一种具有高温防护机构的锂电池的制作方法

本发明涉及锂电池，详细的为一种含电芯的锂电池组，具体为一种具有高温防护机构的锂电池。

背景技术：

1、锂电池由于其出色的充放性能被广泛应用在移动式电驱设备中，例如现在的新能源汽车，为了能够为电机提供足够的电压和电流，锂电池一般通过成组设置的方式集成在锂电池整体结构中，例如公开号为：cn117691274a的该发明提供了一种感应高温火灾自脱落电芯的锂电池pack，包括外壳和壳盖，外壳的表面固定安装有壳盖，外壳的内部等距设置有多个电芯，多个电芯组合形成第一电芯组和第二电芯组，多个电芯的表面配合安装有固定装置，两个固定装置均与外壳内壁固定安装，壳盖表面固定安装有支架，支架的表面固定安装有断路器，断路器与第一电芯组通过电缆连接，壳盖远离电芯的表面固定安装有4pin连接器，该发明通过设置熔断片，实现了储能锂电池pack在遇到高温火灾时，连接片可以熔断，从而使锂电芯与电路板和总线脱离，防止短路或爆炸，自动将电芯从pack中脱落，从而降低了火灾扩散的风险，提高了安全性能；

2、又例如公开号为cn112397839a的一种异常情况电池自动脱落的新能源电池安装箱，包括壳体，所述壳体内设有安装室，所述安装室的一侧内壁固定连接有连接块，所述安装室的内底部固定连接有底座，所述底座的上端设有与其滑动连接的电池本体，所述连接块的右侧开设有插槽，所述连接块内设有导电腔；所述插槽内设有用于连接连接块与电池本体的连接机构；所述导电腔内设有用于温度触发的调节机构，所述调节机构用于调节连接块与电池本体的连接。该电池箱安装电池极为方便，减少了安装人员的安装难度，且在电池长时间工作出现高温时，可以进行主动散热，在遇到紧急情况时，电池会自动脱落，有效的避免电池出现燃烧或者爆炸的情况；

3、虽然上述现有技术均有涉及到了电池组件的高温脱落以及高温检测功能，但是单纯的在高温后进行电池脱落并不能妥善处理锂电池日常使用时的降温需求，而且在高温/自燃时也无法对其他电芯进行保护，实际使用效果不够完善。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有高温防护机构的锂电池，以解决上述背景技术中提出现有技术均有涉及到了电池组件的高温脱落以及高温检测功能，但是单纯的在高温后进行电池脱落并不能妥善处理锂电池日常使用时的降温需求，而且在高温/自燃时也无法对其他电芯进行保护，实际使用效果不够完善的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有高温防护机构的锂电池，包括电芯组以及用于安装电芯组的外壳，其中所述电芯组的底端吻合在外壳底部开设的通槽中，并且通过通槽底端设置的支撑件为电芯组提供支撑，所述电芯组的边侧还设置有冷却机构，其中冷却机构安装在外壳内部的顶端位置，为流体流动提供通路，并通过液体流动对电芯组的热量进行吸收，同时所述冷却机构通过液体回流使自身形变并构成防护机构。

3、作为进一步优选的，所述冷却机构包含有竖管以及与竖管相连通的水管，其中水管为贴近电芯组的侧壁设置，同时所述水管与供水机构相连，其中供水机构用于朝向水管中供水或抽水。

4、作为进一步优选的，所述锂电池中还包含有脱落机构，其中脱落机构中又包含了高温状态下向下冲击电芯组的冲击机构、以及高温状态下断裂取消支撑的支撑件，其中冲击机构中的推板用于被向下驱动移动并将电芯组推出外壳。

5、作为进一步优选的，所述支撑件为固定在外壳上通槽底壁的熔断式金属片。

6、作为进一步优选的，所述供水机构包含设置在锂电池组件中的水泵，而驱动机构则包含有电动推杆，其中外壳中还安装有位于电芯组上方的温度传感器，传感器与水泵以及电动推杆电性连接，通过感应温度变化来启动电动推杆以及改变水泵运行策略。

7、作为进一步优选的，所述冲击机构包含有水平分布的位移板以及供位移板沿轴线滑动的盒体，其中驱动位移板滑动的则是用于连接位移板与盒体顶壁的金属杆，其中金属杆为记忆合金材料，并且位移板与推板相连。

8、作为进一步优选的，所述盒体中还设置有底板，而底板与位移板之间即为流体流通空间，该空间的两侧分别与水管和连通管相连通，三者共同配合水泵形成供水机构。

9、作为进一步优选的，初始状态的所述位移板位于连通管和水管的上方，而位移板上开设有水孔，该水孔跟随位移板同步下降至封堵连通管的位置时、会吻合在盒体内部设置的导向杆上；

10、作为进一步优选的，底板则滑动连接在导向杆上，同时位移板在行程中间与终点段中向下移动时，位移板会持续封堵连通管并位于水管的下方，其中行程中间位置即为水孔被导向杆吻合封堵的高度位置。

11、作为进一步优选的，所述底板下方的空间为灭火介质容纳空间，该空间的底端则与开设在盒体底端的漏孔相连通；

12、作为进一步优选的，而该漏孔上则覆盖有施压可破裂的层结构。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该具有高温防护机构的锂电池，具备相对完善的液冷散热方案，并且重新设计冲击机构，能够在自燃状态下的受高温环境影响自动触发冲击机构使电芯脱落，并且同步联动冷却机构实现其他电芯的防护，更加安全且减少电气化和线路布局，经济成本更低效益更好，同时能够有效的增加电芯自燃后驾乘人员逃生时间，具体如以下内容所示：

14、1.水管以及竖管的结构设计，能够通过将该冷却机构的主要供应部分设置在电芯上部的方式，节约电池组的横向占用空间，同时对电芯的触点区域进行高效降温，使用效果更好；

15、进一步的，竖管配合供水机构的使用，配合竖管本身的可形变设置，能够在发生自燃或电芯脱落的情况下，使竖管中的液体被回吸，从而产生负压效果使竖管扁平化形变，形成一个更大面积的覆盖层结构，实现更好的临近电芯的保护效果；

16、2.位移板以及金属杆的使用，能够利用金属杆自身记忆合金材料的特性，在发生自燃高温状态时，使金属杆能够形变并产生推力，通过位移板来驱动推板移动并产生电芯自动脱落效果，无需使用电动推杆和传感器等增加能耗和自燃风险并占用较多空间；

17、进一步的，位移板配合连通管和水管的位置设置，使位移板移动至一定位置继续移动时能够产生负压抽吸效果，从而代替水泵实现对竖管的自动抽吸负压操作，更加节能环保，并且位移板的移动还能够配合底板的同步移动，对底板下方的空间进行压迫，从而使灭火介质能够流出并落在对应脱落的电芯上，起到较好的防止火势/火花持续蔓延的效果。

技术特征：

1.一种具有高温防护机构的锂电池，包括电芯组（1）以及用于安装电芯组（1）的外壳（2），其中所述电芯组（1）的底端吻合在外壳（2）底部开设的通槽（5）中，并且通过通槽（5）底端设置的支撑件为电芯组（1）提供支撑，其特征在于：所述电芯组（1）的边侧还设置有冷却机构，其中冷却机构安装在外壳（2）内部的顶端位置，为流体流动提供通路，并通过液体流动对电芯组（1）的热量进行吸收，同时所述冷却机构通过液体回流使自身形变并构成防护机构；

2.根据权利要求1所述的一种具有高温防护机构的锂电池，其特征在于：所述冷却机构包含有竖管（4）以及与竖管（4）相连通的水管（3），其中水管（3）为贴近电芯组（1）的侧壁设置，同时所述水管（3）与供水机构相连，其中供水机构用于朝向水管（3）中供水或抽水。

3.根据权利要求2所述的一种具有高温防护机构的锂电池，其特征在于：所述供水机构包含设置在锂电池组件中的水泵，而驱动机构则包含有电动推杆（8），其中外壳（2）中还安装有位于电芯组（1）上方的温度传感器（9），传感器与水泵以及电动推杆（8）电性连接，通过感应温度变化来启动电动推杆（8）以及改变水泵运行策略。

4.根据权利要求2所述的一种具有高温防护机构的锂电池，其特征在于：所述冲击机构包含有水平分布的位移板（11）以及供位移板（11）沿轴线滑动的盒体（10），其中驱动位移板（11）滑动的则是用于连接位移板（11）与盒体（10）顶壁的金属杆（12），其中金属杆（12）为记忆合金材料，并且位移板（11）与推板（7）相连。

5.根据权利要求4所述的一种具有高温防护机构的锂电池，其特征在于：所述盒体（10）中还设置有底板（13），而底板（13）与位移板（11）之间即为流体流通空间，该空间的两侧分别与水管（3）和连通管（14）相连通，三者共同配合水泵形成供水机构。

6.根据权利要求5所述的一种具有高温防护机构的锂电池，其特征在于：初始状态的所述位移板（11）位于连通管（14）和水管（3）的上方，而位移板（11）上开设有水孔（15），该水孔（15）跟随位移板（11）同步下降至封堵连通管（14）的位置时、会吻合在盒体（10）内部设置的导向杆（16）上，而底板（13）则滑动连接在导向杆（16）上，同时位移板（11）在行程中间与终点段中向下移动时，位移板（11）会持续封堵连通管（14）并位于水管（3）的下方，其中行程中间位置即为水孔（15）被导向杆（16）吻合封堵的高度位置。

7.根据权利要求6所述的一种具有高温防护机构的锂电池，其特征在于：所述底板（13）下方的空间为灭火介质容纳空间，该空间的底端则与开设在盒体（10）底端的漏孔（17）相连通，而该漏孔（17）上则覆盖有施压可破裂的层结构。

技术总结本发明公开了一种具有高温防护机构的锂电池，包括电芯组以及用于安装电芯组的外壳，其中所述电芯组的底端吻合在外壳底部开设的通槽中，所述电芯组的边侧还设置有冷却机构，其中冷却机构安装在外壳内部的顶端位置，为流体流动提供通路，并通过液体流动对电芯组的热量进行吸收，同时所述冷却机构通过液体回流使自身形变并构成防护机构。该具有高温防护机构的锂电池，具备相对完善的液冷散热方案，并且重新设计冲击机构，能够在自燃状态下的受高温环境影响自动触发冲击机构使电芯脱落，并且同步联动冷却机构实现其他电芯的防护，更加安全且减少电气化和线路布局，经济成本更低效益更好，同时能够有效的增加电芯自燃后驾乘人员逃生时间。技术研发人员：周胜学,张聪受保护的技术使用者：常州创标新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29