锂离子电池的防爆充电箱的制作方法
本申请属于电池的充电箱的,特别是一种锂离子电池的防爆充电箱。
背景技术:
1、二次电池最早始于1859年生产的铅蓄电池,它已伴随着人类文明走过百年以上的历史,更历经无数次的技术改良,直到目前仍是技术发展最为成熟的二次电池。然而,基于环保的目标以及新能源技术发展突飞猛进,锂离子电池已成为目前二次电池的主流;其中锂离子聚合物电池(lithium-ion polymer batteries,也常称为「锂聚合物电池」):大致上其实也是锂离子电池,是普通锂离子电池的改良,利用胶态或固态聚合物取代液态有机溶剂的可充电锂离子电池,其安全性较好不会爆炸,且可以塑造各种不同形状的电芯,成为了现在的主流形式的二次锂离子电池,在本说明书中所称的锂离子电池亦包括锂离子聚合物电池。
2、锂离子电池因具有充电快速、能量密度高、体积小以及技术成熟等优点,已广泛使用于各种电子产品以及电动车。但是由于「锂」的化学活性活泼,也伴随相当程度的风险,锂离子电池火灾新闻时有耳闻。尤其是近来发生的多起电动车失火,及其难以扑灭的问题,令人更加重视锂离子电池的安全性。已知热失控是造成锂离子电池火灾主要因素之一,锂离子电池热失控是由于电池的内短路产生热速率远高于散热速率,且热量大量累积而未及时散发出去所引起的。且当温度增高时引发的变化使温度更进一步的增高,产生恶性热循环与蔓延。锂离子电池的热失控会引发一连串不可逆的连锁反应,内部温度会在几毫秒内迅速上升。锂离子电池中储存的能量突然被释放,因而内部产生大约500℃~1000℃的高温,同时使得锂离子电池部分材料因高温形成可燃高温瓦斯气体喷发泄压外溢,进而造成几乎不能以常规方式扑灭的火灾。
3、已知预防锂离子电池热失控的手段包括:以耐高温塑料材料做隔离以加大电池芯摆放间距;以碳钢材料包覆形成锂离子电池以形成电池包,作为防止热失控与蔓延的手段;以及采用隔热二维平面材料,如云母、陶瓷板、二氧化硅板材、碳纤布料、钢板等作为隔热与阻绝热材料来传递防治等。以隔热二维平面材料的应用来说,其作用无法阻止锂离子电池芯于热失控下产生冲击瓦斯气体。对于仅贴附在外壳内侧的耐高温与防止熔化二维平面材料,一但受到锂离子电池芯内部爆发冲击,包覆电池壳体容易产生材料被击破/击穿,导致引发外部空气如氧气进入锂离子电池内部引发复燃或爆燃明火。另外,这种材料也缺乏阻却高温气体在锂离子电池(堆)中蔓延和扩散的能力。
4、在已公开的中国发明专利申请案(申请公布号cn 101894930 a),提出了一种具有良好通风散热性的电池箱,其包括箱体和置于箱体内的电池组,所述电池组通过设置在其两侧的夹板固定于箱体内,所述组成电池组的各电池之间留有间隙,与该间隙所在平面相垂直的箱体的两个侧板分别为进风板和出风板,所述进风板上设有进风口,所述出风板上设有抽风机,正对进风板的电池组侧面上设有引流板,各引流板之间的缝隙与各电池之间的间隙相对应。
5、在已授权公告的中国发明专利(授权公告号cn 101894926 b),提出了一种改进型电池箱,包括箱体和设在箱体内相对两侧的两个电池模块,箱体由四个侧板、箱盖和箱底组成,其中两个相平行的侧板作为该电池箱的进风板,与进风板相垂直且距离电池模块较远的另一侧板作为该电池箱的出风板,电池模块包括电池组、挡板和引流板,挡板上装有风机,进风板上设有进风口,电池箱的出风板上设有出风口,出风口处安装有出口风机和导流板,导流板对称设置在风机的两侧。
6、上述的专利技术属于二次电池的主动式散热技术,其作用在于快速带走电池的热量,进而提高了使用时的安全性,并且延长电池模块的使用寿命。
技术实现思路
1、本申请所要解决的技术问题在于提供一种能够阻挡明火,减少热和烟气通过,并且具备耐冲击的能力,以及被动阻燃功能的锂离子电池的防爆充电箱。
2、为达上述的目的,本申请锂离子电池的防爆充电箱的一较佳实施例构造,包括:一箱体其内部具有一容置空间,箱体具有一开口连通容置空间,一上盖连接箱体,上盖可以开启或封闭开口,以及至少一电池座配置于容置空间;其中箱体具有至少一泄压孔连通箱体的外部和容置空间,在泄压孔配置有一防火体,防火体遮蔽泄压孔,防火体在产生作用时为一种多孔性结构,且防火体作用时可阻挡明火,并可供烟气通过。
3、作为本申请锂离子电池的防爆充电箱的一较佳实施例,其中泄压孔为单孔或是多孔状。
4、作为本申请锂离子电池的防爆充电箱的一较佳实施例,其中防火体配置于箱体的内侧并且遮蔽泄压孔。
5、作为本申请锂离子电池的防爆充电箱的一较佳实施例,其中防火体配置于箱体的外侧并且遮蔽泄压孔。
6、作为本申请锂离子电池的防爆充电箱的一较佳实施例,其中箱体配置有一框架和一多孔板,框架固定配置于箱体并且围绕在泄压孔的周围,多孔板和防火体组装于框架用于遮蔽泄压孔,且防火体介于多孔板和泄压孔之间。
7、作为本申请锂离子电池的防爆充电箱的一较佳实施例,其中防火体的材料选自由:蠕虫石墨片、成分包含蠕虫石墨材料的涂料、已膨胀成为多孔性结构的蠕虫石墨,以及泡沫金属所组成的群组,其中该泡沫金属的材料包含:钢、银、铁、铜、铝和镍其中的任一种。
8、作为本申请锂离子电池的防爆充电箱的一较佳实施例,其中蠕虫石墨片和成分包含蠕虫石墨材料的涂料,涂布于一金属网板的网孔表面。
9、作为本申请锂离子电池的防爆充电箱的一较佳实施例,其中已膨胀成为多孔性结构的蠕虫石墨被包夹在二片金属网之间。
10、作为本申请锂离子电池的防爆充电箱的一较佳实施例,其中泡沫金属的孔洞的表面涂布蠕虫石墨片或是成分包含蠕虫石墨材料的涂料。
11、本申请的优点及功效在于:锂离子电池的防爆充电箱的箱体配置有泄压孔和防火体,防火体产生作用时,能够阻挡明火,减少热和烟气通过,并且具备耐冲击的能力,进而提供一种具有优良的明火、热、烟的阻挡或是减量效果、耐冲击以及被动阻燃功能的锂离子电池的防爆充电箱。
12、有关本申请的其它功效及实施例的详细内容,配合图式说明如下。
1.一种锂离子电池的防爆充电箱,包括:一箱体其内部具有一容置空间,该箱体具有一开口连通该容置空间,一上盖连接该箱体,该上盖可以开启或封闭该开口,以及至少一电池座配置于该容置空间;其特征在于:
2.根据权利要求1所述的锂离子电池的防爆充电箱,其特征在于,该泄压孔为单孔或是多孔状。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池的防爆充电箱,其特征在于,该防火体配置于该箱体的内侧并且遮蔽该泄压孔。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池的防爆充电箱,其特征在于,该防火体配置于该箱体的外侧并且遮蔽该泄压孔。
5.根据权利要求3或4所述的锂离子电池的防爆充电箱,其特征在于,该箱体配置有一框架和一多孔板,该框架固定配置于该箱体并且围绕在该泄压孔的周围,该多孔板和该防火体组装于该框架用于遮蔽该泄压孔,且该防火体介于该多孔板和该泄压孔之间。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池的防爆充电箱,其特征在于,该防火体是在二片金属网之间填入已膨胀成为多孔性结构的蠕虫石墨。
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