一种锂离子电池安全型防护装置的制作方法

本发明涉及电池安全，特别涉及一种锂离子电池安全型防护装置。

背景技术：

1、锂离子电池是一种依靠锂离子在正负极之间来回嵌入和脱出，从而实现电能存储与释放的二次电池（即可充电电池），它因具备能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等显著优势，在电动车应用领域，特别是电瓶车上的市场份额在逐年身高，虽然电动车锂电化是确定的未来方向，但目前的市场正处于安全、成本、政策三者相互博弈的震荡调整期，需要我们在锂离子电池的技术发展上产生实质性的突破。

2、目前的锂离子电池在使用时存在诸多的技术缺陷，第一电池内部压力剧增是热失控的前兆信号，但现有安全阀通常只有一个开启阈值，压力积累到该阈值时往往已经接近失控，因此气体积增造成的热失控问题需要去解决，并且单一泄压通道容易因为阀密封圈的损坏失效造成气体倒流现象；第二目前电池过渡依赖电信号、bms（电池管理系统）裁决、软件系统实现紧急断路，但紧急条件特别发生剧烈碰撞的情况下，电池的电子系统可能延迟或者率先失效，2026年7月起正式实施的电动汽车安全新国标法案也指导我们需要快速通过技术改进解决依赖软件和电子信号的问题。

3、综上所述，考虑到现有设施满足不了工作使用需求，为此，我们提出一种锂离子电池安全型防护装置。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种锂离子电池安全型防护装置，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种锂离子电池安全型防护装置，包括电池加厚壳体和电池盖板，所述电池盖板连接在电池加厚壳体的上端，所述电池盖板的中部靠内位置设置有和电池主反应腔体相连通的安全阀。

4、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述电池加厚壳体的底部对称开设有压入槽，所述压入槽内竖直铆接有启动液压缸，所述启动液压缸的内部向下活动设置有启动液压杆，所述启动液压杆的下端部固定有和压入槽槽口相适配受压块，所述启动液压缸的进出油口处水平连接有毛细油管。

5、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述电池加厚壳体的两侧面分别开设有内凹槽，所述内凹槽的内部转动设置有执行液压缸，所述执行液压缸的底部进出油口处安装有接头，所述接头和毛细油管之间连接有软管，所述执行液压缸的两侧壁上均焊接有短轴，所述短轴的数量为2组，所述短轴安装位置处于执行液压缸的中部靠下位置，所述内凹槽的两侧壁上均安装有分别供短轴插入的铰接轴承座，所述铰接轴承座的数量为2组，所述内凹槽的槽口位置固定有用于支撑处于水平状态执行液压缸的支撑架。

6、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述执行液压缸的内部向上活动设置有执行液压杆，所述执行液压杆的上端部开设有卡槽，所述卡槽内竖直卡扣固定有外螺纹调节筒，所述外螺纹调节筒的内部向上开设有限位活动槽，所述限位活动槽的内部向外活动设置有连接柱，所述连接柱的上端通过轮架安装有紧固轮，所述紧固轮通过向下运动抵触在电池仓的仓壁位置，所述内凹槽的内部靠上位置固定有导向块，所述导向块的外表面设置有和紧固轮相作用的圆弧部。

7、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述连接柱的外侧面一周均匀插接有若干组弹簧导向杆，所述弹簧导向杆的数量优选为2-4组，所述限位活动槽的内部向上开设有供弹簧导向杆穿过的条形调节腰孔，所述外螺纹调节筒的外侧面靠下位置设置有外螺纹，所述外螺纹外侧接触设置有手调螺纹套，所述手调螺纹套和若干组弹簧导向杆之间设置有套接在外螺纹调节筒外侧的松紧弹簧。

8、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述外螺纹调节筒利用若干组加强筋在外侧连接有保护壳，所述加强筋的数量优选为2-3组。

9、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述电池盖板的两边侧处设置有正负两组极柱。

10、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述执行液压缸的外侧面靠下位置安装有安全断路盒，所述安全断路盒的内部活动设置有惯性质量块，所述惯性质量块两侧设置有辅助直线轨道架，所述惯性质量块的上端面开设有滑槽，所述滑槽供定位骨架的局部伸入，所述定位骨架水平安装在安全断路盒的顶部，所述惯性质量块的两侧对称设置有第一永磁体，所述辅助直线轨道架的两侧对称设置有第二永磁体，所述第一永磁体的n极和第二永磁体的n极相对设置，所述第一永磁体和第二永磁体的数量均为两组。

11、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述惯性质量块的前端面中间位置设置有插针，所述安全断路盒的前端面中间位置开设有供插针穿过的针孔。

12、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述内凹槽的槽壁上安装有和插针相作用的自封闭阀，所述插针穿过自封闭阀伸入电池壳体内部并与壳内的高压母排端子形成电接触。

13、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述安全阀包括阀体和引流部，所述引流部的内部开设有引流腔，所述引流腔上端部设置有第一密封槽，所述第一密封槽内活动设置有灵敏阀芯，所述灵敏阀芯利用灵敏弹簧和二级阀芯的底部中间位置连接。

14、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述二级阀芯活动设置在第二密封槽内，所述二级阀芯的上端面中间位置利用活塞杆插入到杆套的内部，所述杆套固定在阀体的顶部中间位置，所述二级阀芯和杆套之间设置有套接在活塞杆外侧的张力弹簧，所述二级阀芯的侧面设置有封堵片，所述第二密封槽的侧壁上开设有和封堵片相作用的主排气流道，所述主排气流道的上端部连接有伸出阀体外侧的排气管。

15、作为本发明所述一种锂离子电池安全型防护装置的一种优选方案，其中：所述二级阀芯的下端面并位于灵敏弹簧的外侧开设有环形密封深槽，所述环形密封深槽供环形隔板的上端部插入，所述环形隔板的下端固定在第一密封槽的上端靠外位置，所述环形隔板和阀体的阀壁之间形成临时储气腔，所述第一密封槽和临时储气腔之间形成辅排气流道，所述辅排气流道的下端位于第一密封槽的槽壁上，所述辅排气流道的上端位于临时储气腔的腔壁上。

16、本发明通过改进在此提供一种锂离子电池安全型防护装置，与现有技术相比，具有如下显著改进及优点：

17、（1）当反应室内出现轻微胀气时，部分气体利用气压作用顶开灵敏阀芯，使部分废气进入到辅排气流道内，然后顺着辅排气流道进入到临时储气腔内暂存，储气腔内废气积攒到一定程度后直接作用在二级阀芯上，会使二级阀芯上沿着第二密封槽向上微运动，在封堵片位置漏出微小间隙供临时储气腔内的气体进入到主排气流道内，并从排气管向外导出，避免通过气体积累形成热失控，达到早期干预的作用。

18、（2）当反应室内产生大量气体出现热失控时，瞬间产生气压会直接顶开灵敏阀芯，并达到灵敏弹簧的最大压缩量，气压继续作用在二级阀芯上，使二级阀芯沿着第二密封槽向上运动一段距离，在封堵片位置漏出大空间供阀体底部的气体朝着主排气流道直排，达到重压快排的目的，使整个电池排气系统有双重措施保障，提高使用的安全性，气路中具有两个密封圈，也解决单一密封圈失效造成气体倒流问题。

19、（3）启动液压杆向上回收，挤压启动液压缸内的液压油注入到执行液压缸的内部，执行液压缸进油后执行液压杆向上伸出，执行液压杆带动紧固轮在向上运动并沿着圆弧部滚动，执行液压缸围绕两组铰接轴承座翻转到水平状态，并利用对称紧固轮的弹性伸缩作用分别抵触到电池仓内壁，形成弹性锁定，解决电池因为间隙轻微晃动的问题他，提高抗震性能。

20、（4）当电池放置在仓内时遇到猛烈撞击后，液压缸处于水平状态，由于外部作用力过大，引起惯性质量块加速运动，克服磁力斥力的作用力继续向外运动，并利用插针穿过针孔和自封闭阀，进而伸入电池壳体内部并与壳内的高压母排端子形成电接触，启动高压回路的物理断路，执行残余电荷泄放动作，相比于电子式的高压断路结构，机械式断路结构触发可能性显著增大，即时性高，提高电池使用的安全性。