CN106785128B - 一种失稳抑制设备和电池 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种失稳抑制设备和电池，该失稳抑制设备应用于电芯，其中，失稳抑制设备包括温度检测装置、压力传感装置、触发装置、降温材料和传输管，温度检测装置设置于电芯，且与压力传感装置连接，压力传感装置与触发装置连接，传输管的两端分别与电芯和触发装置连接，降温材料设置于触发装置。温度检测装置检测电芯的温度并传送至压力传感装置，压力传感装置在温度达到阈值时，产生可以触发触发装置的压力信号以使得触发装置释放降温材料，降温材料沿着传输管到达电芯以对电芯进行灭火处理。本发明能够快速检测电芯温度，有效避免由于电芯温度过高造成的失火等问题。

Description

一种失稳抑制设备和电池

技术领域

本发明涉及电池应用技术领域，具体而言，涉及一种失稳抑制设备和电池。

背景技术

经发明人研究发现，现有的电池或电芯在长时间使用过程中，可能由于热量无法及时散开导致热量积聚，进而导致电芯或电池失火出现现象，因此，如何解决该问题成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种失稳抑制设备和电池，通过对失稳抑制设备的巧妙设计，能够及时检测电芯温度，避免由于电芯温度过高而造成的失火现象。

本发明较佳实施例提供一种失稳抑制设备，应用于电芯，所述失稳抑制设备包括温度检测装置、压力传感装置、触发装置、降温材料和传输管；

所述温度检测装置设置于所述电芯，且与所述压力传感装置连接，所述压力传感装置与所述触发装置连接，所述传输管的两端分别与所述电芯和所述触发装置连接，所述降温材料设置于所述触发装置；

所述温度检测装置检测所述电芯的温度并传送至所述压力传感装置，所述压力传感装置在所述温度达到阈值时，产生可以触发所述触发装置的压力信号以使得所述触发装置释放所述降温材料，所述降温材料沿着所述传输管到达所述电芯以对所述电芯进行灭火处理。

在本发明较佳实施例的选择中，所述温度检测装置包括感温包和毛细管，所述感温包设置于所述电芯，所述毛细管的两端分别与所述感温包和所述压力传感装置连接。

在本发明较佳实施例的选择中，所述压力传感装置包括膜片、阀杆和具有容置空间的第一腔体，所述第一腔体上开设有第一通孔和第二通孔；

所述膜片设置于所述第一腔体内，且使得所述第一腔体内形成两个独立的第一空腔和第二空腔，所述第一通孔位于所述第一空腔，所述第二通孔位于所述第二空腔，所述温度检测装置设置于所述第一通孔，所述阀杆一端与所述膜片连接，并穿过所述第二通孔与所述触发装置连接。

在本发明较佳实施例的选择中，所述压力传感装置还包括热膨胀体，所述热膨胀体设置于所述第一空腔，且与所述温度检测装置接触。

在本发明较佳实施例的选择中，所述第一空腔与所述毛细管之间形成密闭空间。

在本发明较佳实施例的选择中，所述触发装置包括阀体、连接件和具有容置空间的第二腔体，所述连接件开设有第三通孔；

所述第二腔体通过所述连接件与所述第一空腔连接，所述连接件靠近所述第二腔体的一侧设置有缺口，所述阀体设置于所述缺口处，所述阀杆可通过所述第三通孔与所述阀体接触。

在本发明较佳实施例的选择中，所述连接件的一侧设置有与所述缺口连通的第四通孔，所述传输管设置于所述第四通孔，且所述降温材料可依次沿着所述缺口、所述第四通孔、所述传输管到达所述电芯。

在本发明较佳实施例的选择中，所述触发装置还包括弹性体，所述弹性体设置于所述第二腔体远离所述连接件的内壁，且与所述阀体连接。

在本发明较佳实施例的选择中，所述弹性体为弹簧。

本发明较佳实施例还提供一种电池，包括电芯和上述的失稳抑制设备，所述失稳抑制设备设置于所述电芯。

本发明实施例提供的失稳抑制设备和电池，该失稳抑制设备通过温度检测装置检测电芯温度，并在电芯温度达到阈值时，释放降温材料进行灭火，能够及时避免由于电芯温度过高而造成的失火现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电池的方框结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种电池的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种电池的剖面结构示意图。

图4为本发明实施例提供的一种失稳抑制设备的方框结构示意图。

图5为图2中所示的第一腔体的剖面结构示意图。

图6为图3中所示的连接件的剖面结构示意图。

图标：10-电池；100-失稳抑制设备；110-温度检测装置；112-感温包；114-毛细管；120-压力传感装置；122-第一腔体；1220-第一通孔；1222-第一空腔；1224-第二通孔；1226-第二空腔；124-膜片；126-阀杆；130-触发装置；132-连接件；1320-第三通孔；1322-第四通孔；1324-缺口；134-阀体；136-第二腔体；138-弹性体；140-降温材料；150-传输管；200-电芯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请结合参阅图1和图2，分别为本发明实施例提供的一种电池10的结构示意图和剖面结构示意图，所述电池10包括电芯200和失稳抑制设备100，所述失稳抑制设备100设置于所述电芯200。应注意，在保证该失稳抑制设备100中的温度检测装置110能够精确检测所述电芯200的温度以及在温度达到阈值时，使得降温材料140沿着所述传输管150到达所述电芯200的前提下，所述失稳抑制设备100与所述电芯200的相对设置位置在此不做限制。

可选地，本实施例中，所述电芯200可以是单体电芯200，也可以是由多个单体电芯200组成的电芯200模组，其中，所述电芯200一般分为铝壳电芯200、软包电芯200(又称“聚合物电芯200”)、圆柱电芯200三种。通常手机电池10采用的为铝壳电芯200，蓝牙等数码产品多采用软包电芯200，笔记本电脑的电池10采用圆柱电芯200的串并联组合。在此，本实施例对所述电芯200的具体类型不做限制。

进一步地，请结合参阅图3和图4，为本实施例给出电池10的剖面结构示意图和失稳抑制设备100的方框结构示意图，该失稳抑制设备100包括温度检测装置110、压力传感装置120、触发装置130、降温材料140和传输管150。

其中，所述温度检测装置110设置于所述电芯200，且与所述压力传感装置120连接，所述压力传感装置120与所述触发装置130连接，所述传输管150的两端分别与所述电芯200和所述触发装置130连接，所述降温材料140设置于所述触发装置130。所述温度检测装置110检测所述电芯200的温度并传送至所述压力传感装置120，所述压力传感装置120在所述温度达到阈值时，产生可以触发所述触发装置130的压力信号以使得所述触发装置130释放所述降温材料140，所述降温材料140沿着所述传输管150到达所述电芯200以对所述电芯200进行灭火处理。

进一步地，由于所述温度检测装置110用于检测所述电芯200的温度，并将检测到的温度传输至所述压力传感装置120。因此，在本实施例中，所述温度检测装置110可包括感温包112和毛细管114，所述感温包112设置于所述电芯200，所述毛细管114的两端分别与所述感温包112和所述压力传感装置120连接，即所述毛细管114的一端与所述感温包112连接，所述毛细管114的另一端与所述压力传感装置120连接。

可选地，所述感温包112用于检测所述电芯200的温度，其工作原理为所述感温包112内填充有受热膨胀的介质，在所述电芯200温度升高的过程中，所述感温包112中的介质不断膨胀以产生相应压力，并通过所述毛细管114将该压力传递给所述压力传感装置120。其中，所述介质可以是液体或气体等，对此，本实施例不做限制。

可选地，所述感温包112和所述毛细管114的大小、形状、材质可根据电芯200的使用情况等进行灵活设定，在本实施例均不做限制。

进一步地，请结合参阅图5，所述压力传感装置120包括膜片124、阀杆126和具有容置空间的第一腔体122，所述第一腔体122上开设有第一通孔1220和第二通孔1224。其中，所述膜片124设置于所述第一腔体122内，且使得所述第一腔体122内形成两个独立的第一空腔1222和第二空腔1226，所述第一通孔1220位于所述第一空腔1222，所述第二通孔1224位于所述第二空腔1226，所述温度检测装置110设置于所述第一通孔1220，所述阀杆126一端与所述膜片124连接，并穿过所述第二通孔1224与所述触发装置130连接。其中，所述第一通孔1220、第二通孔1224、第一空腔1222和第二空腔1226的大小、形状可根据实际需求进行灵活设计。

可选地，本实施例中，所述温度检测装置110通过所述毛细管114将压力进一步传导至所第一腔体122，并通过设置于所述第一腔体122上的第一通孔1220传输该压力至所述第一空腔1222中的所述膜片124，随着电芯200温度的不断升高，所述膜片124接收到所述毛细管114传导的压力值不断增大，进而压迫所述膜片124发生形变，以带动位于所述第二空腔1226中的阀杆126运动，并在所述阀杆126运动至预定位置时，触发所述触发装置130。其中，所述膜片124可以为弹性片，在受力易发生形变。应注意，在本实施例中，通过所述膜片124发生在压力的压迫下发生形变从而带动所述阀杆126发生位移。

可选地，在实际实施时，所述膜片124与所述第一腔体122之间的连接方式可根据实际情况进行灵活选择。例如，在上述实施例中，所述膜片124与所述第一腔体122之间固定设置。除此之外，也可将所述膜片124活动设置于所述第一腔体122的内壁，使得所述膜片124在压力的压迫下，相对于所述第一腔体122的内发生位移，即随着第一空腔1222中的压力增大，所述膜片124整体朝着所述第二空腔1226的方向发生位移，使得所述第一空腔1222的空间增大，所述第二空腔1226的空间减小。

可选地，为了保证通过所述毛细管114传导至所述第一空腔1222中的压力全部作用于对所述膜片124，在本实施例中，所述第一空腔1222与通过所述第一通孔1220与所述毛细管114连通，同时，由所述第一空腔1222和所述毛细管114构成的空间应为密闭空间。

进一步地，所述阀杆126用于在所述膜片124的带动下触发所述触发装置130，因此，所述膜片124与所述阀杆126之间可以为可拆卸式或固定式连接均可，所述阀杆126的形状、大小、材质等均可根据实际应用进行灵活设计，本实施例对此不再赘述。

进一步地，本实施例中，所述触发装置130包括阀体134、连接件132和具有容置空间的第二腔体136，所述连接件132开设有第三通孔1320。其中，所述第二腔体136通过所述连接件132与所述第一空腔1222连接，具体地，如图6所示，所述连接件132靠近所述第二腔体136的一侧设置有缺口1324，所述阀体134设置于所述缺口1324处，所述阀杆126可通过所述第三通孔1320与所述阀体134接触。

在实际实施时，所述压力传感装置120通过所述阀杆126触发所述触发装置130，具体地，所述阀杆126在所述膜片124的带动下沿着所述第三通孔1320延伸至所述连接件132上内，在所述第一空腔1222中的压力值不断增大的过程中，所述阀杆126运动至所述缺口1324与所述阀体134接触，并在压力值超过阈值时，将所述阀体134压出所述缺口1324，进而使得所述降温材料140通过所述缺口1324进入所述传输管150。其中，在本实施例中，所述阈值可以设置为80度。

可选地，所述连接件132用于将所述第一腔体122和所述第二腔体136连接，所述阀杆126可沿着所述第三通孔1320做往复运动，因此，在满足该条件的前提下，本实施例对所述连接件132和所述第三通孔1320的大小、形状、尺寸不做限制。应注意，所述第三通孔1320与所述缺口1324连通，且形状与所述阀杆126匹配。

进一步地，在通过所述传输管150将所述降温材料140传输至所述电芯200后，随着所述电芯200的温度降低，所述第一空腔1222的压力减小，所述阀杆126远离所述阀体134后，为了使所述阀体134再次恢复原位，即所述阀体134重新位于所述缺口1324处使得所述缺口1324闭合，因此，本实施例中，可将所述阀体134与所述缺口1324接触的一端通过弹性体138固定设置于所述第二腔体136的底壁上，以利用所述弹性体138的伸缩原理使得所述阀体134可自动回归原位，以便于对该失稳抑制装置的重复使用。可选地，在本实施例中，所述弹性体138可为弹簧。

实际实施时，为了保证所述降温材料140能够通过所述缺口1324顺畅的进入所述传输管150，所述连接件132的一侧设置有与所述缺口1324连通的第四通孔1322，所述传输管150设置于所述第四通孔1322，使得所述降温材料140可依次沿着所述缺口1324、所述第四通孔1322、所述传输管150到达所述电芯200。

进一步地，由于所述降温材料140是在压力的压迫下沿着上述路径进入所述传输管150，因此，所述传输管150可固定设置于所述第四通孔1322处，以避免所述降温材料140进入该传输管150时，使得所述传输管150从所述第四通孔1322处脱落。应注意，在实际实施时，本实施例可选用内表面光滑，且不会与所述降温材料140发生粘连的传输管150。

其中，所述传输管150用于将所述降温材料140传输至所述电芯200，因此，在本实施例中，对所述传输管150的材质、大小、长短不做限制。

应理解，在实际实施时，为加快降低所述电芯200的温度，可将所述传输管150接近所述电芯200的一端包覆在所述电芯200的外表面，但未与所述电芯200的外表面接触，从而尽可能增大降温材料140与所述电芯200的接触面积，提高降温效率。

进一步地，本实施例中，所述降温材料140可通过放置在所述第二腔体136的底部，在所述阀杆126将所述阀体134从所述缺口1324挤出后，所述第二腔体136中的压力达到最大值，从而压迫所述降温材料140从所述缺口1324依次进入所述第四通孔1322、所述传输管150到达所述电芯200。

可选地，在本实施例中，所述降温材料140用于在所述的温度达到阈值时对所述进行降温或灭火处理，因此，所述降温材料140可以为灭火材料、制冷材料，例如，干冰等，本实施例对此不做限制。

综上所述，本发明提供的失稳抑制设备100和电池10，通过对该失稳抑制设备100的巧妙设计和运用，能够及时检测电芯200的温度，并在该电芯200温度达到阈值时释放降温材料140，有效避免了电芯200在使用过程中由于热量积聚而可能出现的失火现象。

在本发明的描述中，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种失稳抑制设备，其特征在于，应用于电芯，所述失稳抑制设备包括温度检测装置、压力传感装置、触发装置、降温材料和传输管；

所述温度检测装置设置于所述电芯，且与所述压力传感装置连接，所述压力传感装置与所述触发装置连接，所述传输管的两端分别与所述电芯和所述触发装置连接，所述降温材料设置于所述触发装置；

所述温度检测装置检测所述电芯的温度并传送至所述压力传感装置，所述压力传感装置在所述温度达到阈值时，产生可以触发所述触发装置的压力信号以使得所述触发装置释放所述降温材料，所述降温材料沿着所述传输管到达所述电芯以对所述电芯进行灭火处理；

其中，所述温度检测装置包括感温包和毛细管，所述感温包设置于所述电芯，所述毛细管的一端与所述感温包连接，所述毛细管的另一端与所述压力传感装置连接。

2.根据权利要求1所述的失稳抑制设备，其特征在于，所述压力传感装置包括膜片、阀杆和具有容置空间的第一腔体，所述第一腔体上开设有第一通孔和第二通孔；

所述膜片设置于所述第一腔体内，且使得所述第一腔体内形成两个独立的第一空腔和第二空腔，所述第一通孔位于所述第一空腔，所述第二通孔位于所述第二空腔，所述温度检测装置设置于所述第一通孔，所述阀杆一端与所述膜片连接，并穿过所述第二通孔与所述触发装置连接。

3.根据权利要求2所述的失稳抑制设备，其特征在于，所述第一空腔与所述毛细管之间形成密闭空间。

4.根据权利要求2所述的失稳抑制设备，其特征在于，所述膜片为弹性片。

5.根据权利要求2所述的失稳抑制设备，其特征在于，所述触发装置包括阀体、连接件和具有容置空间的第二腔体，所述连接件开设有第三通孔；

所述第二腔体通过所述连接件与所述第一空腔连接，所述连接件靠近所述第二腔体的一侧设置有缺口，所述阀体设置于所述缺口处，所述阀杆可通过所述第三通孔与所述阀体接触。

6.根据权利要求5所述的失稳抑制设备，其特征在于，所述连接件的一侧设置有与所述缺口连通的第四通孔，所述传输管设置于所述第四通孔，且所述降温材料可依次沿着所述缺口、所述第四通孔、所述传输管到达所述电芯。

7.根据权利要求5所述的失稳抑制设备，其特征在于，所述触发装置还包括弹性体，所述弹性体设置于所述第二腔体远离所述连接件的内壁，且与所述阀体连接。

8.根据权利要求7所述的失稳抑制设备，其特征在于，所述弹性体为弹簧。

9.一种电池，其特征在于，包括电芯和权利要求1-8中任一项所述的失稳抑制设备，所述失稳抑制设备设置于所述电芯。

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