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电池安全装置专利

专利号:201720589580.1

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专利名称:电池安全装置

技术领域:化学能转为电能

IPC主分类号:H01M10/058

申请号:CN201720589580.1

公开日:2017-12-01

说明书

一种电池安全装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电池领域,尤其涉及一种电池安全装置。

背景技术

[0002] 随着技术的进步,当前电池能量密度越来越大,对于充电速度的要求也越来越高,电池安全的要求也越来越高,当前的电池安全装置通常是针对电流或温度进行监控,还未有对电池鼓包情况进行监控的安全装置。实用新型内容
[0003] 针对上述问题,本实用新型提供一种可以对电池鼓包情况进行安全监控的电池安全装置,包括设于方形锂电池底面的固定片、分别紧贴方形锂电池两侧面的第一夹片和第二夹片、固定于方形锂电池顶面的固定盒;
[0004] 所述第一夹片和第二夹片为方形,第一夹片和第二夹片的宽度与方形锂电池侧面宽度一致,第一夹片和第二夹片的顶边位于方形锂电池顶面和固定盒顶面之间。所述固定片的外形尺寸与方形锂电池底面一致;所述第一夹片和第二夹片的底端与固定片的边沿转动连接;
[0005] 所述固定盒为方块形,固定盒底部两端设有分别与方形锂电池的正电极、负电极电连接的第一导电件、第二导电件,固定盒顶部两端对应位置分别设有可与外部用电设备连接的第三导电件和第四导电件;
[0006] 所述固定盒内设有第一导电装置、第二导电装置,所述第一导电装置包括第一滑块和设于第一滑块内的第一电连接件,第一电连接件抵接于第一导电件和第三导电件之间;所述第二导电装置包括第二滑块和设于第二滑块内的第二电连接件,所述第二电连接件抵接于第二导电件和第四导电件之间;
[0007] 所述第一滑块与第一夹片顶端之间设有第一拉线,所述第二滑块与第二夹片顶端之间设有第二拉线;所述第一拉线、第二拉线可分别拉动第一滑块、第二滑块向第一夹片、第二夹片顶端移动。
[0008] 在上述方案基础上优选的,所述固定盒中部两端设有与方形锂电池两侧面垂直的第一空腔和第二空腔,所述第一空腔位于第一导电件和第三导电件之间,所述第二空腔位于第二导电件和第四导电件之间,所述第一导电装置、第二导电装置分别设于第一空腔、第二空腔内。
[0009] 进一步的, 所述第一空腔、第二空腔均为柱形,所述第一滑块、第二滑块的形状尺寸分别与第一空腔、第二空腔一致。
[0010] 进一步的,所述第一滑块朝向第一拉线的一端侧壁依次设有多个不同颜色的色环,所述第二滑块朝向第二拉线的一端侧壁也设多个不同颜色的色环,通过观察第一滑块、第二滑块上外露于固定盒的色环情况可辅助判断鼓包情况。
[0011] 优选的,所述第一滑块、第二滑块上分别设有第一通孔、第二通孔,第一导电件和第三导电件分别对应第一通孔两端设置,第二导电件和第四导电件分别对应第二通孔两端设置;所述第一电连接件、第二电连接件均包括一导电螺旋弹簧和设于导电螺旋弹簧两端的导电柱,所述导电柱的半径与第一通孔、第二通孔一致,导电柱顶端为半球形;导电螺旋弹簧的不受力长度和两端导电柱的长度之和大于第一通孔、第二通孔长度;所述第一电连接件、第二电连接件分别插入第一通孔、第二通孔内;
[0012] 所述第一导电件和第二导电件的上端、第三导电件和第四导电件的下端均设有一导电支架,所述导电支架中部设有与导电柱顶端形状相适应的凹部。
[0013] 进一步的,所述导电支架为正方形,导电支架四角设有凸块从而在中央形成凹部。
[0014] 进一步的,所述第一滑块、第二滑块上分别设有第一弹性片、第二弹性片,所述第一弹性片、第二弹性片的一端分别固定于第一滑块、第二滑块上,第一弹性片、第二弹性片的另一端分别设有凸出于第一滑块、第二滑块表面的凸块,第一空腔、第二空腔内分别对应第一弹性片、第二弹性片上的凸块设有与凸块形状一致的固定凹槽,凸块嵌入对应固定凹槽内;所述第一弹性片、第二弹性片上的凸块上分别设有朝向第一拉线 、第二拉线的斜面,所述斜面的倾斜角为15°45°。~
[0015] 进一步的,所述第一空腔、第二空腔内分别对应第一弹性片、第二弹性片上的凸块设有与凸块形状一致的卡固凹槽,所述固定凹槽、卡固凹槽沿相应的第一拉线或第二拉线的拉动方向依次设置。
[0016] 优选的,所述第一夹片和第二夹片之间设有第一透明塑料片、第二透明塑料片,所述第一透明塑料片、第二透明塑料片重叠并分别与第一夹片、第二夹片的侧边垂直固定,所述第一透明塑料片上设有与第一夹片平行的一组刻度线,所述第二透明塑料片上设有一根与第二夹片平行的箭头标记线。
[0017] 优选的,所述第一夹片和第二夹片为铝制板,第一夹片和第二夹片表面涂有变温油墨层。
[0018] 本实用新型提供的电池安全装置,利用电池鼓包时电池侧面产生的鼓起变形,翘起相应夹片,翘起到一定程度时,拉线将电池的正负电极与连接外部用电设备的导电件之间的电连接切断,达到断电保护的效果,同时通过滑块上色环的设计、带有刻度的透明塑料片的设计,通过鼓包时相应夹片的翘起,带动滑块和塑料片位移来监控电池的鼓包情况;还通过变温油墨层体现电池的温度,达到对电池鼓包的直观监控和安全保护,以及温度预警的作用。

附图说明

[0019] 图1是本实用新型提供的电池安全装置实施例整体结构示意图。
[0020] 图2是本实用新型提供的电池安全装置实施例第一导电装置侧面示意图。
[0021] 图3是本实用新型提供的电池安全装置实施例第二导电装置侧面示意图。
[0022] 图4是本实用新型提供的电池安全装置实施例第一滑块和第一空腔示意图。
[0023] 图5是本实用新型提供的电池安全装置实施例第二滑块和第二空腔示意图。

具体实施方式

[0024] 为便于本领域技术人员理解本实用新型,下面将结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0025] 如图1、2、3所示电池安全装置,包括设于方形锂电池9底面的固定片8、分别紧贴方形锂电池9两侧面的第一夹片1和第二夹片2、固定于方形锂电池9顶面的方块形的固定盒7;
[0026] 第一夹片1和第二夹片2为方形,且其宽度与方形锂电池9侧面宽度一致,第一夹片1和第二夹片2的顶边位于方形锂电池9顶面和固定盒8顶面之间。固定片8的外形尺寸与方形锂电池9底面一致;第一夹片1和第二夹片2的底端与固定片8的边沿铰接;为增强散热,第一夹片1和第二夹片2为铝制板,且第一夹片1和第二夹片2表面均涂有变温油墨层,以便于观察温度变化。
[0027] 如图4、5所示,固定盒7底部两端设有分别与方形锂电池9的正电极91、负电极92电连接的第一导电件71、第二导电件72,固定盒7顶部两端对应位置分别设有可与外部用电设备连接的第三导电件73和第四导电件74;
[0028] 固定盒7中部两端设有与方形锂电池9两侧面垂直的柱形的第一空腔75和第二空腔76,第一空腔75位于第一导电件71和第三导电件73之间,第二空腔76位于第二导电件72和第四导电件74之间。第一空腔75、第二空腔76内分别设有第一导电装置50、第二导电装置60。
[0029] 第一导电装置50包括第一滑块51和设于第一滑块51内的第一电连接件52,第一电连接件52抵接于第一导电件71和第三导电件73之间;第二导电装置60包括第二滑块61和设于第二滑块61内的第二电连接件62,第二电连接件62抵接于第二导电件72和第四导电件74之间;第一滑块51、第二滑块61也为柱形,其形状尺寸分别与第一空腔75、第二空腔76一致。
[0030] 第一滑块51与第一夹片1顶端之间设有第一拉线11,第二滑块61与第二夹片2顶端之间设有第二拉线21;当方形锂电池9的两侧面鼓包时,第一夹片1或第二夹片2上端翘起,相应的第一拉线11、第二拉线21可分别拉动第一滑块51、第二滑块61向第一夹片1、第二夹片2顶端移动,从而将第一电连接件52,第二电连接件62分别从第一导电件71和第三导电件73之间、第二导电件72和第四导电件74之间脱离,从而实现电池正负极与外部用电设备间的断电。第一拉线11、第二拉线21的长度可根据实际需要进行调整,例如在鼓包较轻微时不断电,则可将长度相应放长。
[0031] 第一滑块51、第二滑块61上分别设有第一通孔53、第二通孔63,第一导电件71和第三导电件73分别对应第一通孔53两端设置,第二导电件72和第四导电件74分别对应第二通孔63两端设置;第一电连接件52、第二电连接件62均包括一导电螺旋弹簧4和设于导电螺旋弹簧4两端的导电柱41,导电柱41的半径与第一通孔53、第二通孔63一致,导电柱41顶端为半球形;导电螺旋弹簧4的不受力长度和两端导电柱41的长度之和大于第一通孔53、第二通孔63长度;第一电连接件52、第二电连接件62分别插入第一通孔53、第二通孔63内;
[0032] 第一导电件71和第二导电件72的上端、第三导电件73和第四导电件74的下端均设有一导电支架3,导电支架3为正方形,导电支架3四角设有凸块从而在中央形成与导电柱41顶端相适应的凹部。
[0033] 为使得在正常状态下滑块在空腔内不能轻易滑动,第一滑块51、第二滑块61上分别设有第一弹性片54、第二弹性片64;第一弹性片54、第二弹性片64的一端分别固定于第一滑块51、第二滑块61上,另一端分别设有凸出于第一滑块51、第二滑块61表面的凸块55、65;第一空腔75、第二空腔76内分别对应第一弹性片54、第二弹性片64上的凸块设有与凸块形状一致的固定凹槽771、772,凸块嵌入对应固定凹槽内;凸块55、65上分别设有朝向第一拉线11 、第二拉线21的斜面,斜面的倾斜角设为45°。
[0034] 为使得滑块被拉线拉动后不会再回到原位置,保持断电状态,第一空腔75、第二空腔76内还分别对应第一弹性片54、第二弹性片64上的凸块设有与凸块形状一致的卡固凹槽781、782,同一空腔内的固定凹槽、卡固凹槽沿相应拉线的拉动方向依次设置。
[0035] 为便于直观的观察电池鼓包情况,第一夹片1和第二夹片2之间设有第一透明塑料片13、第二透明塑料片14,第一透明塑料片13、第二透明塑料片14重叠并分别与第一夹片1、第二夹片2的侧边垂直固定,第一透明塑料片13上设有与第一夹片1平行的一组刻度线,第二透明塑料片14上设有一根与第二夹片2平行的箭头标记线。鼓包发生时,第一夹片1和第二夹片2的翘起导致第一透明塑料片13、第二透明塑料片14间产生位移,其位移量通过刻度线和箭头标记线体现出来。
[0036] 为达到同样目的,也可在第一滑块51朝向第一拉线11的一端侧壁依次设有多个不同颜色的色环56,第二滑块61朝向第二拉线21的一端侧壁也设多个不同颜色的色环66,通过观察第一滑块51、第二滑块61上外露于固定盒的色环情况可辅助判断鼓包情况。
[0037] 虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的,但是,熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化,是显而易见的。因此,所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。

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