一种用于电池的自泄爆热管的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，具体涉及一种用于电池的自泄爆热管。


背景技术：

2.近年来，锂电池技术得到快速发展，已用到越来越多的领域。但是由于锂电池的原理和构造特性，在反复使用过程中常因内阻发热产生较大热量，而且热量会逐渐增加。如果堆积的热量无法得到有效散发，则会影响电池使用的稳定性，并且缩短锂电池使用寿命。温度进一步升高，里面的电解液和溶剂就会分解、燃烧、爆炸。
3.目前市场针对于电池热失控后的火灾，主要的处理方法为传统的灭火剂灭火，而该方法只能将电池外部的火源扑灭，无法从电池内部根源进行灭火，而电池内部的热失控继续进行，会导致电池的二次复燃。
4.热管是一种超导体体，一般由本体、内部吸液芯和导热工质组成，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。其工作原理为，当热管的一端受热时导热工质蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠重力或毛细力的作用流回蒸发段。如此循环，热量由热管的一端传至另一端，从而达到导热的目的。目前市场上的热管只具备导热功能，未见兼顾消防灭火作用的热管。
5.专利cn111912268a，公开了一种具有导热和消防功能的热管，热管底部与容器连接，该容器内储存导热消防介质，容器上设置释放管组，释放管组上设置有阀门。采用此结构常温下可以导热，在电池包故障起热时，容器中的介质会喷射到电池包内，达到降温和灭火的目的。
6.专利cn212914289u，公开了一种具有灭火与导热功能的电池包热管装置，包括中空结构的热管本体和热管本体下部的容器，其中热管本体的顶端设置封盖，热管本体内壁设置吸液芯，且吸液芯围合成中空空间；所述容器内储存介质，且容器的内腔与热管本体内部的中空空间连通；该热管还设置有释放管组，释放管组上设置有阀门，且释放管组连通热管本体或容器，在容器内的气压达到预设值时，阀门打开，介质通过释放管组喷出。
7.以上专利中，在容器内装有消防介质，当温度和压力到达一定阈值时，释放管组释放消防物质，达到消防功能。但上述两种方案都单独设置有介质储存容器，结构复杂，不适于实际使用。


技术实现要素：

8.为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：
9.本技术提供了一种用于电池的自泄爆热管，包括具有中空结构的热管本体，其特征在于，所述热管本体的中空结构内储存有消防导热介质；
10.所述热管本体内设有自爆装置；
11.当热管温度达到阈值时，热管本体内的自爆装置启动，产生的压力使热管本体的薄弱部爆开，释放出所述消防导热介质。
12.进一步地，所述自爆装置中储存有可在特定温度阈值内启动的感温自燃药剂。
13.进一步地，所述的感温自燃药剂的自启动温度阈值范围为150℃～200℃。
14.进一步地，所述自爆装置内还含有产气药剂。所述感温自燃药剂在一定温度阈值时启动，进一步将所述产气药剂引燃，产生大量气体，使热管内气压迅速升高，进而使热管本体的薄弱部爆开，释放出所述消防导热介质。
15.进一步地，所述自爆装置内的药剂密封储存于金属壳体中，该金属壳体与所述消防导热介质相容。
16.可以理解，所述自爆装置的壳体也可以是与所述消防导热介质相容的非金属壳体。
17.进一步优选地，所述金属壳体为铜壳或铝壳。
18.进一步地，所述消防导热介质为全氟酮、五氟乙烷、二氟甲烷、二氟一氯一溴甲烷、三氟一溴甲烷、四氟二溴乙烷、七氟丙烷、三氟甲烷、二氟溴甲烷、一氯一溴甲烷、二氟二溴甲烷、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、氟代烷基磷酸酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸二苯一辛磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、异丙基苯基二苯基磷酸酯、三(4
‑
甲氧基苯基)磷酸酯、磷酸甲苯二苯酯、二苯基磷酸辛酯、磷酸三辛酯、磷酸三乙酯、乙烯乙基磷酸酯、三(β
‑
氯乙基)磷酸酯、磷酸三(2,2,3,3,3
‑
五氟丙基)酯、磷酸三(1,1,1,3,3,3
‑
氟
‑2‑
丙基)酯、亚磷酸酯类阻燃剂、亚磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、三(2,2,2
‑
三氟乙基)亚磷酸盐、亚磷酸三酯、膦酸酯类阻燃剂、甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯、苯基膦酸二乙酯、双(2，2，2
‑
三氟乙基)甲基膦酸酯、双(2，2，2
‑
三氟乙基)乙基膦酸酯、2
‑
(噻吩甲基)膦酸二乙酯、六甲氧基环三磷腈、六(甲氧基乙氧基乙氧基)环三磷腈、不饱和烷氧基环三磷腈、六(2,2,2
‑
三氟乙氧基)环三磷腈、乙氧基五氟环三磷腈、苯氧基五氟环三磷腈、4
‑
甲氧基
‑
苯氧基五氟环三磷腈、2
‑
氯
‑4‑
甲氧基
‑
苯氧基五氟环三磷腈、聚[双(甲氧基乙氧基乙氧基)磷腈]、聚[双(乙氧基乙氧基乙氧基)磷腈]、磷腈小分子、六氟环三磷腈、乙氧基(五氟)环三磷腈、六氯环三磷腈中的一种或几种。
[0019]
进一步优选地，所述消防导热介质为全氟酮，更优选地，所述消防导热介质为全氟己酮。
[0020]
进一步地，所述热管本体上还设有薄弱部。进一步地，所述薄弱部为设在所述热管本体上的刻划槽。
[0021]
进一步地，所述自爆装置设置在热管本体底部。
[0022]
进一步地，所述自爆装置外还设有稳定组件。优选地,所述稳定组件是与所述热管本体弹性紧贴的橡胶体或卡簧。进一步优选地，所述稳定组件可以是设置在热管本体上的凹陷卡位。
[0023]
进一步优选地，所述热管内还具有吸液芯。
[0024]
进一步优选地，所述吸液芯为泡沫铜烧结吸液芯。
[0025]
进一步地，所述热管抽真空，在真空状态下注入所述消防导热介质。
[0026]
与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0027]
1)利用热管导热原理，在热管空腔中加入具有灭火能力的导热工质，在温度未超过阈值时，导热工质可以将电池或电池箱内部实现温度均衡；或将热量传至与热管本体连接的冷却器件上，实现热量电池热量管理。
[0028]
2)当电池或电池箱内部温度过高时，热管内的温度随之增大，当热管温度达到阈值时，热管本体内的自爆装置启动，产生的压力使热管本体相应位置的薄弱部爆开，释放出所述的具有灭火能力的导热工质，从而预防或扑灭电池或电池箱内部的火灾。
[0029]
本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0030]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]
图1为本技术热管的外观示意图。
[0032]
图2为本技术实施例1的热管剖面示意图。
[0033]
图3为本技术实施例2中卡簧与爆破装置结合的示意图。
[0034]
图4为本技术实施例2的热管剖面示意图。
[0035]
图5为本技术实施例4的热管剖面示意图。
具体实施方式
[0036]
下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0037]
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0038]
下面结合附图和具体的实施例对本技术的技术方案进行详细说明。
[0039]
实施例1
[0040]
本技术的一种用于电池的自泄爆热管，包括具有中空结构的热管本体1，所述热管本体1的中空结构内储存有消防导热介质；所述热管本体内设有自爆装置3；当热管温度达到阈值时，热管本体1内的自爆装置3启动，产生的压力使热管本体1的薄弱部爆开，释放出所述消防导热介质，从而预防或扑灭电池或电池箱内部的火灾。
[0041]
实施例2
[0042]
如图1和图2所示，，将带有橡胶体4的自爆装置3塞入热管本体1底部，通过橡胶体4将自爆装置3与热管本体固定。其中，自爆装置3内含有160℃就能启动的感温自燃药剂。将热管本体1抽真空，注入全氟己酮，封口，得到本技术的自泄爆热管。
[0043]
当热管内的温度达到感温自燃药剂的启动温度后，自爆装置3启动，使热管内压力迅速升高，进而使热管本体1上的刻槽2爆开，形成释放通道，热管本体内的消防导热介质从释放通道喷出，进而达到预防或扑灭电池或电池箱内部火灾的目的。
[0044]
实施例3
[0045]
如图3和图4所示，将带有卡簧5的自爆装置3塞入热管本体1底部，卡簧5于热管内部卡和固定自爆装置3，该自爆装置3内含有感温自燃药剂和产气药剂，所述感温自燃药剂的引燃温度为150℃。将热管本体1抽真空，注入三氟甲烷，封口，得到本技术的自泄爆热管。
[0046]
当热管内的温度达到感温自燃药剂的启动温度后，自爆装置3启动，进一步将所述产气药剂引燃，产生大量气体，使热管内压力迅速升高，进而使热管本体的薄弱部爆开，形成释放通道，热管本体内的消防导热介质从释放通道喷出，进而达到预防或扑灭电池或电池箱内部火灾的目的。
[0047]
实施例4
[0048]
如图5所示，将自爆装置3塞入热管本体1底部，然后在热管本体上相应位置设置凹陷卡位6，使自爆装置3固定于热管本体1底部。该自爆装置3内含有感温自燃药剂和产气药剂，所述感温自燃药剂的引燃温度为170℃。将热管本体1抽真空，注入磷酸三甲酯，封口，得到本技术的自泄爆热管。
[0049]
可以理解，所述凹陷卡位可以通过在热管本体上直接加工或冲压，使热管本体发生凹陷，通过该凹陷部将所述自爆装置3卡合固定在相应位置上。
[0050]
当热管内的温度达到感温自燃药剂的启动温度后，自爆装置3启动，进一步将所述产气药剂引燃，产生大量气体，使热管内压力迅速升高，进而使热管本体的薄弱部爆开，形成释放通道，热管本体内的消防导热介质从释放通道喷出，进而达到预防或扑灭电池或电池箱内部火灾的目的。
[0051]
尽管本技术的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本技术的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本技术并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。