一种电池爆炸起火的保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及新能源技术领域，具体涉及一种电池爆炸起火的保护装置。


背景技术：

2.传统的锂离子电池存在较大的安全隐患，无论是因为电池本身存在缺陷(析锂产生锂枝晶刺穿隔膜等)还是使用者使用的过程中的不规范使用(过充，过放等)，或者在使用过程中碰到意外事故(针刺等)，上述情况均可能发生冒烟、起火、爆炸等现象，这是锂离子电池难以绕开的一环。然而电池本身的缺陷是可以避免的，不规范使用造成的电池也能做到不起火不爆炸，然而针刺等意外事故对电池的影响一直以来都是个难题。
3.现有的刀片电池在材料上使用了磷酸铁锂作为正极主材，与三元电池相比，磷酸铁锂电池在针刺内部短路时升温速率慢，材料分解温度高，正极材料分解产生氧气少，内压和产热量低，安全性能较好；结构上刀片电池极片长，厚度薄，宽度窄，针刺时钢针穿透的电极板数量少，触发的内部短路发热量少。然而这必须对电芯整体结构进行改进，才能有效地应对针刺的问题，但从电芯整体结构去进行改善，不但存在制造成本高的问题，而且还存在产品单一性太高的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种结构简易的电池爆炸起火的保护装置。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：本申请提供一种电池爆炸起火的保护装置，包括从里到外依次套在电池外部的内框体、中框体和外框体，内框体与中框体之间填充有非牛顿流体，中框体与外框体之间填充有灭火填充材料。
6.其中，内框体、中框体和外框体均为矩形状结构。
7.其中，内框体、中框体和外框体从里到外同心设置。
8.其中，内框体为abs材质或/和pc材质结构。
9.其中，中框体为聚丙烯薄膜。
10.其中，外框体为abs材质或/和pc材质结构。
11.其中，内框体内部的电池数量为单个或多个。
12.其中，非牛顿流体为水淀粉、糖水、塑胶溶液、化纤熔体中的其中一种材料或两种以上材料的组合。
13.其中，灭火填充材料为干粉或碳酸氢钠的其中一种材料或两种材料的组合。
14.本实用新型的有益效果：本申请的电池爆炸起火的保护装置，内框体内可以放入各种规格的电池或电芯，通用性强，内框体和中框体之间填充有非牛顿流体，非牛顿流体具有成本低、易获取的特点，能够在瞬间抵抗住爆炸产生的巨大动能的冲击，其次作为液体，其中水分也可以作为阻燃剂浇灌在爆炸的电芯上；另外，中框体和外框体之间填充有灭火填充材料，能够起到阻燃作用。
附图说明
15.利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
16.图1为本实施例中电池爆炸起火的保护装置的结构示意图。
17.附图说明：内框体1，中框体2，外框体3，非牛顿流体4，灭火填充材料5。
具体实施方式
18.结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
19.本实用新型的一种电池爆炸起火的保护装置的具体实施方式，如图1所示，保护装置包括从里到外依次套在电池外部的内框体1、中框体2和外框体3。为了能够适用于各种规格的电池或电芯，为了能够放置单个或多个电池或电芯，内框体1、中框体2和外框体3均为矩形状结构，矩形状结构更便于保护装置的安装和存放，提高保护装置的工作稳定性。
20.作为改进的是，内框体1与中框体2之间填充有非牛顿流体4，中框体2与外框体3之间填充有灭火填充材料5。为了进一步加强保护装置的稳定性，内框体1、中框体2和外框体3从里到外同心设置，从而使非牛顿流体4和灭火填充材料5更加均匀地分布，避免了阻燃层厚度不均衡的问题发生。
21.应当说明的是，中框体2与外框体3之间以及中框体2与内框体1之间均可以设置支撑件、加强筋或连接件等结构，从而实现相邻的两个框体之间形成架空结构，具体可以根据实际需求进行选择设置。
22.在本实施例中，内框体1为abs材质或/和pc材质结构，外框体3为abs材质或/和pc材质结构。具体的，若单纯采用abs材质进行制备内框体1或外框体3，这种结构韧性好、便宜，但结构强度低；若单纯采用pc材质进行制备内框体1或外框体3，这种结构强度高，但成本高、韧性差；若采用pc材质和abs材质的复合料制备内框体1或外框体3，就能够中和两个材质的优缺点，价格适中、强度适中、韧性适中、可制造性强。应当说明的是，无论是abs材质还是pc材质或者是复合料，均为市面上能够获取的材料，其对于本领域的技术人员来讲，很容易就能够得知其具体结构和成分，本实施例中并未对这些材料进行改进。
23.非牛顿流体4粘度不随着剪切力的变化而变化，简单点说，就是吸收效率比较慢，但是特别能吸收动能。这就体现在当非牛顿流体4瞬时受到非常大的动能冲击时(比如电池爆炸产生的动能)，就会在瞬时变成近似固态物质一样的硬度。在本实施例中，非牛顿流体4可以为食品工业中的淀粉液(水淀粉)、糖水、各种工程塑料、塑胶溶液、化纤的熔体或其他溶液中的其中一种或两种以上的组合，或者其余方式获得的可被定义为非牛顿流体4的液体。
24.在本实施例中，灭火填充材料5为干粉或碳酸氢钠的其中一种材料或两种材料的组合。灭火填充材料5也可以为其他能够阻燃的粉末。
25.在本实施例中，中框体2为聚丙烯薄膜。在正常使用中，聚丙烯薄膜能作为密封层起到密封作用，聚丙烯薄膜还能够自行分解，当温度提升到100℃
±
10℃时，聚丙烯薄膜会自行分解，释放出空腔内填充的灭火填充物，达到灭火的作用。
26.本实施例的电池爆炸起火的保护装置，当电池发生安全事故时，例如电池起火或
电池爆炸，保护装置能够将造成的破坏降到最低，且该装置加工简易，材料简单，无需太高成本。内框体1内可放入单个或数个电芯，对于电芯的结构种类要求低，可以通用在各种类型的电芯上。另外，内框体1和中框体2之间填充有非牛顿流体4，非牛顿流体4具有成本低、易获取的特点，能够在瞬间抵抗住爆炸产生的巨大动能的冲击，其次作为液体，其中水分也可以作为阻燃剂浇灌在爆炸的电芯上。中框体2和外框体3之间填充有灭火填充材料5，能够起到阻燃作用。
27.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。


技术特征：
1.一种电池爆炸起火的保护装置，其特征在于：包括从里到外依次套在电池外部的内框体、中框体和外框体，所述内框体与中框体之间填充有非牛顿流体，所述中框体与外框体之间填充有灭火填充材料。2.根据权利要求1所述的电池爆炸起火的保护装置，其特征在于：所述内框体、中框体和外框体均为矩形状结构。3.根据权利要求1所述的电池爆炸起火的保护装置，其特征在于：所述内框体、中框体和外框体从里到外同心设置。4.根据权利要求1所述的电池爆炸起火的保护装置，其特征在于：所述内框体为abs材质或/和pc材质结构。5.根据权利要求1所述的电池爆炸起火的保护装置，其特征在于：所述中框体为聚丙烯薄膜。6.根据权利要求1所述的电池爆炸起火的保护装置，其特征在于：所述外框体为abs材质或/和pc材质结构。7.根据权利要求1所述的电池爆炸起火的保护装置，其特征在于：所述内框体内部的电池数量为单个或多个。8.根据权利要求1所述的电池爆炸起火的保护装置，其特征在于：所述非牛顿流体为水淀粉、糖水、塑胶溶液、化纤熔体中的其中一种材料或两种以上材料的组合。9.根据权利要求1所述的电池爆炸起火的保护装置，其特征在于：所述灭火填充材料为干粉或碳酸氢钠的其中一种材料或两种材料的组合。

技术总结
本实用新型涉及新能源技术领域，具体涉及一种电池爆炸起火的保护装置，包括从里到外依次套在电池外部的内框体、中框体和外框体，内框体与中框体之间填充有非牛顿流体，中框体与外框体之间填充有灭火填充材料。内框体内可以放入各种规格的电池或电芯，通用性强，内框体和中框体之间填充有非牛顿流体，非牛顿流体具有成本低、易获取的特点，能够在瞬间抵抗住爆炸产生的巨大动能的冲击，其次作为液体，其中水分也可以作为阻燃剂浇灌在爆炸的电芯上；另外，中框体和外框体之间填充有灭火填充材料，能够起到阻燃作用。能够起到阻燃作用。能够起到阻燃作用。


技术研发人员：赵思湸 张志平 高旭光 徐宁 侯峰 王永月 周丹 肖金斐
受保护的技术使用者：东莞凯德新能源有限公司
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2022/1/7