[发明专利]一种防爆电池

说明书

本发明涉及防爆电池，包括电池壳体，电池壳体内部包括有主腔体、辅腔体；主腔体内设有电池内芯，电池内芯由相互贴合的正极膜、隔膜、负极膜往复折叠而成；辅腔体内封有液氮；辅腔体上设有一个顶开阀，该顶开阀受外力顶开后，辅腔体内的液氮向外喷入一个电池壳体内部的过渡腔，过渡腔与穿过电池内芯、电池壳体的导热分流管相连通，使从辅腔体喷出的液氮在过渡腔和导热分流管内汽化后喷入外界；主腔体上与顶开阀正对处设有一个活塞筒，该活塞筒内设有一个活塞，活塞上设有一根指向顶开阀的顶杆，主腔体内压强达到临界值时，推动活塞和顶杆，将顶开阀顶开。本发明提供的防爆电池：能充分抑制电池爆炸现象，具有极高的安全性。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其是一种防爆电池。

背景技术

锂电池由于储电及充电性能优越，因此得到了广泛地应用。其内部结构主要包括相互贴合在一起的正极膜、膈膜、负极膜，即内芯膜；该内芯膜卷制或折叠成层状结构，设于电池壳体内部；工作时正极膜、负极膜之间通过膈膜交换电子。而由于锂离子化学活泼性极强，因此，在电池异常时，锂电池极易着火并爆炸；该种电池异常，主要是因使用不当而造成内芯膜的局部短路。就目前的锂电池保护系统而言，主要是通过及时断开正极膜、负极膜与外部电性触头之间的连接，来切断用电电流，以抑制电池内部的大电流现象；然而，当电池内部已经发生规模较大的短路现象时，如内芯膜的局部已经击穿时，普通的保护系统无法再对其进行保护，只能任其爆炸，从而引发较大的危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防爆电池，以解决上述的技术问题。

本申请的一个技术方案为：一种防爆电池包括电池壳体，所述电池壳体内部包括有主腔体、辅腔体；所述主腔体内设有电池内芯，所述电池内芯由相互贴合的正极膜、隔膜、负极膜往复折叠而成；所述辅腔体内封有液氮；所述辅腔体上设有一个顶开阀，该顶开阀受外力顶开后，辅腔体内的液氮向外喷入一个所述电池壳体内部的过渡腔，所述过渡腔与穿过所述电池内芯、电池壳体的导热分流管相连通，使从所述辅腔体喷出的液氮在所述过渡腔和所述导热分流管内汽化后喷入外界；所述主腔体上与所述顶开阀正对处设有一个活塞筒，该活塞筒内设有一个活塞，所述活塞上设有一根指向所述顶开阀的顶杆，所述主腔体内压强达到临界值时，推动所述活塞和顶杆，将所述顶开阀顶开。

优选的，所述顶开阀包括一个滑塞腔，所述滑塞腔内设有一个滑塞；所述滑塞腔具有顶端开口，使所述顶杆可穿过所述顶端开口后顶住所述滑塞，且顶杆的直径小于顶端开口的直径；所述滑塞腔的底端封闭，且滑塞腔底端与滑塞之间设有支承弹簧，使该滑塞被支承向所述顶端开口；而所述滑塞腔的侧壁上设有连通所述辅腔体的侧壁孔；所述滑塞所受的、由所述顶杆指向滑塞的压力小于临界值时，所述滑塞的侧面将所述侧壁孔堵住，而所述滑塞所受的、由所述顶杆指向滑塞的压力大于临界值时，所述滑塞被顶向滑塞腔的底端，使滑塞的侧面不再堵住所述侧壁孔，以使所述辅助腔与所述滑塞腔、过渡腔连通。

优选的，所述导热分流管具有偶数根，关于所述电池壳体的中轴线对称，并且电池壳体中轴线两侧的导热分流管朝向外界的端口反向共线。

优选的，所述电池壳体的主腔体内还设有纵向延伸的条形的液体腔，所述液体腔由阻热外壳围成，并且所述液体腔与所述电池内芯一起将所述主腔体填充满；所述液体腔的阻热外壳中，与所述电池内芯的正极膜平面正交的壳平面强度明显弱于其它壳平面，记为撑破面，以使液体腔内的液体冰冻时，沿着正交于该撑破面的方向膨胀，并撑破该撑破面。进一步地，所述所述液体腔对称分布在所述主腔体的两侧；所述阻热外壳由具有空气夹层的双层塑料壁构成，所述液体腔内的液体冰冻成固体时，该固体的体积大于非冰冻状态下，所述液体腔的总体积。