本发明专利技术涉及用于锂电池的防护装置、锂电池和用电设备。该防护装置包括：外壳，在外壳内形成有中空的内腔，并且外壳具有相对的进气端和出气端，进气端适于与锂电池的内部相连，出气端与外部环境相连通；泄压机构，泄压机构布置在进气端上，并配置成当内部的压力超过预定值时可将内部的气体输送进内腔；和堕化机构，堕化机构布置在外壳上并介于泄压机构和出气端之间，并配置成可向内腔内输入用于阻燃的堕化剂，使得输送进内腔的气体与堕化剂混合后再从出气端排出。该防护装置能够对锂电池释放出的可燃气体进行及时、有效的堕化处理，防止其燃烧，提高了安全性能。提高了安全性能。提高了安全性能。
【技术实现步骤摘要】
用于锂电池的防护装置、锂电池和用电设备
[0001]本专利技术涉及电池
，具体地涉及用于锂电池的防护装置、锂电池和用电设备。
技术介绍
[0002]锂离子电池(俗称“锂电池”)是目前最常见的二次电池之一，它主要依靠锂离子在正负电极片上往返嵌入和脱嵌来实现重复充放电。锂离子电池具有电压高、比能量大、循环寿命长、无记忆性等诸多优点，因此它在智能手机、便携式电脑、电动汽车、医疗器械、航空航天等诸多领域得到了广泛地应用。
[0003]现有技术中的锂电池主要由电芯和电池管理系统(即Battery Management System)组成。其中，电芯一般包括壳体、置于壳体内的正负电极、布置在正负电极之间的隔膜、和电解液等部件。在实际充放电过程中，锂电池容易出现过度发热、膨胀起鼓，甚至自燃爆炸等现象，极大地制约了锂电池的安全性能。究其原因，一方面，处于充电状态的锂电池的正极材料(例如钴酸锂、锰酸锂等)如果状态不稳定会发生分解并在高温下释放氧气，导致电解液中的有机溶剂会与氧气发生反应产生许多热量。另一方面，在一定的电压作用下，电解液本身也可能会发生反应，放出大量的热量。此外，隔膜起皱破损、金属屑连通正负极等原因还会导致正负电极短路，使得在短时间内产生大量的热量。电解液在热量的作用下沸腾挥发后，会产生大量易燃性气体，这些易燃性气体极易在热量的作用下被点燃，使得密封的壳体内压力急剧增加，导致锂电池起鼓，甚至爆炸。
[0004]为了提高锂电池的安全性能，现有技术中已经发展出一种具有泄压装置的锂电池。例如，中国专利技术专利CN110649207B公开了一种锂电池箱火灾防控防爆阀。该防控防爆阀包括防爆阀壳体、可活动安装在防爆阀壳体上的密封盖、用于驱动密封盖的气体作动器组件、监测模块组件等部件。当电芯热失控或电池箱内部电路起火时，会释放大量的CO、H2、CH4等易燃气体，并伴随温度升高和压力增大。因此，当监测模块组件监测到锂电池箱温度、压力、可燃物浓度出现异常时，作动器组件配合将密封盖打开，从而将锂电池箱内部的气体排出。但是，该防控防爆阀无法对易燃性气体进行有效处理，使得这些高温的易燃性气体容易在泄压过程中与外部环境的氧气发生反应而被点燃或持续燃烧。
[0005]因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
[0006]为了改善或在一定程度上解决现有技术中用于锂电池的泄压装置无法对易燃性气体进行有效处理的技术问题，本专利技术提供一种用于锂电池的防护装置。所述防护装置包括：外壳，在所述外壳内形成有中空的内腔，并且所述外壳具有相对的进气端和出气端，所述进气端适于与所述锂电池的内部相连，所述出气端与外部环境相连通；泄压机构，所述泄压机构布置在所述进气端上，并配置成当所述内部的压力超过预定值时可将所述内部的气体输送进所述内腔；和堕化机构，所述堕化机构布置在所述外壳上并介于所述泄压机构和
所述出气端之间，并配置成可向所述内腔内输入用于阻燃的堕化剂，使得输送进所述内腔的所述气体与所述堕化剂混合后再从所述出气端排出。
[0007]在本专利技术用于锂电池的防护装置中，包括外壳、泄压机构和堕化机构。在外壳内形成有中空的内腔，以便为处理锂电池释放的气体提供足够的空间。外壳具有相对的进气端和出气端，其中，进气端适于与锂电池的内部相连，并且出气端与外部环境相连通，使得锂电池内部的气体能够通过外壳排至外部环境。泄压机构布置在进气端上，以便根据锂电池内部压力的变化更加精准地控制泄压时机。泄压机构配置成当锂电池内部的压力超过预定值时可将内部的气体输送进内腔内，以避免锂电池内部压力过大而出现起鼓、爆炸等现象，提高锂电池的安全性能。堕化机构布置在外壳上并定位在泄压机构和出气端之间。当锂电池内部的压力过大时，锂电池内部的气体被泄压机构输送进内腔。此时，堕化机构可向内腔内输入用于阻燃的堕化剂，以便对锂电池释放的气体进行及时、有效的堕化处理。该气体与堕化剂充分混合后再从出气端排出，而不会直接与外部环境的氧气接触，因此能够有效防止燃烧现象，进一步提高锂电池的安全性能。
[0008]在上述用于锂电池的防护装置的优选技术方案中，所述泄压机构包括：筒体，所述筒体固定在所述进气端上并可连通所述内部和所述内腔；泄压芯，所述泄压芯可活动地固定在所述筒体中；和预紧弹性件，所述预紧弹性件的两端分别固定在所述筒体和所述泄压芯上，并且当所述内部的压力未超过所述预定值时，所述预紧弹性件可向所述泄压芯施加预紧力使其保持在隔绝所述内部和所述内腔的密封位置，并且当所述内部的压力超过所述预定值时，所述泄压芯将克服所述预紧力并移动到连通所述内部和所述内腔的泄压位置。通过泄压芯和筒体的配合，能够方便地隔绝和连通锂电池的内部和外壳的内腔，以满足泄压要求。另外，预紧弹性件的设置还能够方便地控制泄压芯在密封位置和泄压位置之间转换。
[0009]在上述用于锂电池的防护装置的优选技术方案中，所述筒体包括相互连通的连接筒和容纳筒，所述连接筒具有适于与所述内部相连通的连接腔，并且所述容纳筒具有可与所述内腔相连通的容纳槽，其中，所述容纳槽的直径D1大于所述连接腔的直径D2。通过上述的设置，使得当泄压芯处于泄压位置时，容纳槽具有较大的空间以允许连接腔内的气体快速通过，从而提高泄压的效率。
[0010]在上述用于锂电池的防护装置的优选技术方案中，所述泄压芯包括彼此相接的活动杆和密封芯，所述活动杆可滑动地固定在所述连接筒中，所述密封芯配置成可抵靠在所述容纳槽上以封闭所述连接腔并可远离所述容纳槽以打开所述连接腔，其中，所述密封芯具有直径D3，并且D1＞D3＞D2。密封芯的直径D3设置成小于容纳槽的直径D1，不仅可以保证密封芯在容纳槽内自由滑动，而且当密封芯远离容纳槽时，连接腔中的气体能够沿密封芯和容纳槽之间的间隙方便地排至外部环境。另外，密封芯的直径D3设置成大于连接腔的直径D2，还能够确保密封芯隔绝连接腔的可靠性。
[0011]在上述用于锂电池的防护装置的优选技术方案中，在所述连接筒中设有靠近所述容纳筒的环形连接壁，所述环形连接壁具有允许所述活动杆穿过其中的中心通孔和沿周向彼此间隔的多个通气孔，并且每个所述通气孔配置成可连通所述连接腔和所述容纳槽。通气孔的设置，使得当密封芯抵靠在容纳槽上时能够有效地隔绝容纳槽和连接腔，同时当密封芯远离容纳槽时又能够保证容纳槽和连接腔之间形成畅通的空气连通。
[0012]在上述用于锂电池的防护装置的优选技术方案中，在所述活动杆的远离所述密封芯的一端形成有沿径向向外延伸的环形凸起，并且所述预紧弹性件具有固定在所述环形连接壁上的第一端和固定在所述环形凸起上的第二端。通过上述的设置，使得预紧弹性件能够稳定且可靠地固定在连接筒和活动杆之间，以便向密封芯施加可靠的约束作用。
[0013]在上述用于锂电池的防护装置的优选技术方案中，在所述泄压芯的中部设有沿其中心线方向延伸的中空的腔体，并且在所述密封芯上还设有允许所述外部环境和所述腔体之间形成空气互通的防水透气膜。通过上述的设置，使得当泄压芯处于密封位置时，锂电池内部能够通过防水透气膜与外部环本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池的防护装置，其特征在于，所述防护装置包括：外壳，在所述外壳内形成有中空的内腔，并且所述外壳具有相对的进气端和出气端，所述进气端适于与所述锂电池的内部相连，所述出气端与外部环境相连通；泄压机构，所述泄压机构布置在所述进气端上，并配置成当所述内部的压力超过预定值时可将所述内部的气体输送进所述内腔；和堕化机构，所述堕化机构布置在所述外壳上并介于所述泄压机构和所述出气端之间，并配置成可向所述内腔内输入用于阻燃的堕化剂，使得输送进所述内腔的所述气体与所述堕化剂混合后再从所述出气端排出。2.根据权利要求1所述的用于锂电池的防护装置，其特征在于，所述泄压机构包括：筒体，所述筒体固定在所述进气端上并可连通所述内部和所述内腔；泄压芯，所述泄压芯可活动地固定在所述筒体中；和预紧弹性件，所述预紧弹性件的两端分别固定在所述筒体和所述泄压芯上，并且当所述内部的压力未超过所述预定值时，所述预紧弹性件可向所述泄压芯施加预紧力使其保持在隔绝所述内部和所述内腔的密封位置，并且当所述内部的压力超过所述预定值时，所述泄压芯将克服所述预紧力并移动到连通所述内部和所述内腔的泄压位置。3.根据权利要求2所述的用于锂电池的防护装置，其特征在于，所述筒体包括相互连通的连接筒和容纳筒，所述连接筒具有适于与所述内部相连通的连接腔，并且所述容纳筒具有可与所述内腔相连通的容纳槽，其中，所述容纳槽的直径D1大于所述连接腔的直径D2。4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾正建，周泳，杨智皋，
申请(专利权)人：文嘉瑞东莞消防安全技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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