CN111916596B - 一种电池保护装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书一个或多个实施例提供一种电池保护装置，包括电池壳体，电池壳体上两端的极柱电连接有连接片，以和电池芯体的极耳连接导通，通过膨胀阀外接有进液管，以通入冷却液，并通过出液管贴合于电池芯体外侧壁上，以降温散热，通过感温包填充有膨胀液，以感测出液管温度，并控制膨胀阀的开合程度，以实时自动调整散热，膨胀阀上还设有开关机构，同时设置有相互螺纹啮合的螺杆和螺母，螺母中空内部填充有阻燃粉，原始状态下，螺母外侧贴合有弹性膜，并通过弹性绳夹持固定，当感温包感测温度达到极限阈值时，以可触发开关机构，以触发导通顶刺机构，以刺断连接片和弹性绳，以抛撒阻燃粉，由此实现及时灭火和隔绝电池的功能。
Description
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池保护装置。
背景技术
随着电池的使用越来越广泛，电池安全问题也日益突出，电池在供电时会产生大量的热量，因此需要对电池进行有效的降温，特别的，电池在储存、运输过程中可能会发生因外部短路等意外情况下受到大电流的冲击产生过热，甚至导致电池的燃烧***，同时电池在过充和过放电的状态下，由于电流增大，也会造成温度的迅速升高，如果无法及时进行散热，不仅会影响电池的寿命，而且增加了电池的不稳定性，存在安全隐患，而现有技术中一般通过向电池盒内持续通入冷气或吹气的方式对电池进行降温，然而一方面，不具有随电池温度变化自动调整的功能，由此无法匹配电池实时使用中的不同温度，以保持电池使用的理想状态，尤其当电池温度异常迅速升高时，难以及时调整散热，以保障电池的安全性和稳定性，另一方面，在电池发生意外事故燃烧甚至***时，此时通入的冷却空气会在一定程度上帮助燃烧，且由于没有主动的及时灭火和隔绝电池的功能，以致电池极易剧烈燃烧，进而发生更严重的二次事故，安全性较差。
发明内容
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种电池保护装置，以实现可根据电池不同实时温度自动调整散热，且达到温度阈值时可及时灭火和隔绝电池的功能。
基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种电池保护装置，包括：
电池壳体；
电池芯体，固定在电池壳体内底端面上；
极柱，固定于电池壳体上两端，极柱底端穿入电池壳体内，并电连接有连接片，以通过连接片和电池芯体的极耳连接导通；
膨胀阀，设于电池芯体上端，膨胀阀入口端外接有进液管，用以通入冷却液，膨胀阀出口端连接有出液管，出液管贴合于电池芯体外侧壁上，并延伸出电池壳体；
感温包，贴合设于出液管延伸出电池壳体外的一端上；
毛细管，毛细管一端连通于感温包，另一端连通于膨胀阀，用以控制膨胀阀的开合程度；
开关机构，设于膨胀阀上靠近毛细管的一端；
丝杠结构，包括相互螺纹啮合的螺杆和螺母，螺杆一端固定于电池壳体内中部顶端，另一端向下抵触于电池芯体上端，螺母设计为中空结构，以填充有阻燃粉，且螺母侧壁和底壁上设有若干通孔；
弹簧，设于螺母和电池壳体顶壁之间；
弹性膜，覆盖贴合于螺母外侧的侧壁和底壁上；
弹性绳，沿螺母外侧壁周向一周张紧环绕，且弹性绳上端连接于电池壳体顶壁上，用以夹持弹性膜和螺母；
顶刺机构，和开关机构电连接，通过感温包感测出液管温度达到极限阈值时，以可触发开关机构，以可触发导通顶刺机构，以刺断连接片和弹性绳，以使螺母受弹簧推力向下移动，并通过通孔撒出阻燃粉。
优选地，膨胀阀包括有进液腔、出液腔、控制腔、膜片、阀杆、球体，进液腔和出液腔相互连通，并分别外接连通于进液管和出液管，控制腔设于出液腔上端，膜片设于控制腔内，阀杆上端固定于膜片上，下端穿设入出液腔，并固定连接有球体，球体直径大于出液腔和进液腔的连接处管道的内径，位于膜片上部的控制腔通过毛细管和感温包相连通，且均填充有膨胀液，以可受热膨胀，以推动阀杆，以推离球体，以可扩大出液腔的流量。
优选地，出液腔内底端还设有压簧，压簧上端固定有支撑板，用于支撑球体。
优选地，开关机构包括有阀针、接近开关，阀针一端固定于膜片上端面上，另一端向上穿出控制腔，接近开关固定于阀针穿出控制腔的一端，且接近开关的探测端朝向膨胀阀，膨胀液受热膨胀以推动膜片时，以可带动阀针移动，以可触发接近开关，以可触发导通顶刺机构。
优选地，顶刺机构包括有电动推杆、顶刀，顶刀上下两端设计为对称的尖刺状，顶刀顶端穿入电池壳体内顶壁，顶刀底端抵触于电动推杆的活动端，电动推杆抵触于顶刀处设有凹槽，以和顶刀的尖刺端相配合，电动推杆固定于电池壳体内，且电动推杆活动端的末端设计为尖刺状，电动推杆和接近开关电连接，以可通过接近开关触发电动推杆的活动端推出，以刺断弹性绳，同时可带动顶刀移出凹槽，以向上刺断连接片。
优选地，出液管呈蛇形盘绕于电池芯体外侧壁上。
优选地，弹簧一端穿入电池壳体顶壁内，另一端抵触于螺母上端。
优选地，弹簧设有不少于两组。
优选地，螺杆抵触于电池芯体的一端固定有橡胶减震垫。
从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的一种电池保护装置，通过设置电池壳体，电池壳体内底端面上固定有电池芯体，电池壳体上两端固定有极柱，极柱底端穿入电池壳体内，并电连接有连接片，以通过连接片和电池芯体的极耳连接导通，从而使用时，通过两端的极柱以可和外部的充放电设备连接导通，电池芯体上端设有膨胀阀，膨胀阀入口端外接有进液管，用以通入冷却液，膨胀阀出口端连接有出液管，出液管贴合于电池芯体外侧壁上，从而通过冷却液循环流经电池芯体外侧壁，以达到降温散热的效果，同时出液管延伸出电池壳体外的一端上贴合设有感温包，且通过毛细管连通于膨胀阀，从而通过感温包和毛细管内填充有膨胀液，以可感测出液管流出电池芯体一端的实时温度，从而通过膨胀液的热胀冷缩，以可实现控制膨胀阀的开合程度，以实时控制冷却液的流通量，以实现可根据电池芯体不同实时温度自动调整出液管冷却散热能力的功能，以利于保持电池使用的理想温度状态，以保障电池的安全性和稳定性，另外，膨胀阀上靠近毛细管的一端设有开关机构，同时设置有相互螺纹啮合的螺杆和螺母，其中，螺母设计为中空结构，以填充有阻燃粉，且螺母侧壁和底壁上设有若干通孔，原始状态下，螺母外侧的侧壁和底壁上覆盖贴合有弹性膜，并通过弹性绳夹持固定弹性膜和螺母，使用中出现意外状况下，以通过感温包感测出液管温度达到极限阈值，从而以可触发开关机构，以可触发导通顶刺机构，以刺断连接片和弹性绳，从而螺母解脱弹性绳的夹持束缚，以受弹簧的推力向下螺旋移动，从而通过通孔抛撒出阻燃粉，以均匀覆盖于电池芯体上，而阻燃粉由于自身的特性，以可起到吸热和阻燃的作用，同时由于连接片被刺断，以可及时断开电池芯体的电连接，由此实现异常状态下及时灭火和隔绝电池的功能，以避免带来严重的安全事故，及时消除隐患以保障安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书一个或多个实施例，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。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的图1的A处的放大示意图；
图3为本发明实施例的膨胀阀的结构示意图。
图中：1、电池壳体；2、电池芯体；3、极柱；4、连接片；5、膨胀阀；51、进液腔；52、出液腔；53、控制腔；54、膜片；55、阀杆；56、球体；57、压簧；58、支撑板；6、进液管；7、出液管；8、感温包；9、毛细管；10、开关机构；101、阀针；102、接近开关；11、丝杠结构；111、螺杆；112、螺母；12、弹簧；13、弹性膜；14、弹性绳；15、顶刺机构；151、电动推杆；1511、凹槽；152、顶刀；16、橡胶减震垫。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
一种电池保护装置，如图1至图3所示，包括电池壳体1，电池壳体1内底端面上固定有电池芯体2，电池壳体1上两端固定有极柱3，极柱3底端穿入电池壳体1内，并电连接有连接片4，以通过连接片4和电池芯体2的极耳连接导通，电池芯体2上端设有膨胀阀5，膨胀阀5入口端外接有进液管6，用以通入冷却液，膨胀阀5出口端连接有出液管7，出液管7贴合于电池芯体2外侧壁上，并延伸出电池壳体1，出液管7延伸出电池壳体1外的一端上贴合设有感温包8，设置有毛细管9，毛细管9一端连通于感温包8，另一端连通于膨胀阀5，用以控制膨胀阀5的开合程度，膨胀阀5上靠近毛细管9的一端设有开关机构10，同时设置有丝杠结构11，丝杠结构11包括相互螺纹啮合的螺杆111和螺母112，螺杆111一端固定于电池壳体1内中部顶端，另一端向下抵触于电池芯体2上端，螺母112设计为中空结构，以填充有阻燃粉，且螺母112侧壁和底壁上设有若干通孔，螺母112和电池壳体1顶壁之间设有弹簧12，螺母112外侧的侧壁和底壁上覆盖贴合有弹性膜13，沿螺母112外侧壁周向一周张紧环绕有弹性绳14，且弹性绳14上端连接于电池壳体1顶壁上，用以夹持弹性膜13和螺母112，开关机构10电连接有顶刺机构15，通过感温包8感测出液管7温度达到极限阈值时，以可触发开关机构10，以可触发导通顶刺机构15，以刺断连接片4和弹性绳14，以使螺母112受弹簧12推力向下移动，并通过通孔撒出阻燃粉。
本发明通过设置电池壳体1，电池壳体1内底端面上固定有电池芯体2，电池壳体1上两端固定有极柱3，极柱3底端穿入电池壳体1内，并电连接有连接片4，以通过连接片4和电池芯体2的极耳连接导通，从而使用时，通过两端的极柱3以可和外部的充放电设备连接导通，电池芯体2上端设有膨胀阀5，膨胀阀5入口端外接有进液管6，用以通入冷却液，膨胀阀5出口端连接有出液管7，出液管7贴合于电池芯体2外侧壁上，从而通过冷却液循环流经电池芯体2外侧壁，以达到降温散热的效果，同时出液管7延伸出电池壳体1外的一端上贴合设有感温包8，且通过毛细管9连通于膨胀阀5，从而通过感温包8和毛细管9内填充有膨胀液，以可感测出液管7流出电池芯体2一端的实时温度，从而通过膨胀液的热胀冷缩，以可实现控制膨胀阀5的开合程度，以实时控制冷却液的流通量，以实现可根据电池芯体2不同实时温度自动调整出液管7冷却散热能力的功能，以利于保持电池使用的理想温度状态，以保障电池的安全性和稳定性，另外，膨胀阀5上靠近毛细管9的一端设有开关机构10，同时设置有相互螺纹啮合的螺杆111和螺母112，其中，螺母112设计为中空结构，以填充有阻燃粉，且螺母112侧壁和底壁上设有若干通孔，原始状态下，螺母112外侧的侧壁和底壁上覆盖贴合有弹性膜13，并通过弹性绳14夹持固定弹性膜13和螺母112，使用中出现意外状况下，以通过感温包8感测出液管7温度达到极限阈值，从而以可触发开关机构10，以可触发导通顶刺机构15，以刺断连接片4和弹性绳14，从而螺母112解脱弹性绳14的夹持束缚，以受弹簧12的推力向下螺旋移动，从而通过通孔抛撒出阻燃粉，以均匀覆盖于电池芯体2上，而阻燃粉由于自身的特性，以可起到吸热和阻燃的作用，同时由于连接片4被刺断，以可及时断开电池芯体2的电连接，由此实现异常状态下及时灭火和隔绝电池的功能，以避免带来严重的安全事故，及时消除隐患以保障安全性。
在本发明的实施例中，膨胀阀5包括有进液腔51、出液腔52、控制腔53、膜片54、阀杆55、球体56，进液腔51和出液腔52相互连通，并分别外接连通于进液管6和出液管7，控制腔53设于出液腔52上端，膜片54设于控制腔53内，阀杆55上端固定于膜片54上，下端穿设入出液腔52，并固定连接有球体56，球体56直径大于出液腔52和进液腔51的连接处管道的内径，位于膜片54上部的控制腔53通过毛细管9和感温包8相连通，且均填充有膨胀液，从而通过感温包8感测出液管7温度，以可使膨胀液受热膨胀，以可增加膜片54上部的控制腔53内的压力，以可通过膜片54推动阀杆55，以推离球体56，从而扩大出液腔52的流量，同理，通过膨胀液冷缩，以可通过膜片54带动阀杆55，以带动球体56靠近出液腔52和进液腔51的连接处管道，从而减小出液腔52的流量，由此实现可根据电池芯体2不同温度，以实时控制冷却液的流通量，以自动调整出液管7冷却散热能力的功能。
在本发明的实施例中，出液腔52内底端还设有压簧57，压簧57上端固定有支撑板58，用于稳固支撑球体56，以达到稳固调节的效果。
在本发明的实施例中，开关机构10包括有阀针101、接近开关102，阀针101一端固定于膜片54上端面上，另一端向上穿出控制腔53，接近开关102固定于阀针101穿出控制腔53的一端，且接近开关102的探测端朝向膨胀阀5，从而膨胀液受热膨胀以推动膜片54时，以可带动阀针101靠近膨胀阀5移动，从而以可触发接近开关102，以可触发导通顶刺机构15。
在本发明的实施例中，顶刺机构15包括有电动推杆151、顶刀152，顶刀152上下两端设计为对称的尖刺状，顶刀152顶端穿入电池壳体1内顶壁，顶刀152底端抵触于电动推杆151的活动端，且电动推杆151抵触于顶刀152处设有凹槽1511，以可和顶刀152的尖刺端相配合，电动推杆151固定于电池壳体1内，且和接近开关102电连接，电动推杆151活动端的末端同样设计为尖刺状，从而通过接近开关102触发电动推杆151的活动端推出时，以可通过电动推杆151末端尖刺冲击，以刺断弹性绳14，同时随电动推杆151推出，以可使顶刀152移出凹槽1511，以向上冲击刺断连接片4。
在本发明的实施例中，出液管7呈蛇形盘绕于电池芯体2外侧壁上，以利于增大冷却散热的面积。
在本发明的实施例中，弹簧12一端穿入电池壳体1顶壁内，另一端抵触于螺母112上端，以可有效利用电池壳体1内空间，以利于增大弹簧12弹力推动的行程，从而以利于螺母112受弹簧12推动螺旋抛洒的效果。
在本发明的实施例中，弹簧12设有不少于两组，以利于进一步提升弹簧12推动螺母112螺旋抛洒的效果。
在本发明的实施例中，螺杆111抵触于电池芯体2的一端固定有橡胶减震垫16，以起到抵触固定和减震的作用。
在本发明公开的一种电池保护装置中，使用时，通过电池壳体1上两端的极柱3电连接有连接片4，以通过连接片4和电池芯体2的极耳连接导通，从而连通电池芯体2和外部的充放电设备，电池芯体2上端的膨胀阀5外接有进液管6，以通入冷却液，通过膨胀阀5出口端连接有出液管7，并贴合于电池芯体2外侧壁上，从而通过冷却液循环流经电池芯体2外侧壁，以达到降温散热的效果，同时出液管7延伸出电池壳体1外的一端上贴合设有感温包8，且通过毛细管9连通于膨胀阀5，从而通过感温包8和毛细管9内填充有膨胀液，以感测出液管7实时温度，并通过膨胀液的热胀冷缩，以实现控制膨胀阀5的开合程度，以实时控制冷却液的流通量，以实现自动调整散热能力的功能，另外，膨胀阀5上还设有开关机构10，同时设置有相互螺纹啮合的螺杆111和螺母112，其中，螺母112设计为中空结构，以填充有阻燃粉，且螺母112侧壁和底壁上设有若干通孔，原始状态下，螺母112外侧的侧壁和底壁上覆盖贴合有弹性膜13，并通过弹性绳14夹持固定，当使用中通过感温包8感测出液管7温度达到极限阈值时，以触发开关机构10，以触发导通顶刺机构15，以刺断连接片4和弹性绳14，从而螺母112受弹簧12的推力向下螺旋移动，以通过通孔抛撒阻燃粉于电池芯体2上，以起到吸热和阻燃的作用，同时通过刺断连接片4，以及时断开电池芯体2的电连接，由此实现异常状态下及时灭火和隔绝电池的功能，其中，膨胀阀5包括有进液腔51、出液腔52、控制腔53、膜片54、阀杆55、球体56，通过感温包8感测出液管7温度，以可使膨胀液热胀冷缩，以可控制膜片54上部的控制腔53压力，以可通过膜片54推动阀杆55，以推动球体56，以调节出液腔52的流量，出液腔52内底端还设有压簧57，压簧57上端固定有支撑板58，用于稳固支撑球体56，开关机构10包括有阀针101、接近开关102，膨胀液受热膨胀以推动膜片54时，以可带动阀针101移动，从而以可触发接近开关102，顶刺机构15包括有电动推杆151、顶刀152，通过触发电动推杆151推出时，以可通过电动推杆151末端尖刺冲击，以刺断弹性绳14，同时带动顶刀152移出凹槽1511，以向上冲击刺断连接片4，出液管7呈蛇形盘绕于电池芯体2外侧壁上，以利于增大冷却散热的面积，弹簧12一端穿入电池壳体1顶壁内，另一端抵触于螺母112上端，且弹簧12设有不少于两组，以利于提升弹簧12推动螺母112螺旋抛洒的效果，螺杆111抵触于电池芯体2的一端固定有橡胶减震垫16，以起到抵触固定和减震的作用。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电池保护装置，其特征在于，包括：
电池壳体；
电池芯体，固定在所述电池壳体内底端面上；
极柱，固定于所述电池壳体上两端，所述极柱底端穿入所述电池壳体内，并电连接有连接片，以通过所述连接片和所述电池芯体的极耳连接导通；
膨胀阀，设于所述电池芯体上端，所述膨胀阀入口端外接有进液管，用以通入冷却液，所述膨胀阀出口端连接有出液管，所述出液管贴合于所述电池芯体外侧壁上，并延伸出所述电池壳体；
感温包，贴合设于所述出液管延伸出所述电池壳体外的一端上；
毛细管，所述毛细管一端连通于所述感温包，另一端连通于所述膨胀阀，用以控制所述膨胀阀的开合程度；
开关机构，设于所述膨胀阀上靠近所述毛细管的一端；
丝杠结构，包括相互螺纹啮合的螺杆和螺母，所述螺杆一端固定于所述电池壳体内中部顶端，另一端向下抵触于所述电池芯体上端，所述螺母设计为中空结构，以填充有阻燃粉，且所述螺母侧壁和底壁上设有若干通孔；
弹簧，设于所述螺母和所述电池壳体顶壁之间；
弹性膜，覆盖贴合于所述螺母外侧的侧壁和底壁上；
弹性绳，沿所述螺母外侧壁周向一周张紧环绕，且所述弹性绳上端连接于所述电池壳体顶壁上，用以夹持所述弹性膜和所述螺母；
顶刺机构，和所述开关机构电连接，通过所述感温包感测所述出液管温度达到极限阈值时，以可触发所述开关机构，以可触发导通所述顶刺机构，以刺断所述连接片和所述弹性绳，以使所述螺母受所述弹簧推力向下移动，并通过所述通孔撒出所述阻燃粉；
所述膨胀阀包括有进液腔、出液腔、控制腔、膜片、阀杆、球体，所述进液腔和所述出液腔相互连通，并分别外接连通于所述进液管和所述出液管，所述控制腔设于所述出液腔上端，所述膜片设于所述控制腔内，所述阀杆上端固定于所述膜片上，下端穿设入所述出液腔，并固定连接有所述球体，所述球体直径大于所述出液腔和所述进液腔的连接处管道的内径，位于所述膜片上部的所述控制腔通过所述毛细管和所述感温包相连通，且均填充有膨胀液，以可受热膨胀，以推动所述阀杆，以推离所述球体，以可扩大所述出液腔的流量；
所述开关机构包括有阀针、接近开关，所述阀针一端固定于所述膜片上端面上，另一端向上穿出所述控制腔，所述接近开关固定于所述阀针穿出所述控制腔的一端，且所述接近开关的探测端朝向所述膨胀阀，所述膨胀液受热膨胀以推动所述膜片时，以可带动所述阀针移动，以可触发所述接近开关，以可触发导通所述顶刺机构；
所述顶刺机构包括有电动推杆、顶刀，所述顶刀上下两端设计为对称的尖刺状，所述顶刀顶端穿入所述电池壳体内顶壁，所述顶刀底端抵触于所述电动推杆的活动端，所述电动推杆抵触于所述顶刀处设有凹槽，以和所述顶刀的尖刺端相配合，所述电动推杆固定于所述电池壳体内，且所述电动推杆活动端的末端设计为尖刺状，所述电动推杆和所述接近开关电连接，以可通过所述接近开关触发所述电动推杆的活动端推出，以刺断所述弹性绳，同时可带动所述顶刀移出所述凹槽，以向上刺断所述连接片。
2.根据权利要求1所述的一种电池保护装置，其特征在于，所述出液腔内底端还设有压簧，所述压簧上端固定有支撑板，用于支撑所述球体。
3.根据权利要求1所述的一种电池保护装置，其特征在于，所述出液管呈蛇形盘绕于所述电池芯体外侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种电池保护装置，其特征在于，所述弹簧一端穿入所述电池壳体顶壁内，另一端抵触于所述螺母上端。
5.根据权利要求1所述的一种电池保护装置，其特征在于，所述弹簧设有不少于两组。
6.根据权利要求1所述的一种电池保护装置，其特征在于，所述螺杆抵触于所述电池芯体的一端固定有橡胶减震垫。
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