气体或冷却液。
[0008]一些示例中，所述玻璃管通过安装夹具固定在所述盖板内部。
[0009]一些示例中，所述安装夹具具有施力针，所述玻璃管上设有挤压破裂点，并且所述玻璃管上的挤压破裂点与所述安装夹具上的施力针相对。
[0010]本技术中，消防灭火装置安装在锂离子电池内部，响应速度快，可以在锂离子电池发生热失控或有着火风险之时第一时间进行灭火，阻止热失控或着火风险向所属模组
或封装包内其他锂离子电池蔓延，从而在单体电池起火爆炸之前留出充足的时间以便采取必要措施，同时保障相应电池包中其他部分及其所属设备的安全，减少因锂离子电池热失控而导致其他电池及其所属设备而报废的情况，降低成本。
附图说明
[0011]图1为本技术的一种带有消防灭火功能的锂离子电池的结构示意图。
[0012]图2为本技术一优选实施例中微型灭火装置的布局示意图。
[0013]图3为本技术中带有消防灭火功能的锂离子电池的电池管理系统的组成结构示意图。
[0014]图4为本技术中带有消防灭火功能的锂离子电池的控制过程的流程图。
[0015]附图标记说明：
[0016]10、带有消防灭火功能的锂离子电池；11、外壳；12、盖板；13、电芯； 14、防爆阀；15、微型灭火装置；20、玻璃管；21、安装夹具；30、电池管理系统；31、温度传感器；32、控制器；33、报警器。
具体实施方式
[0017]下文将结合附图对本技术进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的各个实施例及其中的各特征可以相互任意组合。
[0018]图1示出了本技术提供的一种带有消防灭火功能的锂离子电池的示例性结构。如图1所示，该带有消防灭火功能的锂离子电池10可以包括电池本体和微型灭火装置15。
[0019]如图1所示，电池本体可以包括：外壳11、盖板12和电芯13，电芯13上设有防爆阀14，微型灭火装置15安装在盖板12内部且遮住防爆阀14的至少一半。采用该布设方式，在锂离子电池10发生热失控或有着火风险的情况下，内部气体通过防爆阀14冲出并直接冲击微型灭火装置15，从而在锂离子电池发生热失控或有着火风险的第一时间启动微型灭火装置15进行灭火降温，阻止锂离子电池的热失控或着火风险向其他部分或所处环境蔓延，不仅可以在电池包起火爆炸之前留出充足的时间以便采取必要措施，而且可以保障所属电池包中其他部分或其相关设备的安全，减少设备和其他电池报废的情况，降低成本。
[0020]本技术的锂离子电池可适用于电动工具、小储能应用场景或其他类似的应用场景中。
[0021]实际应用中，微型灭火装置15可以固定在盖板12内部能够遮住防爆阀一半、三分之二、四分之三或全部的位置。具体可以根据需要来进行安装。
[0022]至少一些实施例中，微型灭火装置15可以为内部装有液体的玻璃管20，该玻璃管20内的液体可以为但不限于为压缩惰性液态气体或低沸点的冷却液。此玻璃管20可以是特制玻璃管，在遇到高温时会发生爆裂或者当遇到一定外力冲击时也会发生爆裂。这样，微型灭火装置15设置遮住锂离子电池10防爆阀至少一半的位置时，在锂离子电池10因热失控或有着火风险而有气体冲出或温度升高一定程度时，能够致使玻璃管20破裂，液体就会瞬间释放，液体立即转化为气体，冷却降温并隔绝氧气，从而实现锂离子电池10的灭火降温。
[0023]图2示出了本技术中微型灭火装置15在盖板12内部的示例性安装图。如图2所
示，微型灭火装置15的主体是玻璃管20(例如，特制玻璃管)，玻璃管20通过安装夹具21固定在盖板12内部，并且处在能够遮住防爆阀14至少一半的位置，此玻璃管20在遇到高温时会发生爆裂或者当遇到大的外力冲击时也会发生爆裂，玻璃管20内的压缩液体就会瞬间释放，液体立即转化为气体，冷却降温并隔绝氧气，从而对锂离子电池进行灭火降温。
[0024]一些示例中，安装夹具21可以具有施力针(图中未示出)，玻璃管20上设有挤压破裂点，并且玻璃管20上的挤压破裂点与安装夹具21上的施力针相对。这样，可以通过主动控制施力针来使得玻璃管20破裂从而实现锂离子电池10 的灭火降温。该示例中，安装夹具的施力针可以受锂离子电池10外部的电池管理系统30控制。具体地，当电池管理系统30检测到锂离子电池10发生热失控或有着火等安全风险时，则控制安装夹具21的施力针挤压玻璃管20的挤压破裂点，使玻璃管20裂开，玻璃管20内的压缩液体就会瞬间释放，液体立即转化为气体，冷却降温并隔绝氧气，对锂离子电池10进行灭火降温。该电池管理系统30及其控制方法的具体实现细节可参照下文相关描述。
[0025]由上述可见，本技术的锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有消防灭火功能的锂离子电池，其特征在于，包括：电池本体，包括外壳、盖板和设有防爆阀的电芯；微型灭火装置，安装在所述盖板内部且遮住所述防爆阀的至少一半。2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述微型灭火装置为内部装有液体的玻璃管，所述液体为压缩惰性液态气...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德华，杨泽乾，
申请(专利权)人：傲普上海新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：