一种锂离子电池磁控开关及其控制方法技术

本发明专利技术涉及电池磁控开关技术领域，公开了一种锂离子电池磁控开关及其控制方法，包括锂离子电池，锂离子电池的正极端具有极耳，所述正极端的极耳电性连接有开关盖帽，所述开关盖帽包括开关盖帽上部和开关盖帽下部，所述开关盖帽下部具有导电块。所述锂离子电池的电芯中插入有第一铁芯，在锂离子电池充放电时产生螺旋电流并形成第一磁场。所述开关盖帽上部和开关盖帽下部之间具有第二铁芯，在第二铁芯上绕制导线绕组，导线绕组通电后形成第二磁场。所述第一磁场的磁极方向由螺旋电流流向决定，通过控制第一磁场与第二磁场的磁极相同或相异，进而决定第二铁芯是否与导电块吸合，控制锂离子电池的充放电并实时进行保护。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池磁控开关及其控制方法
本专利技术涉及电池磁控开关
，具体而言，涉及一种锂离子电池磁控开关及其控制方法。
技术介绍
目前，随着锂离子电池的研究和应用，锂离子电池技术得到了很大的提升，锂离子电池在应用方面非常广泛，比如日常使用的吸尘器，工业上应用的机器人，及轻载型的动力方面。同时锂离子电池在安全方面一直存在困扰，尤其是锂离子电池安全事故方面，锂离子电池安全事故发生的原因有很多种，比较常见的如电池自身材料、电池过充、内部短路及外部线路出现短路等问题，很多时候都是外部短路的原因导致电芯爆炸起火。现有市场上大多数是通过尽量合理使用，不断地改进电池自身材料，及尽量避免将电池存放在高温危险地方来避免电池安全事故，但是并没有能够从根源的角度上解决问题。针对上述问题，本专利技术提供一种锂离子电池磁控开关，利用电池电芯充放电时的螺旋电流产生的磁场，与磁控开关产生的磁场相互作用来控制电池与负载端外部电路的连接。磁控开关是在电芯内部的控制开关，当电池电芯放电时外部任意位置现短路时，可以紧急关闭，此时电芯只能充电，不能放电，不会出现安全失效中的第二次失效。同理当电池电芯出现充电过充风险时，电池电芯电流流向发生变化，导致磁场方向也会变化，此时只能放电，不能充电。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池磁控开关及其控制方法，旨在解决现有技术中，锂离子电池在放电时负载端外部电路短路发生着火或爆炸安全事故，及在锂离子电池充电时由于过充产生的安全问题。本专利技术是这样实现的，该一种锂离子电池磁控开关，包括锂离子电池，锂离子电池的正极端具有极耳，所述正极端的极耳电性连接有开关盖帽，所述开关盖帽包括开关盖帽上部和开关盖帽下部，所述开关盖帽下部具有导电块。所述锂离子电池的电芯中插入有第一铁芯，在锂离子电池充放电时产生螺旋电流并形成第一磁场。所述开关盖帽上部和开关盖帽下部之间具有第二铁芯，所述第二铁芯与开关盖帽上部通过弹性件相连接，在第二铁芯上绕制导线绕组，导线绕组通电后形成第二磁场。所述第一磁场的磁极方向，通过改变锂离子电池产生的螺旋电流流向而改变。进一步地，所述锂离子电池的电芯采用螺旋卷绕式结构，在充放电时产生螺旋电流，进而形成第一磁场。进一步地，所述极耳电性连接所述开关盖帽下部的导电块，所述导电块包括具有导电性的金属片。进一步地，所述弹性件包括具有导电性的弹簧、弹性金属片或导线。进一步地，所述极耳包括具有导电性的导线和金属材质。进一步地，所述锂离子电池为18650锂离子电池，包括正极层和负极层，所述正极层和负极层之间具有隔膜层，所述正极层与正极端的极耳相连接。一种锂离子电池磁控开关的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：1)、锂离子电池放电：所述锂离子电池需要放电时产生螺旋电流并形成第一磁场，设于锂离子电池正极端上方的开关盖帽的导线绕组通电，产生与第一磁场磁极相异的第二磁场，所述第二铁芯往下与导电块相吸，锂离子电池与负载端外部电路接通进入正常放电工作状态；此时，所述锂离子电池无法进行充电。2)、锂离子电池充电：在步骤1)的锂离子电池正常放电过程中，当负载端外部电路任意一处发生短路，产生过大电流，所述锂离子电池的螺旋电流流向呈相反方向，并改变第一磁场的磁极方向，第一磁场的磁极方向与所述开关盖帽的第二磁场的磁极方向相同，所述第二铁芯收到排斥与导电块分离，所述锂离子电池与负载端外部电路的连接被切断，锂离子电池进入充电状态；此时，所述锂离子电池无法进行放电。进一步地，在第1)步骤中，所述锂离子电池的正极端通过所述第二铁芯与导电块相吸合，形成与负载端外部电路相连接的放电回路。进一步地，在第2)步骤中，所述锂离子电池出现充电过充风险时，锂离子电池的螺旋电流流向发生变化，改变第一磁场磁极方向，与第二磁场的磁极方向相异，所述第二铁芯往下与导电块相吸，锂离子电池与负载端外部电路重新接通进入正常放电工作状态。进一步地，所述锂离子电池在充电和放电时，产生的螺旋电流流向是相反的，产生的磁场的磁极方向也呈相反。与现有技术相比，该锂离子电池磁控开关及其控制方法，包括锂离子电池，锂离子电池的正极端具有极耳，所述正极端的极耳电性连接有开关盖帽，所述开关盖帽包括开关盖帽上部和开关盖帽下部，所述开关盖帽下部具有导电块。所述锂离子电池的电芯中插入有第一铁芯，在锂离子电池充放电时产生螺旋电流并形成第一磁场。所述开关盖帽上部和开关盖帽下部之间具有第二铁芯，在第二铁芯上绕制导线绕组，导线绕组通电后形成第二磁场。所述第一磁场的磁极方向由螺旋电流流向决定，通过控制第一磁场与第二磁场的磁极相同或相异，进而决定第二铁芯是否与导电块吸合，控制锂离子电池的充放电，实现锂离子电池充放电的安全保护效果。附图说明图1是本专利技术的锂离子电池放电时导电块与第二铁芯吸合连接的示意图；图2是图1中锂离子电池放电时螺旋电流的流向及第一磁场的磁极方向的示意图；图3是本专利技术的锂离子电池充电时导电块与第二铁芯分离的示意图；图4是图3中锂离子电池放充时螺旋电流的流向及第一磁场的磁极方向的示意图。图中：1-锂离子电池、11-电芯、12-第一铁芯、13-正极层、14-负极层、15-隔膜层、16-极耳、2-开关盖帽、21-开关盖帽上部、22-开关盖帽下部、23-第二铁芯、24-导线绕组、25-导电块。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细的描述。本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本专利技术提供了锂离子电池磁控开关及其控制方法，如图1至4所示，具体来说，锂离子电池磁控开关包括锂离子电池1，锂离子电池1的正极端具有极耳16，所述正极端的极耳16电性连接有开关盖帽2，所述开关盖帽2包括开关盖帽上部21和开关盖帽下部22，所述开关盖帽下部22具有导电块25。所述锂离子电池1的电芯11中插入有第一铁芯12，在锂离子电池1充放电时产生螺旋电流并形成第一磁场。所述开关盖帽上部21和开关盖帽下部22之间具有第二铁芯23，所述第二铁芯23与开关盖帽上部21通过弹性件相连接，在第二铁芯23上绕制导线绕组24，导线绕组24通电后形成第二磁场。所述第一磁场的磁极方向，通过改变锂离子电池1产生的螺旋电流流向而改变。较佳的，所述锂离子电池1需要放电时，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池磁控开关，包括锂离子电池，锂离子电池的正极端具有极耳，其特征在于，所述正极端的极耳电性连接有开关盖帽，所述开关盖帽包括开关盖帽上部和开关盖帽下部，所述开关盖帽下部具有导电块；/n所述锂离子电池的电芯中插入有第一铁芯，在锂离子电池充放电时产生螺旋电流并形成第一磁场；/n所述开关盖帽上部和开关盖帽下部之间具有第二铁芯，所述第二铁芯与开关盖帽上部通过弹性件相连接，在第二铁芯上绕制导线绕组，导线绕组通电后形成第二磁场；/n所述第一磁场的磁极方向，通过改变锂离子电池产生的螺旋电流流向而改变。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池磁控开关，包括锂离子电池，锂离子电池的正极端具有极耳，其特征在于，所述正极端的极耳电性连接有开关盖帽，所述开关盖帽包括开关盖帽上部和开关盖帽下部，所述开关盖帽下部具有导电块；
所述锂离子电池的电芯中插入有第一铁芯，在锂离子电池充放电时产生螺旋电流并形成第一磁场；
所述开关盖帽上部和开关盖帽下部之间具有第二铁芯，所述第二铁芯与开关盖帽上部通过弹性件相连接，在第二铁芯上绕制导线绕组，导线绕组通电后形成第二磁场；
所述第一磁场的磁极方向，通过改变锂离子电池产生的螺旋电流流向而改变。


2.如权利要求1所述的锂离子电池磁控开关，其特征在于，所述锂离子电池的电芯采用螺旋卷绕式结构，在充放电时产生螺旋电流，进而形成第一磁场。


3.如权利要求1所述的锂离子电池磁控开关，其特征在于，所述极耳电性连接所述开关盖帽下部的导电块，所述导电块包括具有导电性的金属片。


4.如权利要求3所述的锂离子电池磁控开关，其特征在于，所述弹性件包括具有导电性的弹簧、弹性金属片或导线。


5.如权利要求1所述的锂离子电池磁控开关，其特征在于，所述极耳包括具有导电性的导线和金属材质。


6.如权利要求2所述的锂离子电池磁控开关，其特征在于，所述锂离子电池为18650锂离子电池，包括正极层和负极层，所述正极层和负极层之间具有隔膜层，所述正极层与正极端的极耳相连接。


7.一种涉及权利要求1所述的锂离子电池磁控开关的控制方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈述林，王珍珍，郭密，吴国强，周恒捷，孙世敏，徐鲲，曾素琼，
申请(专利权)人：东莞市振华新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44