本發(fā)明涉及電池應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種失穩(wěn)抑制設(shè)備和電池。
背景技術(shù):
經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的電池或電芯在長時(shí)間使用過程中,可能由于熱量無法及時(shí)散開導(dǎo)致熱量積聚,進(jìn)而導(dǎo)致電芯或電池失火出現(xiàn)現(xiàn)象,因此,如何解決該問題成為本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種失穩(wěn)抑制設(shè)備和電池,通過對(duì)失穩(wěn)抑制設(shè)備的巧妙設(shè)計(jì),能夠及時(shí)檢測(cè)電芯溫度,避免由于電芯溫度過高而造成的失火現(xiàn)象。
本發(fā)明較佳實(shí)施例提供一種失穩(wěn)抑制設(shè)備,應(yīng)用于電芯,所述失穩(wěn)抑制設(shè)備包括溫度檢測(cè)裝置、壓力傳感裝置、觸發(fā)裝置、降溫材料和傳輸管;
所述溫度檢測(cè)裝置設(shè)置于所述電芯,且與所述壓力傳感裝置連接,所述壓力傳感裝置與所述觸發(fā)裝置連接,所述傳輸管的兩端分別與所述電芯和所述觸發(fā)裝置連接,所述降溫材料設(shè)置于所述觸發(fā)裝置;
所述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)所述電芯的溫度并傳送至所述壓力傳感裝置,所述壓力傳感裝置在所述溫度達(dá)到閾值時(shí),產(chǎn)生可以觸發(fā)所述觸發(fā)裝置的壓力信號(hào)以使得所述觸發(fā)裝置釋放所述降溫材料,所述降溫材料沿著所述傳輸管到達(dá)所述電芯以對(duì)所述電芯進(jìn)行滅火處理。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例的選擇中,所述溫度檢測(cè)裝置包括感溫包和毛細(xì)管,所述感溫包設(shè)置于所述電芯,所述毛細(xì)管的兩端分別與所述感溫包和所述壓力傳感裝置連接。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例的選擇中,所述壓力傳感裝置包括膜片、閥桿和具有容置空間的第一腔體,所述第一腔體上開設(shè)有第一通孔和第二通孔;
所述膜片設(shè)置于所述第一腔體內(nèi),且使得所述第一腔體內(nèi)形成兩個(gè)獨(dú)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,所述溫度檢測(cè)裝置設(shè)置于所述第一通孔,所述閥桿一端與所述膜片連接,并穿過所述第二通孔與所述觸發(fā)裝置連接。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例的選擇中,所述壓力傳感裝置還包括熱膨脹體,所述熱膨脹體設(shè)置于所述第一空腔,且與所述溫度檢測(cè)裝置接觸。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例的選擇中,所述第一空腔與所述毛細(xì)管之間形成密閉空間。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例的選擇中,所述觸發(fā)裝置包括閥體、連接件和具有容置空間的第二腔體,所述連接件開設(shè)有第三通孔;
所述第二腔體通過所述連接件與所述第一空腔連接,所述連接件靠近所述第二腔體的一側(cè)設(shè)置有缺口,所述閥體設(shè)置于所述缺口處,所述閥桿可通過所述第三通孔與所述閥體接觸。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例的選擇中,所述連接件的一側(cè)設(shè)置有與所述缺口連通的第四通孔,所述傳輸管設(shè)置于所述第四通孔,且所述降溫材料可依次沿著所述缺口、所述第四通孔、所述傳輸管到達(dá)所述電芯。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例的選擇中,所述觸發(fā)裝置還包括彈性體,所述彈性體設(shè)置于所述第二腔體遠(yuǎn)離所述連接件的內(nèi)壁,且與所述閥體連接。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例的選擇中,所述彈性體為彈簧。
本發(fā)明較佳實(shí)施例還提供一種電池,包括電芯和上述的失穩(wěn)抑制設(shè)備,所述失穩(wěn)抑制設(shè)備設(shè)置于所述電芯。
本發(fā)明實(shí)施例提供的失穩(wěn)抑制設(shè)備和電池,該失穩(wěn)抑制設(shè)備通過溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)電芯溫度,并在電芯溫度達(dá)到閾值時(shí),釋放降溫材料進(jìn)行滅火,能夠及時(shí)避免由于電芯溫度過高而造成的失火現(xiàn)象。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種失穩(wěn)抑制設(shè)備的方框結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖2中所示的第一腔體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖3中所示的連接件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標(biāo):10-電池;100-失穩(wěn)抑制設(shè)備;110-溫度檢測(cè)裝置;112-感溫包;114-毛細(xì)管;120-壓力傳感裝置;122-第一腔體;1220-第一通孔;1222-第一空腔;1224-第二通孔;1226-第二空腔;124-膜片;126-閥桿;130-觸發(fā)裝置;132-連接件;1320-第三通孔;1322-第四通孔;1324-缺口;134-閥體;136-第二腔體;138-彈性體;140-降溫材料;150-傳輸管;200-電芯。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。
因此,以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
請(qǐng)結(jié)合參閱圖1和圖2,分別為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池10的結(jié)構(gòu)示意圖和剖面結(jié)構(gòu)示意圖,所述電池10包括電芯200和失穩(wěn)抑制設(shè)備100,所述失穩(wěn)抑制設(shè)備100設(shè)置于所述電芯200。應(yīng)注意,在保證該失穩(wěn)抑制設(shè)備100中的溫度檢測(cè)裝置110能夠精確檢測(cè)所述電芯200的溫度以及在溫度達(dá)到閾值時(shí),使得降溫材料140沿著所述傳輸管150到達(dá)所述電芯200的前提下,所述失穩(wěn)抑制設(shè)備100與所述電芯200的相對(duì)設(shè)置位置在此不做限制。
可選地,本實(shí)施例中,所述電芯200可以是單體電芯200,也可以是由多個(gè)單體電芯200組成的電芯200模組,其中,所述電芯200一般分為鋁殼電芯200、軟包電芯200(又稱“聚合物電芯200”)、圓柱電芯200三種。通常手機(jī)電池10采用的為鋁殼電芯200,藍(lán)牙等數(shù)碼產(chǎn)品多采用軟包電芯200,筆記本電腦的電池10采用圓柱電芯200的串并聯(lián)組合。在此,本實(shí)施例對(duì)所述電芯200的具體類型不做限制。
進(jìn)一步地,請(qǐng)結(jié)合參閱圖3和圖4,為本實(shí)施例給出電池10的剖面結(jié)構(gòu)示意圖和失穩(wěn)抑制設(shè)備100的方框結(jié)構(gòu)示意圖,該失穩(wěn)抑制設(shè)備100包括溫度檢測(cè)裝置110、壓力傳感裝置120、觸發(fā)裝置130、降溫材料140和傳輸管150。
其中,所述溫度檢測(cè)裝置110設(shè)置于所述電芯200,且與所述壓力傳感裝置120連接,所述壓力傳感裝置120與所述觸發(fā)裝置130連接,所述傳輸管150的兩端分別與所述電芯200和所述觸發(fā)裝置130連接,所述降溫材料140設(shè)置于所述觸發(fā)裝置130。所述溫度檢測(cè)裝置110檢測(cè)所述電芯200的溫度并傳送至所述壓力傳感裝置120,所述壓力傳感裝置120在所述溫度達(dá)到閾值時(shí),產(chǎn)生可以觸發(fā)所述觸發(fā)裝置130的壓力信號(hào)以使得所述觸發(fā)裝置130釋放所述降溫材料140,所述降溫材料140沿著所述傳輸管150到達(dá)所述電芯200以對(duì)所述電芯200進(jìn)行滅火處理。
進(jìn)一步地,由于所述溫度檢測(cè)裝置110用于檢測(cè)所述電芯200的溫度,并將檢測(cè)到的溫度傳輸至所述壓力傳感裝置120。因此,在本實(shí)施例中,所述溫度檢測(cè)裝置110可包括感溫包112和毛細(xì)管114,所述感溫包112設(shè)置于所述電芯200,所述毛細(xì)管114的兩端分別與所述感溫包112和所述壓力傳感裝置120連接。
可選地,所述感溫包112用于檢測(cè)所述電芯200的溫度,其工作原理為所述感溫包112內(nèi)填充有受熱膨脹的介質(zhì),在所述電芯200溫度升高的過程中,所述感溫包112中的介質(zhì)不斷膨脹以產(chǎn)生相應(yīng)壓力,并通過所述毛細(xì)管114將該壓力傳遞給所述壓力傳感裝置120。其中,所述介質(zhì)可以是液體或氣體等,對(duì)此,本實(shí)施例不做限制。
可選地,所述感溫包112和所述毛細(xì)管114的大小、形狀、材質(zhì)可根據(jù)電芯200的使用情況等進(jìn)行靈活設(shè)定,在本實(shí)施例均不做限制。
進(jìn)一步地,請(qǐng)結(jié)合參閱圖5,所述壓力傳感裝置120包括膜片124、閥桿126和具有容置空間的第一腔體122,所述第一腔體122上開設(shè)有第一通孔1220和第二通孔1224。其中,所述膜片124設(shè)置于所述第一腔體122內(nèi),且使得所述第一腔體122內(nèi)形成兩個(gè)獨(dú)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,所述溫度檢測(cè)裝置110設(shè)置于所述第一通孔1220,所述閥桿126一端與所述膜片124連接,并穿過所述第二通孔1224與所述觸發(fā)裝置130連接。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、形狀可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)。
可選地,本實(shí)施例中,所述溫度檢測(cè)裝置110通過所述毛細(xì)管114將壓力進(jìn)一步傳導(dǎo)至所第一腔體122,并通過設(shè)置于所述第一腔體122上的第一通孔1220傳輸該壓力至所述第一空腔1222中的所述膜片124,隨著電芯200溫度的不斷升高,所述膜片124接收到所述毛細(xì)管114傳導(dǎo)的壓力值不斷增大,進(jìn)而壓迫所述膜片124發(fā)生形變,以帶動(dòng)位于所述第二空腔1226中的閥桿126運(yùn)動(dòng),并在所述閥桿126運(yùn)動(dòng)至預(yù)定位置時(shí),觸發(fā)所述觸發(fā)裝置130。其中,所述膜片124可以為彈性片,在受力易發(fā)生形變。應(yīng)注意,在本實(shí)施例中,通過所述膜片124發(fā)生在壓力的壓迫下發(fā)生形變從而帶動(dòng)所述閥桿126發(fā)生位移。
可選地,在實(shí)際實(shí)施時(shí),所述膜片124與所述第一腔體122之間的連接方式可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活選擇。例如,在上述實(shí)施例中,所述膜片124與所述第一腔體122之間固定設(shè)置。除此之外,也可將所述膜片124活動(dòng)設(shè)置于所述第一腔體122的內(nèi)壁,使得所述膜片124在壓力的壓迫下,相對(duì)于所述第一腔體122的內(nèi)發(fā)生位移,即隨著第一空腔1222中的壓力增大,所述膜片124整體朝著所述第二空腔1226的方向發(fā)生位移,使得所述第一空腔1222的空間增大,所述第二空腔1226的空間減小。
可選地,為了保證通過所述毛細(xì)管114傳導(dǎo)至所述第一空腔1222中的壓力全部作用于對(duì)所述膜片124,在本實(shí)施例中,所述第一空腔1222與通過所述第一通孔1220與所述毛細(xì)管114連通,同時(shí),由所述第一空腔1222和所述毛細(xì)管114構(gòu)成的空間應(yīng)為密閉空間。
進(jìn)一步地,所述閥桿126用于在所述膜片124的帶動(dòng)下觸發(fā)所述觸發(fā)裝置130,因此,所述膜片124與所述閥桿126之間可以為可拆卸式或固定式連接均可,所述閥桿126的形狀、大小、材質(zhì)等均可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行靈活設(shè)計(jì),本實(shí)施例對(duì)此不再贅述。
進(jìn)一步地,本實(shí)施例中,所述觸發(fā)裝置130包括閥體134、連接件132和具有容置空間的第二腔體136,所述連接件132開設(shè)有第三通孔1320。其中,所述第二腔體136通過所述連接件132與所述第一空腔1222連接,具體地,如圖6所示,所述連接件132靠近所述第二腔體136的一側(cè)設(shè)置有缺口1324,所述閥體134設(shè)置于所述缺口1324處,所述閥桿126可通過所述第三通孔1320與所述閥體134接觸。
在實(shí)際實(shí)施時(shí),所述壓力傳感裝置120通過所述閥桿126觸發(fā)所述觸發(fā)裝置130,具體地,所述閥桿126在所述膜片124的帶動(dòng)下沿著所述第三通孔1320延伸至所述連接件132上內(nèi),在所述第一空腔1222中的壓力值不斷增大的過程中,所述閥桿126運(yùn)動(dòng)至所述缺口1324與所述閥體134接觸,并在壓力值超過閾值時(shí),將所述閥體134壓出所述缺口1324,進(jìn)而使得所述降溫材料140通過所述缺口1324進(jìn)入所述傳輸管150。其中,在本實(shí)施例中,所述閾值可以設(shè)置為80度。
可選地,所述連接件132用于將所述第一腔體122和所述第二腔體136連接,所述閥桿126可沿著所述第三通孔1320做往復(fù)運(yùn)動(dòng),因此,在滿足該條件的前提下,本實(shí)施例對(duì)所述連接件132和所述第三通孔1320的大小、形狀、尺寸不做限制。應(yīng)注意,所述第三通孔1320與所述缺口1324連通,且形狀與所述閥桿126匹配。
進(jìn)一步地,在通過所述傳輸管150將所述降溫材料140傳輸至所述電芯200后,隨著所述電芯200的溫度降低,所述第一空腔1222的壓力減小,所述閥桿126遠(yuǎn)離所述閥體134后,為了使所述閥體134再次恢復(fù)原位,即所述閥體134重新位于所述缺口1324處使得所述缺口1324閉合,因此,本實(shí)施例中,可將所述閥體134與所述缺口1324接觸的一端通過彈性體138固定設(shè)置于所述第二腔體136的底壁上,以利用所述彈性體138的伸縮原理使得所述閥體134可自動(dòng)回歸原位,以便于對(duì)該失穩(wěn)抑制裝置的重復(fù)使用??蛇x地,在本實(shí)施例中,所述彈性體138可為彈簧。
實(shí)際實(shí)施時(shí),為了保證所述降溫材料140能夠通過所述缺口1324順暢的進(jìn)入所述傳輸管150,所述連接件132的一側(cè)設(shè)置有與所述缺口1324連通的第四通孔1322,所述傳輸管150設(shè)置于所述第四通孔1322,使得所述降溫材料140可依次沿著所述缺口1324、所述第四通孔1322、所述傳輸管150到達(dá)所述電芯200。
進(jìn)一步地,由于所述降溫材料140是在壓力的壓迫下沿著上述路徑進(jìn)入所述傳輸管150,因此,所述傳輸管150可固定設(shè)置于所述第四通孔1322處,以避免所述降溫材料140進(jìn)入該傳輸管150時(shí),使得所述傳輸管150從所述第四通孔1322處脫落。應(yīng)注意,在實(shí)際實(shí)施時(shí),本實(shí)施例可選用內(nèi)表面光滑,且不會(huì)與所述降溫材料140發(fā)生粘連的傳輸管150。
其中,所述傳輸管150用于將所述降溫材料140傳輸至所述電芯200,因此,在本實(shí)施例中,對(duì)所述傳輸管150的材質(zhì)、大小、長短不做限制。
應(yīng)理解,在實(shí)際實(shí)施時(shí),為加快降低所述電芯200的溫度,可將所述傳輸管150接近所述電芯200的一端包覆在所述電芯200的外表面,但未與所述電芯200的外表面接觸,從而盡可能增大降溫材料140與所述電芯200的接觸面積,提高降溫效率。
進(jìn)一步地,本實(shí)施例中,所述降溫材料140可通過放置在所述第二腔體136的底部,在所述閥桿126將所述閥體134從所述缺口1324擠出后,所述第二腔體136中的壓力達(dá)到最大值,從而壓迫所述降溫材料140從所述缺口1324依次進(jìn)入所述第四通孔1322、所述傳輸管150到達(dá)所述電芯200。
可選地,在本實(shí)施例中,所述降溫材料140用于在所述的溫度達(dá)到閾值時(shí)對(duì)所述進(jìn)行降溫或滅火處理,因此,所述降溫材料140可以為滅火材料、制冷材料,例如,干冰等,本實(shí)施例對(duì)此不做限制。
綜上所述,本發(fā)明提供的失穩(wěn)抑制設(shè)備100和電池10,通過對(duì)該失穩(wěn)抑制設(shè)備100的巧妙設(shè)計(jì)和運(yùn)用,能夠及時(shí)檢測(cè)電芯200的溫度,并在該電芯200溫度達(dá)到閾值時(shí)釋放降溫材料140,有效避免了電芯200在使用過程中由于熱量積聚而可能出現(xiàn)的失火現(xiàn)象。
在本發(fā)明的描述中,術(shù)語“設(shè)置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。