一种可提高锂离子电池使用安全性的防护壳

摘要

本发明公开了一种可提高锂离子电池使用安全性的防护壳，属于锂离子电池技术领域，一种可提高锂离子电池使用安全性的防护壳，本方案中当锂离子电池本体燃烧时，阻挡膜被烧破后，弹性膜将灭火球弹出到锂离子电池本体上和防护壳体内部各处，灭火球迅速解体将内部的水喷发出来，对锂离子电池本体灭火和降温，避免继续燃烧，使用人员有更多逃离时间；当锂离子电池本体发生爆炸时，防护壳体有缓冲防护作用，爆炸力度较大时，其碎片会撞击包裹层被其包住，储藏腔内部的胶水会流到爆炸碎片上，使得爆炸碎片与包裹层胶黏在一起，可以避免爆炸碎片的锋利边角和高温对人体造成伤害，防止了对来不及反应的人员造成更大的伤害，安全性高。

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，更具体地说，涉及一种可提高锂离子电池使用安全性的防护壳。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

锂离子电池一直是绿色环保电池的首选，目前锂电池被广泛的应用到生活中的很多领域，生活中最常见的大多数电动车中就运用到了锂离子电池作为能源，将电能转化成机械能来驱动车辆运动，由于电动车方便快捷，电动车深受广大市民的欢迎。随着锂离子电池电动车的大量运用，很多因为操作不当等问题，经常会发生锂离子电池爆炸燃烧等严重的现象，例如好多群众将电动车带进电梯以及在家中充电而发生的电池燃烧爆炸的新闻不在少数。

目前在使用电动车的过程中，一般主要是由于对电动车中锂离子电池的过充、过放、外力冲击和高温等原因，而造成锂离子电池的燃烧爆炸，目前对锂离子电池外部没有相应的防护缓冲，不能及时对电池燃烧爆炸进行相应处理，导致锂离子燃烧爆炸的时间很迅速，使用人员没有相应的反应和应急时间，使得人们逃离危险的时间很短，对使用者安全有较大的威胁。因此，提出一种可提高锂离子电池使用安全性的防护壳，以解决上述问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可提高锂离子电池使用安全性的防护壳，本方案中当锂离子电池本体发生燃烧时，防护壳体内壁的阻挡膜被烧破后，弹性膜会将灭火球弹出到锂离子电池本体上以及防护壳体内部各处，同时灭火球内部破裂膜发生破裂，灭火球会迅速解体会将灭火球内部的水喷发出来，从而可对锂离子电池本体燃烧进行灭火以及降温，避免锂离子电池本体继续进行燃烧，同时也给使用人员更多的逃离现场的时间；当锂离子电池本体最终发生爆炸解体时，防护壳体会对其爆炸有着缓冲防护的作用，当爆炸力度较大时，其碎片会撞击包裹层被其包住，由于爆炸碎片的高温会将储藏腔内部的固态胶水进行熔化呈液体，此时胶水会通过筛网流到爆炸碎片上，使得爆炸碎片与包裹层胶黏在一起，通过包裹层不仅可以避免爆炸碎片的锋利边角对人员造成伤害，而且可避免其高温对人体造成伤害，防护效果好，极大的防止了锂离子电池本体解体而对来不及反应的人员造成更大的伤害，提高了使用的安全性。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种可提高锂离子电池使用安全性的防护壳，包括锂离子电池本体和防护壳体，所述锂离子电池本体位于防护壳体的内部，所述锂离子电池本体内壁和防护壳体外壁之间固定连接有若干个固定杆，所述防护壳体上下壁和侧壁均开设有若干个放置槽，所述放置槽内壁上固定连接有弹性膜，所述放置槽靠近锂离子电池本体的一端设有阻挡膜，所述阻挡膜固定连接于防护壳体的内壁，所述弹性膜和阻挡膜之间放置有若干个灭火球，所述防护壳体外壁固定连接有若干个包裹层，所述包裹层内部开设有储藏腔，所述储藏腔内部填充有固态胶水，所述包裹层靠近放置槽的一端固定连接有若干个筛网，所述筛网与储藏腔之间连通有多个连接通道。由于高温会使得弹性膜和阻挡膜之间的气体发生膨胀，并使得弹性膜膨胀拉紧，然后防护壳体内壁的阻挡膜会被烧破，气体泄出，此时弹性膜会将灭火球弹出到锂离子电池本体上以及防护壳体内部各处进行灭火降温；当锂离子电池本体爆炸力度较大时，其碎片会撞击包裹层，通过包裹层会将爆炸碎片包住，筛网的孔径变大，同时由于爆炸碎片的高温会将储藏腔内部的固态胶水进行熔化呈液体，此时胶水最终会流到爆炸碎片，从而使得爆炸碎片与包裹层胶黏在一起，通过包裹层不仅可以避免爆炸碎片的锋利边角对人员造成伤害，而且可以通过包裹，避免其高温对人体造成伤害，防护效果好，极大的防止了锂离子电池本体解体而对来不及反应的人员造成更大的伤害，提高了使用的安全性。

进一步的，所述防护壳体的上下壁和侧壁均开设有若干个泄气通道，所述泄气通道远离锂离子电池本体一端固定连接有防水透气膜，防水透气膜主要防止外界水进入到防护壳体的内部，避免对锂离子电池本体产生影响。

进一步的，所述泄气通道靠近锂离子电池本体的一端固定连接有防护滤网，防护滤网可防止锂离子电池本体解体后的碎片从泄气通道飞出，提高安全性。

进一步的，所述泄气通道内部还固定连接有吸附滤网，所述吸附滤网位于防水透气膜和防护滤网之间，通过吸附滤网可吸附烟气中的大量有害物质，避免对外界环境和人体造成影响。

进一步的，所述所述弹性膜和阻挡膜之间填充有气体，高温会使得弹性膜和阻挡膜之间的气体发生膨胀，并使得弹性膜膨胀拉紧，可提高后续对灭火球的弹出。

进一步的，所述灭火球内部开设有空腔，所述空腔内填充有液态水，所述灭火球的外壁开设有若干个破裂通道，所述破裂通道与空腔相连通，所述破裂通道的两侧均固定连接有破裂膜，所述破裂通道中的两侧破裂膜之间填充有气体；同时高温和冲击力会使灭火球7内部破裂通道17内的气体膨胀并使得破裂膜18发生破裂，此时灭火球7会迅速解体会将灭火球7内部的水喷发出来，从而可对锂离子电池本体1燃烧进行灭火以及降温，降温效果好，避免锂离子电池本体1继续进行燃烧，同时也给使用人员更多的逃离现场的时间，降低了锂离子电池本体1产生更大的危险。

进一步的，所述灭火球的外壁为耐高温隔热性材料制成，当灭火球解体对锂离子电池本体进行灭火降温时，灭火球的本体耐高温隔热性，可避免其被燃烧，防止进一步提高燃烧的强度。

进一步的，所述防护壳体内壁还固定连接有若干个压力传感器，所述压力传感器与锂离子电池本体之间固定连接有气囊。当锂离子电池本体由于过充、过放、外部冲击或高温等问题出现膨胀时，此时锂离子电池本体会挤压气囊，同时气囊会挤压压力传感器，通过压力传感器可以知道锂离子电池本体的膨胀程度，当锂离子电池本体膨胀程度超过安全范围时，压力传感器即会发出信号，对使用人员进行提醒，即可知道此锂离子电池出现问题了，有可能后续会燃烧爆炸，此时使用人员可及时的对此锂离子电池本体进行后续的处理，避免后续危险的发生。

进一步的，所述防护壳体内部上壁固定连接有多个烟雾传感器，通过烟雾传感器可发出紧急信号，此时使用人员即可及时知道锂离子电池本体内部出现问题，并及时的逃离事故现场，为自己的脱险提供了较多的时间。

进一步的，所述防护壳体的上端外壁固定连接有把手，通过把手的设置不仅可以区分锂离子电池本体和防护壳体上下端方向，而且把手可以方便使用人员对本装置进行提放及运输，方便性好。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案中当锂离子电池本体由于过充、过放、外部冲击或高温等问题出现膨胀时，此时锂离子电池本体会挤压气囊，气囊会挤压压力传感器，通过压力传感器可以知道锂离子电池本体的膨胀程度，当锂离子电池本体膨胀程度超过安全范围时，压力传感器即会发出信号，对使用人员进行及时提醒，避免后续危险的发生。

(2)本方案中当锂离子电池本体发生燃烧冒烟时，通过烟雾传感器可发出紧急信号，并及时的逃离事故现场，为自己的脱险提供了较多的时间。同时燃烧的烟气会经过泄气通道流出到外界，可防止防护壳体内部气体气压过大而造成爆炸的威胁，还可直观方便的使人发现，并且通过吸附滤网可吸附烟气中的大量有害物质，避免对外界环境和人体造成影响，防水透气膜主要防止外界水进入到防护壳体的内部，避免对锂离子电池本体产生影响。

(3)本方案中当锂离子电池本体发生燃烧时，由于高温使得气体膨胀使得弹性膜膨胀拉紧，然后防护壳体内壁的阻挡膜会被烧破，此时弹性膜会将灭火球弹出到锂离子电池本体上以及防护壳体内部各处，同时高温和冲击力会使灭火球内部破裂通道内的气体膨胀并使得破裂膜发生破裂，此时灭火球会迅速解体会将灭火球内部的水喷发出来，从而可对锂离子电池本体燃烧进行灭火以及降温，降温效果好，避免锂离子电池本体继续进行燃烧，同时也给使用人员更多的逃离现场的时间，降低了锂离子电池本体产生更大的危险。

(4)本方案当锂离子电池本体最终发生爆炸解体时，首先防护壳体会对其爆炸有着缓冲以及防护的作用，当爆炸力度较大时，其碎片会撞击包裹层被其包住，同时筛网被拉伸孔径变大，由于爆炸碎片的高温会将储藏腔内部的固态胶水进行熔化呈液体，此时胶水会通过筛网流到爆炸碎片上，使得爆炸碎片与包裹层胶黏在一起，通过包裹层不仅可以避免爆炸碎片的锋利边角对人员造成伤害，而且可以通过包裹，避免其高温对人体造成伤害，防护效果好，极大的防止了锂离子电池本体解体而对来不及反应的人员造成更大的伤害，提高了使用的安全性。

附图说明

图1为本发明的正面剖视结构示意图；

图2为图1中A-A处剖视结构示意图；

图3为图1中B-B处剖视结构示意图；

图4为图1中C处放大结构示意图；

图5为图1中D处放大结构示意图；

图6为本发明的灭火球内部结构示意图。

图中标号说明：

1、锂离子电池本体；2、防护壳体；3、固定杆；4、放置槽；5、弹性膜；6、阻挡膜；7、灭火球；8、包裹层；9、储藏腔；10、筛网；11、连接通道；12、泄气通道；13、防水透气膜；14、防护滤网；15、吸附滤网；16、空腔；17、破裂通道；18、破裂膜；19、压力传感器；20、气囊；21、烟雾传感器；22、把手。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是适配型号元件内部的连通。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。

实施例：

请参阅图1、图2、图4和图6，一种可提高锂离子电池使用安全性的防护壳，包括锂离子电池本体1和防护壳体2，锂离子电池本体1位于防护壳体2的内部，锂离子电池本体1内壁和防护壳体2外壁之间固定连接有若干个固定杆3，防护壳体2上下壁和侧壁均开设有若干个放置槽4，放置槽4内壁上固定连接有弹性膜5，放置槽4靠近锂离子电池本体1的一端设有阻挡膜6，阻挡膜6固定连接于防护壳体2的内壁，弹性膜5和阻挡膜6之间放置有若干个灭火球7，灭火球7的外壁为耐高温隔热性材料制成，当灭火球7解体对锂离子电池本体1进行灭火降温时，灭火球7的本体耐高温隔热性，可避免其被燃烧，防止进一步提高燃烧的强度，弹性膜5和阻挡膜6之间填充有气体。灭火球7内部开设有空腔16，空腔16内填充有液态水，灭火球7的外壁开设有若干个破裂通道17，破裂通道17与空腔16相连通，破裂通道17的两侧均固定连接有破裂膜18，破裂通道17中的两侧破裂膜18之间填充有气体。当锂离子电池本体1发生燃烧时，由于高温会使得弹性膜5和阻挡膜6之间的气体发生膨胀，并使得弹性膜5膨胀拉紧，然后防护壳体2内壁的阻挡膜6会被烧破，气体泄出，此时弹性膜5会将灭火球7弹出到锂离子电池本体1上以及防护壳体2内部各处，同时高温和冲击力会使灭火球7内部破裂通道17内的气体膨胀并使得破裂膜18发生破裂，此时灭火球7会迅速解体会将灭火球7内部的水喷发出来，从而可对锂离子电池本体1燃烧进行灭火以及降温，降温效果好，避免锂离子电池本体1继续进行燃烧，同时也给使用人员更多的逃离现场的时间，降低了锂离子电池本体1产生更大的危险。

请参阅图1、图2和图4，防护壳体2外壁固定连接有若干个包裹层8，包裹层8内部开设有储藏腔9，储藏腔9内部填充有固态胶水，包裹层8靠近放置槽4的一端固定连接有若干个筛网10，筛网10与储藏腔9之间连通有多个连接通道11。当锂离子电池本体1最终发生爆炸解体时，锂离子电池本体1的碎片会撞击到防护壳体2的内壁，首先防护壳体2会对其爆炸有着缓冲以及防护的作用，可以极大程度的卸去锂离子电池本体1爆炸解体的力，避免对使用人员造成伤害。当锂离子电池本体1爆炸力度较大时，其碎片会撞击包裹层8，通过包裹层8会将爆炸碎片包住，爆炸碎片会将筛网10进行拉伸，筛网10的孔径变大，同时由于爆炸碎片的高温会将储藏腔9内部的固态胶水进行熔化呈液体，此时胶水会通过连接通道11流向筛网10，最终会流到爆炸碎片，从而使得爆炸碎片与包裹层8胶黏在一起，通过包裹层8不仅可以避免爆炸碎片的锋利边角对人员造成伤害，而且可以通过包裹，避免其高温对人体造成伤害，防护效果好，极大的防止了锂离子电池本体1解体而对来不及反应的人员造成更大的伤害，提高了使用的安全性。

请参阅图1、图2和图5，防护壳体2的上下壁和侧壁均开设有若干个泄气通道12，泄气通道12远离锂离子电池本体1一端固定连接有防水透气膜13；泄气通道12靠近锂离子电池本体1的一端固定连接有防护滤网14，防护滤网可防止锂离子电池本体1解体后的碎片从泄气通道12飞出，提高安全性；泄气通道12内部还固定连接有吸附滤网15，吸附滤网15位于防水透气膜13和防护滤网14之间。同时燃烧的烟气会经过泄气通道12并穿过防护滤网14、吸附滤网15和防水透气膜13流出到外界，可防止防护壳体2内部气体气压过大而造成爆炸的威胁，还可进一步直观方便的使人发现，并且通过吸附滤网15可吸附烟气中的大量有害物质，避免对外界环境和人体造成影响，防水透气膜13主要防止外界水进入到防护壳体2的内部，避免对锂离子电池本体1产生影响。

请参阅图3，防护壳体2内壁还固定连接有若干个压力传感器19，压力传感器19与锂离子电池本体1之间固定连接有气囊20，当锂离子电池本体1由于过充、过放、外部冲击或高温等问题出现膨胀时，此时锂离子电池本体1会挤压气囊20，同时气囊20会挤压压力传感器19，通过压力传感器19可以知道锂离子电池本体1的膨胀程度，当锂离子电池本体1膨胀程度超过安全范围时，压力传感器19即会发出信号，对使用人员进行提醒，即可知道此锂离子电池出现问题了，有可能后续会燃烧爆炸，此时使用人员可及时的对此锂离子电池本体1进行后续的处理，避免后续危险的发生。

请参阅图1，防护壳体2内部上壁固定连接有多个烟雾传感器21，通过烟雾传感器21可发出紧急信号，此时使用人员即可及时知道锂离子电池本体1内部出现问题，并及时的逃离事故现场，为自己的脱险提供了较多的时间。防护壳体2的上端外壁固定连接有把手22，通过把手22的设置不仅可以区分锂离子电池本体1和防护壳体2上下端方向，而且把手22可以方便使用人员对本装置进行提放及运输，方便性好。

工作原理：在使用时，当锂离子电池本体1由于过充、过放、外部冲击或高温等问题出现膨胀时，此时锂离子电池本体1会挤压气囊20，同时气囊20会挤压压力传感器19，通过压力传感器19可以知道锂离子电池本体1的膨胀程度，当锂离子电池本体1膨胀程度超过安全范围时，压力传感器19即会发出信号，对使用人员进行提醒，即可知道此锂离子电池出现问题了，有可能后续会燃烧爆炸，此时使用人员可及时的对此锂离子电池本体1进行后续的处理，避免后续危险的发生。

当锂离子电池本体1发生燃烧冒烟时，通过烟雾传感器21可发出紧急信号，此时使用人员即可及时知道锂离子电池本体1内部出现问题，并及时的逃离事故现场，为自己的脱险提供了较多的时间。同时燃烧的烟气会经过泄气通道12并穿过防护滤网14、吸附滤网15和防水透气膜13流出到外界，可防止防护壳体2内部气体气压过大而造成爆炸的威胁，还可进一步直观方便的使人发现，并且通过吸附滤网15可吸附烟气中的大量有害物质，避免对外界环境和人体造成影响，防水透气膜13主要防止外界水进入到防护壳体2的内部，避免对锂离子电池本体1产生影响。

当锂离子电池本体1发生燃烧时，由于高温会使得弹性膜5和阻挡膜6之间的气体发生膨胀，并使得弹性膜5膨胀拉紧，然后防护壳体2内壁的阻挡膜6会被烧破，气体泄出，此时弹性膜5会将灭火球7弹出到锂离子电池本体1上以及防护壳体2内部各处，同时高温和冲击力会使灭火球7内部破裂通道17内的气体膨胀并使得破裂膜18发生破裂，此时灭火球7会迅速解体会将灭火球7内部的水喷发出来，从而可对锂离子电池本体1燃烧进行灭火以及降温，降温效果好，避免锂离子电池本体1继续进行燃烧，同时也给使用人员更多的逃离现场的时间，降低了锂离子电池本体1产生更大的危险。

当锂离子电池本体1最终发生爆炸解体时，锂离子电池本体1的碎片会撞击到防护壳体2的内壁，首先防护壳体2会对其爆炸有着缓冲以及防护的作用，可以极大程度的卸去锂离子电池本体1爆炸解体的力，避免对使用人员造成伤害。当锂离子电池本体1爆炸力度较大时，其碎片会撞击包裹层8，通过包裹层8会将爆炸碎片包住，爆炸碎片会将筛网10进行拉伸，筛网10的孔径变大，同时由于爆炸碎片的高温会将储藏腔9内部的固态胶水进行熔化呈液体，此时胶水会通过连接通道11流向筛网10，最终会流到爆炸碎片，从而使得爆炸碎片与包裹层8胶黏在一起，通过包裹层8不仅可以避免爆炸碎片的锋利边角对人员造成伤害，而且可以通过包裹，避免其高温对人体造成伤害，防护效果好，极大的防止了锂离子电池本体1解体而对来不及反应的人员造成更大的伤害，提高了使用的安全性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。