CN219534788U - 一种锂离子电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池结构，包括：壳体、液冷组件、连接管组。壳体具有安装腔，电池单体设置于所述安装腔，所述电池单体上设置有防爆口，所述防爆口处设置有防爆阀。液冷组件用于电池单体的降温，所述液冷组件具有液冷管。连接管组所述连接管组将所述防爆口和所述液冷管连通，在所述连接管组和液冷管之间设置有向液冷管单向通行的单向阀。通过连接管组将防爆口和液冷管连通，当电池单体受到破坏时，内部的高温电解液和气体被导向液冷管中并与液冷管中的冷却液融合降温，防止电解液和气体与空气接触，进而防止起火。

Description

一种锂离子电池结构

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池结构。

背景技术

锂离子电池由于具有高能量、高容量、高活性及高功率等优点受到广泛应用。但是电池遭受了极端的滥用情况，在内部发生短路或由于过充导致的内部高电压时都会使电池内部温度急剧上升，产生大量气体，使电池内部压力增大。若压力持续增大而无法释放，会导致电池发生***

在相关技术中，目前解决这些问题的通常方法是在锂离子电池的顶盖上增加一个防爆阀，锂离子电池出现上述情况内部产生气体，当锂离子电池内部气体压力达到防爆阀的***压力时，顶盖上的防爆片破裂，从而使锂离子电池内部气体从防爆阀口排出，防止锂离子电池因为胀气导致***。当防爆阀被气体冲开的同时，气体中伴随有火星、电解液和高温汽化液体同时喷出。由于电解液多含有机溶剂，喷出的电解液和火星在高温下遇到空气中的氧气非常容易着火，造成安全事故。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本实用新型提出一种锂离子电池，能够对防爆阀喷出的气体进行处理，防止着火。

根据本实用新型实施例的一种锂离子电池结构，包括：

壳体，具有安装腔；

电池单体，设置于所述安装腔，所述电池单体上设置有防爆口，所述防爆口处设置有防爆阀；

液冷组件，用于电池单体的降温，所述液冷组件具有液冷管；

连接管组，所述连接管组将所述防爆口和所述液冷管连通，在所述连接管组和液冷管之间设置有向液冷管单向通行的单向阀。

根据本实用新型实施例的一种锂离子电池结构，至少具有如下有益效果：

通过连接管组将防爆口和液冷管连接，当电池单体受到破坏时，内部的高温电解液和气体被导向液冷管中并与液冷管中的冷却液融合降温，防止电解液和气体与空气接触，进而防止起火。

在本实用新型的一些实施例中，所述连接管组包括多个方管和导通管，所述安装腔内沿所述壳体的上下方向间隔设置有多个电池组，每个电池组包括沿着所述壳体的左右方向间隔设置的多个电池单体，每个电池组中均设有一个所述方管，所述方管将电池组中的所有防爆口连通，所述导通管将多个所述方管连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述方管朝向所述电池单体的一端开设有多个分别与所述防爆口一一对齐的开口，所述方管上环绕所述开口设置有环形凸缘，所述环形凸缘抵接所述电池单体以使所述防爆口和所述方管连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述环形凸缘靠近所述电池单体的端面设置有密封圈。

在本实用新型的一些实施例中，所述方管长度方向的两端分别设置有第一安装部，所述壳体上设置有与所述第一安装部相配合的第二安装部，所述方管通过所述第一安装部和所述第二安装部与所述壳体进行连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一安装部上设置有通孔，所述第二安装部上设置有沿竖直方向延伸的腰型孔，螺栓组件穿设于所述通孔和所述腰型孔之中以紧固所述方管。

在本实用新型的一些实施例中，所述方管沿其长度方向上间隔设置有多个定位部，相邻两个所述定位部之间限定出定位槽，所述电池单体卡设于所述定位槽中，以使得所述防爆口对齐所述开口。

在本实用新型的一些实施例中，所述液冷组件包括多个导热板，沿电池单体的厚度方向，相邻两个电池单体之间限定出安装空间，所述导热板安置于所述安装空间内，所述导热板内部设置有第一管道，所述导热板上部设置有连通所述第一管道的进液口，下部设置有连接所述第一管道的出液口。

在本实用新型的一些实施例中，所述液冷管包括送液管和回液管，所述送液管连通多个所述进液口，所述送液管连通多个所述出液口，所述导通管连通所述回液管。

在本实用新型的一些实施例中，所述液冷组件还包括储液箱，散热板和循环泵，所述散热板内设置有第二管道，所述回液管连通所述第二管道的入口端，所述第二管道的出口端连通所述储液箱，所述循环泵的输出端连通所述送液管，输入端连通所述储液箱。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的一种锂离子电池的结构示意图；

图2为图1实施例中方管的结构示意图；

图3为图1实施例中电池单体的结构示意图。

附图标记：

壳体100、第二安装部110、腰型孔120、

电池单体200、防爆口210、注液口220、正极柱230、负极柱240、

液冷组件300、液冷管310、送液管311、回液管312、导热板320、

连接管组400、方管410、开口411、环形凸缘412、密封圈413、第一安装部414、通孔415、定位部416、导通管420。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1所示，本实用性新的一种锂离子电池结构，包括壳体100、电池单体200以及液冷组件300和连接管组400。

壳体100包括五块板件，五块板件之间围设形成具有开口411的安装腔，如此，壳体100结构简单。

电池单体200设置在安装腔内，能够防止外界对电池单体200的破坏，电池单体200上设置有防爆口210，防爆口210处设有防爆阀，可以理解的是，锂离子电池在实用不当或招收破坏时，电池单体200内部会产生高温和大量气体，当内部温度或者压强达到预定数值时，防爆阀打开，气体可从防爆口210排出，如此能够防止电池单体200***。

液冷组件300用于给电池单体200降温，可以理解的是，锂离子电池在使用中会产生大量的热，如果热量不及时排出导致电池单体200温度上升将对锂离子电池的性能造成极大的影响。通过液冷组件300能够高效的对电池单体200进行降温。液冷组件300包括液冷管310，液冷管310用于冷却液的输送。

连接管组400用于将防爆口210和液冷管310连通，在连接管组400合液冷管310之间设置有向液冷管310单向通行的单向阀。如此，当电池单体200中的气体或液体通过防爆口210出时能够通过连接管组400导入液冷管310中进行降温，并通过冷却液吸收一些气体。能够防止从防爆口210喷出的电解液与空气接触发生燃烧或者污染周围环境。通过设置单向阀能够防止液冷管310中的冷却液反向流动至电池单体200内部。

在本实用新型的一些实施例中，连接管组400包括多个方管410和导通管420，安装腔内沿着壳体100的上下方向间隔设置有多个电池组，每个电池组包括沿着壳体100的左右方向间隔设置的多个电池单体200，每个电池组中均设有一个方管410，方管410将电池组中的所有防爆口210连通，导通管420将多个方管410连通。可以理解的是，通过方管410将每个电池组中多个防爆口210连通管起来，如此，不需要每个电池单体200的防爆口210单独与液冷管310连接，简化结构，节省成本。

参照图2所示，在本使用新型的一些实施例中，方管410朝向电池单体200的一端开设有多个分别与防爆口210一一对齐的开口411，方管410上环绕开口411设置有环形凸缘412，环形凸缘412抵接电池单体200以使得防爆口210与方管410连通。可以理解的是，方管410与电池单体200中防爆口210所在的端面抵接，以实现防爆口210和方管410的紧密连接，通过环形凸缘412的设置，用环形凸缘412靠近电池单体200的一端与电池单体200配合，实现密封，防止大平面的配合，降低所需的精度要求，减小加工难度，能够降低大平面不平整导致连接不紧密的风险。

参照图2所示，环形凸缘412靠近电池单体200的端面设置有密封圈413，可以理解的是，通过密封圈413能够提高方管410与防爆口210连接的紧密性，防止漏液。

参照图1所示，在本实用新型的一些实施例中，方管410长度方向的两端分别设置有第一安装部414，壳体100上设置有与第一安装部414相配合的第二安装部110，方管410通过第一安装部414和第二安装部110与壳体100进行连接。通过第一连接部和第二连接部的将方管410和壳体100连接，实现方管410的开口411和防爆口210连接的稳定性，确保不会发生松脱漏液。

参照图1所示和图2，在本实用新型的一些实施例中，第一安装部414上设置有通孔415，第二安装部110上设置有沿竖直方向延伸的腰型孔120，螺栓组件穿设于通孔415和腰型孔120之中以紧固方管410。可以理解的是，通过调整螺栓组件在腰型孔120中的位置，能够调整方管410的安装高度，以使得方管410的开口411在竖直方向上能够对准防爆口210，以容许一定的制造安装误差。

在本实用新型的一些实施例中，第一安装部414和第二安装部110直接焊接，提高连接的可靠性。

参照图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，方管410沿其长度方向上间隔设置有多个定位部416，相邻两个定位部416之间限定出定位槽，电池单体200卡设于定位槽中，以使得防爆口210对齐开口411。可以理解的是，通过将电池单体200限制在相邻两个定位部416之间，能够保证电池单体200的防爆口210与方管410的开口411在水平方向上对齐。

参照图1所示，在本实用新型的一些实施例中，液冷组件300包括多个导热板320，导热板320能够吸收电池单体200产生的热量，保持电池单体200的温度稳定。沿电池单体200的厚度方向，相邻两个电池单体200之间限定出安装空间，导热板320安装在安装空间中。如此，导热板320能够同时吸收其两侧的电池单体200产生的热量。导热板320内部设置有第一管道，冷却从第一管道中流过并带走导热板320吸收的热量。第一管道在导热板320内部往复弯曲，以能覆盖导热板320的大部分面积，便于第一管道中的冷却液带走导热板320的热量。导热板320上部设置有连通第一管道的进液口，下部设置有连接第一管道的出液口。进液口设置在上方，冷却液能够在重力作用下顺畅流动。电池单体200的厚度方向为图3所示的左右方向。

参照图1所示，在本实用新型的一些实施例中，液冷管310包括送液管311和回液管312，送液管311连通多个进液口，送液管311连通多个出液口，导通管420连通回液管312。可以理解的是，将导通管420连通回液管312，防爆口210出来的电解液和气体，直接流回储液箱进行处理。

参照图2所示，在本实用新型的一些实施例中，液冷组件300还包括储液箱，散热板和循环泵，散热板内设置有第二管道，回液管312连通第二管道的入口端，第二管道的出口端连通储液箱，循环泵的输出端连通送液管311，输入端连通储液箱。具体的，散热板厚度方向两个的侧面设置有散热片，以加强散热。循环泵将储液箱中的冷却液输送至到导热板320中，冷却液从回液管312进入到散热板的第二管道进行降温之后回到储液箱，以实现循环。将回液口连通散热板，防爆口210喷出的高温电解液和气体能够进入到散热板进行降温，在回到储液箱，提高安全性。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下，作出各种变化。

Claims (10)

1.一种锂离子电池结构，其特征在于,包括：

壳体(100)，具有安装腔；

电池单体(200)，设置于所述安装腔，所述电池单体(200)上设置有防爆口(210)，所述防爆口(210)处设置有防爆阀；

液冷组件(300)，用于电池单体(200)的降温，所述液冷组件(300)具有液冷管(310)；

连接管组(400)，所述连接管组(400)将所述防爆口(210)和所述液冷管(310)连通，在所述连接管组(400)和液冷管(310)之间设置有向液冷管(310)单向通行的单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池结构，其特征在于，

所述连接管组(400)包括多个方管(410)和导通管(420)，所述安装腔内沿所述壳体(100)的上下方向间隔设置有多个电池组，每个电池组包括沿着所述壳体(100)的左右方向间隔设置的多个电池单体(200)，每个电池组中均设有一个所述方管(410)，所述方管(410)将电池组中的所有防爆口(210)连通，所述导通管(420)将多个所述方管(410)连通。

3.根据权利要求2所述的一种锂离子电池结构，其特征在于，

所述方管(410)朝向所述电池单体(200)的一端开设有多个分别与所述防爆口(210)一一对齐的开口(411)，所述方管(410)上环绕所述开口(411)设置有环形凸缘(412)，所述环形凸缘(412)抵接所述电池单体(200)以使所述防爆口(210)和所述方管(410)连通。

4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池结构，其特征在于，

所述环形凸缘(412)靠近所述电池单体(200)的端面设置有密封圈(413)。

5.根据权利要求2所述的一种锂离子电池结构，其特征在于，

所述方管(410)长度方向的两端分别设置有第一安装部(414)，所述壳体(100)上设置有与所述第一安装部(414)相配合的第二安装部(110)，所述方管(410)通过所述第一安装部(414)和所述第二安装部(110)与所述壳体(100)进行连接。

6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池结构，其特征在于，

所述第一安装部(414)上设置有通孔(415)，所述第二安装部(110)上设置有沿竖直方向延伸的腰型孔(120)，螺栓组件穿设于所述通孔(415)和所述腰型孔(120)之中以紧固所述方管(410)。

7.根据权利要求3所述的一种锂离子电池结构，其特征在于，

所述方管(410)沿其长度方向上间隔设置有多个定位部(416)，相邻两个所述定位部(416)之间限定出定位槽，所述电池单体(200)卡设于所述定位槽中，以使得所述防爆口(210)对齐所述开口(411)。

8.根据权利要求2所述的一种锂离子电池结构，其特征在于，

所述液冷组件(300)包括多个导热板(320)，沿电池单体(200)的厚度方向，相邻两个电池单体(200)之间限定出安装空间，所述导热板(320)安置于所述安装空间内，所述导热板(320)内部设置有第一管道，所述导热板(320)上部设置有连通所述第一管道的进液口，下部设置有连接所述第一管道的出液口。

9.根据权利要求8所述的一种锂离子电池结构，其特征在于，

所述液冷管(310)包括送液管(311)和回液管(312)，所述送液管(311)连通多个所述进液口，所述送液管(311)连通多个所述出液口，所述导通管(420)连通所述回液管(312)。

10.根据权利要求9所述的一种锂离子电池结构，其特征在于，

所述液冷组件(300)还包括储液箱，散热板和循环泵，所述散热板内设置有第二管道，所述回液管(312)连通所述第二管道的入口端，所述第二管道的出口端连通所述储液箱，所述循环泵的输出端连通所述送液管(311)，输入端连通所述储液箱。