CN109148786A - 一种具有灭火防护功能的电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有灭火防护功能的电池，包括电芯(3)，所述电芯(3)位于中空的电池外壳中；所述电芯(3)的外表面与电池外壳的内表面之间的位置，从里到外依次设置有中空密封的第一储液腔体(1)和中空密封的第二储液腔体(2)；所述第一储液腔体(1)和第二储液腔体(2)分别存储有两种不同的溶液，这两种不同的溶液在混合后将形成阻燃物；所述第一储液腔体(1)和第二储液腔体(2)相接触。本发明公开的一种具有灭火防护功能的电池，其可以在电池受到外部强力的挤压或者针刺等破坏时，及时防止电池燃烧起火，防止事态恶化，显著提升电池的整体安全性能，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种具有灭火防护功能的电池。
背景技术
目前，伴随着日趋严重的环境污染及能源匮乏的影响，全球化新能源的布局越来越宽泛，新能源产品也逐渐走进生活的方方面面，其中比较核心的一个重要组成部分就是电池，作为所有装置动力输出的载体和来源，特别是电动汽车上的车载动力电池，数量多，能量大，因此，电池的安全性备受关注，这也是推动新能源汽车普及亟待解决的一个问题。
对于现有的动力电池，其基本是软包，铝壳，钢壳等类型，电池安全性的提升主要是通过电池结构的设计和电池管理控制***(BMS)，来进行控制。但是，当电池受到外界环境的强力挤压或者针刺时，电池瞬间会产生很大的热量，从而造成电池出现起火的问题，严重时甚至导致***。现有的电池管理控制***BMS难以控制类似问题。
因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以在电池受到外部强力的挤压或者针刺等破坏时，及时防止电池燃烧起火，防止事态恶化，显著提升电池的整体安全性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有灭火防护功能的电池，其可以在电池受到外部强力的挤压或者针刺等破坏时，及时防止电池燃烧起火，防止事态恶化，显著提升电池的整体安全性能，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种具有灭火防护功能的电池，包括电芯，所述电芯位于中空的电池外壳中；
所述电芯的外表面与电池外壳的内表面之间的位置，从里到外依次设置有中空密封的第一储液腔体和中空密封的第二储液腔体；
所述第一储液腔体和第二储液腔体分别存储有两种不同的溶液，这两种不同的溶液在混合后将形成阻燃物；
所述第一储液腔体和第二储液腔体相接触。
其中，当所述电芯为方形的电芯时，所述电芯的上下两侧与电池外壳之间的位置，分别从里到外依次设置有第一储液腔体和第二储液腔体；
所述第一储液腔体和第二储液腔体为方形的腔体；
所述第一储液腔体和第二储液腔体的形状、大小与电芯的形状大小相对应匹配。
其中，当所述电芯为圆柱形的电芯时，所述电芯的四周外壁与电池外壳的内表面之间的位置，从里到外依次设置有横截面是圆环形的第一储液腔体和横截面是圆环形的第二储液腔体。
其中，所述第一储液腔体上具有第一注液口，所述第二储液腔体上具有第二注液口；
所述第一注液口和第二注液口分别进行密封处理。
其中，所述第一储液腔体和第二储液腔体内存储的溶液，分别为硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液。
其中，所述第一储液腔体和第二储液腔体内存储的溶液，分别为含有阻燃剂的硫酸铝溶液和含有阻燃剂的碳酸氢钠溶液。
其中，所述阻燃剂包括烷基磷酸酯类、苯基磷酸酯类和环状磷腈类阻燃剂中的任意一种或者多种。
其中，所述阻燃剂包括：磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯和六甲基磷腈中的一种或者多种。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种具有灭火防护功能的电池，其可以在电池受到外部强力的挤压或者针刺等破坏时，及时防止电池燃烧起火，防止事态恶化，显著提升电池的整体安全性能，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种具有灭火防护功能的电池的实施例一的局部***示意图；
图2为本发明提供的一种具有灭火防护功能的电池的实施例一的立体透视图；
图3为本发明提供的一种具有灭火防护功能的电池的实施例二的俯视图；
图4为本发明提供的一种具有灭火防护功能的电池的实施例二中圆柱形的电芯的立体结构示意图；
图中：1为第一储液腔体，2为第二储液腔体，3为电芯，4为第一注液口，5为第二注液口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1至图4，本发明提供了一种具有灭火防护功能的电池，包括电芯(即电池芯包)3，所述电芯3位于中空的电池外壳中；
所述电芯3的外表面与电池外壳的内表面之间的位置，从里到外(即与电芯3之间的距离由近及远)依次设置有中空密封的第一储液腔体1和中空密封的第二储液腔体2；
所述第一储液腔体1和第二储液腔体2分别存储有两种不同的溶液，这两种不同的溶液在混合后将形成阻燃物，例如发生反应形成阻燃物，从而具有阻燃功能；
所述第一储液腔体1和第二储液腔体2相接触，并且两者内部的溶液完全间隔开。
在本发明中，具体实现上，参见图1、图2所示，当所述电芯3为方形的电芯时，所述电芯3的上下两侧与电池外壳之间的位置，分别从里到外(即与电芯3之间的距离由近及远)依次设置有第一储液腔体1和第二储液腔体2；
所述第一储液腔体1和第二储液腔体2为方形的腔体；
所述第一储液腔体1和第二储液腔体2的形状、大小与电芯3的形状大小相对应匹配。
因此，本发明可以对方形的电芯3的正面和背面，都形成良好的灭火防护。
在本发明中，具体实现上，参见图3、图4所示，当所述电芯3为圆柱形的电芯时，所述电芯3的四周外壁与电池外壳的内表面之间的位置，从里到外(即与电芯3之间的距离由近及远)依次设置有横截面是圆环形的第一储液腔体1和横截面是圆环形的第二储液腔体2。
因此，由于阻燃功能的不同溶液，呈包裹电芯的形式分布，因此，本发明可以对圆柱形的电芯3的四周外壁，起到360°的全面灭火防护。
在本发明中，具体实现上，所述电芯3可以是铝壳电芯或者软包设计的电芯。
在本发明中，具体实现上，所述第一储液腔体1和第二储液腔体2的材质，要求耐酸碱，耐高低温，耐腐蚀，不参与电解液反应的塑料，可以采用PP，PA，PET，PVC等材料。
在本发明中，具体实现上，所述第一储液腔体1和第二储液腔体2可以为一体成型的腔体。
需要说明的是，对于本发明，所述第一储液腔体1和第二储液腔体2分别装有两种不同溶液，这两种溶液在混合后，具有阻燃功能，能够对电芯起到保护作用。
具体实现上，所述第一储液腔体1和第二储液腔体2在内部注完溶液后，封口方式可以采用任意方式，例如可以采用热焊等工艺密封，只要能够保证密封即可。
具体实现上，所述第一储液腔体1上具有第一注液口4，所述第二储液腔体2上具有第二注液口5；
所述第一注液口4和第二注液口5分别进行密封处理(例如具有密封塞)。
因此，通过第一注液口4和第二注液口5的设计，可以方便注入溶液。
在本发明中，具体实现上，所述第一储液腔体1和第二储液腔体2内存储的溶液，优选分别为硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液，进一步优选分别为含有阻燃剂的硫酸铝溶液和含有阻燃剂的碳酸氢钠溶液。
需要说明的是，溶液内不含阻燃剂也可做为一种发明形式，只要溶液具有阻燃的效果即可。
具体实现上，所述阻燃剂可以包括烷基磷酸酯类、苯基磷酸酯类和环状磷腈类等阻燃剂中的任意一种或者多种。所述阻燃剂例如可以包括：磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三丁酯(TBP)和六甲基磷腈(HMPN)中的一种或者多种。
需要说明的是，对于本发明提供的电池，当电池(特别是三元型)在遇到外部的强力挤压、针刺时，电池外壳与电芯之间的第一储液腔体1和第二储液腔体2被破坏，第一储液腔体1和第二储液腔体2里的硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液首先流出，即释放出带有阻燃剂的两种反应物。这两种溶液会迅速反应，首先吸收掉电池在受到外界环境的强力挤压或者针刺时所产生的热量，然后反应生成氢氧化铝沉淀物，覆盖在电芯的表面，同时产生二氧化碳(作为阻燃物)，隔绝空气，降低电池的温度，在极短时间内，即可形成灭火环境，阻止电池的热量升高，从而防止电池燃烧起火，确保电池的安全，防止事态恶化。
因此，对于本发明，其可以在电池受到外部强力的挤压或者针刺等破坏时，在其发生起火燃烧等问题之前，第一时间起到控制防护的作用。
需要说明的是，本发明的电池可以是任意一种电池，优选为各种类型的动力电池。
与现有技术相比较，本发明提供的具有灭火防护功能的电池，其具有如下有益效果：
1、本发明能够控制电池风险等级，增加电池安全性；
2、本发明的第一储液腔体1和第二储液腔体2的结构设计合理，易于使用及结构演变；
3、本发明的第一储液腔体1和第二储液腔体2，可以不限定形状、大小、位置以及个数，以便于分布于电芯所需要的各个位置；
4、本发明的灭火防护结构设计，可以灵活应用于铝壳、软包和圆柱等电池，不限定电池类型。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种具有灭火防护功能的电池，其可以在电池受到外部强力的挤压或者针刺等破坏时，及时防止电池燃烧起火，防止事态恶化，显著提升电池的整体安全性能，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种具有灭火防护功能的电池，其特征在于，包括电芯(3)，所述电芯(3)位于中空的电池外壳中；
所述电芯(3)的外表面与电池外壳的内表面之间的位置，从里到外依次设置有中空密封的第一储液腔体(1)和中空密封的第二储液腔体(2)；
所述第一储液腔体(1)和第二储液腔体(2)分别存储有两种不同的溶液，这两种不同的溶液在混合后将形成阻燃物；
所述第一储液腔体(1)和第二储液腔体(2)相接触。
2.如权利要求1所述的具有灭火防护功能的电池，其特征在于，当所述电芯(3)为方形的电芯时，所述电芯(3)的上下两侧与电池外壳之间的位置，分别从里到外依次设置有第一储液腔体(1)和第二储液腔体(2)；
所述第一储液腔体(1)和第二储液腔体(2)为方形的腔体；
所述第一储液腔体(1)和第二储液腔体(2)的形状、大小与电芯(3)的形状大小相对应匹配。
3.如权利要求1所述的具有灭火防护功能的电池，其特征在于，当所述电芯(3)为圆柱形的电芯时，所述电芯(3)的四周外壁与电池外壳的内表面之间的位置，从里到外依次设置有横截面是圆环形的第一储液腔体(1)和横截面是圆环形的第二储液腔体(2)。
4.如权利要求1所述的具有灭火防护功能的电池，其特征在于，所述第一储液腔体(1)上具有第一注液口(4)，所述第二储液腔体(2)上具有第二注液口(5)；
所述第一注液口(4)和第二注液口(5)分别进行密封处理。
5.如权利要求1所述的具有灭火防护功能的电池，其特征在于，所述第一储液腔体(1)和第二储液腔体(2)内存储的溶液，分别为硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液。
6.如权利要求1所述的具有灭火防护功能的电池，其特征在于，所述第一储液腔体(1)和第二储液腔体(2)内存储的溶液，分别为含有阻燃剂的硫酸铝溶液和含有阻燃剂的碳酸氢钠溶液。
7.如权利要求6所述的具有灭火防护功能的电池，其特征在于，所述阻燃剂包括烷基磷酸酯类、苯基磷酸酯类和环状磷腈类阻燃剂中的任意一种或者多种。
8.如权利要求6所述的具有灭火防护功能的电池，其特征在于，所述阻燃剂包括：磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯和六甲基磷腈中的一种或者多种。
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2018
- 2018-10-18 CN CN201811215686.0A patent/CN109148786A/zh active Pending
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