一种锂离子电池及其模组

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种锂离子电池及其模组。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度大、工作温度范围宽、自放电小等优点，被广泛使用，一般由若干个锂离子电池组成电池模组被使用，但是本申请人发现，锂离子电池在长时间使用后，会出现膨胀，在膨胀到一定程度时，会出现爆炸起火的现象。

在申请号为CN201720113078.3，专利名称为一种软包装锂离子电池的专利中，包括电池主体和包装袋，电池主体置于包装袋内，包装袋上形成有第一封装区、气液缓存区和第二封装区，第一封装区设置于电池主体的一侧，第二封装区设置于第一封装区的外侧，并且第一封装区位于电池主体和第二封装区之间，第一封装区和第二封装区之间形成气液缓存区，第一封装区上还设置有泄气结构，但是仍然无法解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种锂离子电池及其模组，以解决锂离子电池在长时间使用后，会出现膨胀，在膨胀到一定程度时，会出现爆炸起火的现象的技术问题。

基于上述目的，本发明提供了一种锂离子电池，包括锂离子电池本体，所述锂离子电池还包括：

顶端设有开口的内壳及用于将所述开口封闭的盖板，所述锂离子电池本体设于所述内壳内部，所述内壳内部的体积大于锂离子电池本体的体积；

用于在所述盖板将开口封闭后，检测内壳内部的气体压力的检测件；

设于盖板上表面的两个导杆及用于使得导杆的位置发生变化的调节部，其中一个所述导杆与锂离子电池本体的正极相对应，另一个所述导杆与锂离子电池本体的负极相对应，所述检测件与调节部电性连接；

所述导杆的一端设有用于与导线连接的连接件；

所述调节部使得导杆至少具有第一位置和第二位置，在所述导杆处于第一位置时，所述锂离子电池本体的正极与对应的导杆电性连接，所述锂离子电池本体的负极与对应的导杆电性连接；在所述导杆处于第二位置时，所述锂离子电池本体的正极与对应的导杆分离，所述锂离子电池本体的负极与对应的导杆分离，且两个导杆相互连接。

进一步的，所述检测件是压力传感器，所述压力传感器设有盖板的下表面。

通过压力传感器检测内壳内部气体压力的变化，在使用时，需要设置设定值，在压力传感器检测到压力达到设定值后，调节部动作，使得导杆由第一位置调节至第二位置。

进一步的，所述锂离子电池还包括设于盖板下表面的保护膜，所述保护膜采用柔性材料，且保护膜内充满气体，所述压力传感器位于保护膜内。

进一步的，所述锂离子电池还包括设于内壳内侧壁与锂离子电池本体之间的吸附棉。

进一步的，所述锂离子电池还包括设于内壳的内部底端的垫板，所述锂离子电池本体放置于垫板的上表面。

进一步的，两个所述导杆对称设置，所述调节部包括：

转轴，所述导杆的中部设有转孔，所述转轴与转孔转动连接；

侧表面与转轴的一端固定连接的固定块，所述固定块设于盖板的上表面；

绝缘板，所述转孔的内侧壁的一部分设有所述绝缘板；

用于使得导杆转动的转动组件；

与导杆相对应的导电弹片，所述转轴的外侧面设有圆槽，其中一个所述导电弹片与锂离子电池本体的正极电性连接，另一个所述导电弹片与锂离子电池本体的负极电性连接；

所述导电弹片的一端与所述圆槽的内侧壁固定连接，在所述转动组件使得导杆转动至导电弹片的另一端与转孔的内侧壁接触时，所述调节部处于第一位置；在所述转动组件使得导杆转动至导电弹片的另一端与绝缘板接触时，所述调节部处于第二位置；

所述检测件与转动组件电性连接。

进一步的，所述转孔将导杆分为前杆和后杆，所述连接件设于所述前杆的端部，所述转动组件包括：

设于两个后杆之间的固定杆，所述固定杆的一端固定于盖板的上表面；

压板，所述压板设有贯穿其上下表面的滑孔，所述固定杆与所述滑孔滑动连接，所述后杆的端部位于压板的下方；

套接于固定杆的第三弹簧，所述第三弹簧的一端固定于压板的下表面，第三弹簧的另一端固定于盖板的上表面；

设于盖板内的第一电磁铁，所述第一电磁铁位于压板的下方；

与设于后杆的圆弧孔滑动连接的圆弧杆，所述圆弧杆的一端固定于盖板的上表面，所述圆弧杆的圆心位于转轴的中轴线上；

套接于圆弧杆的第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定于后杆的下表面，第二弹簧的另一端固定于盖板的上表面；

所述检测件与第一电磁铁电性连接。

进一步的，所述连接件是螺钉，所述螺钉与设于前杆的螺孔螺纹连接。

进一步的，所述锂离子电池还包括：

设于内壳内部的内孔、与所述内孔滑动连接的联动块、固定于内孔侧壁的内块，所述内块位于所述联动块的上方，所述联动块的侧面设有侧槽，所述侧槽设有贯穿联动块的上表面，所述侧槽位于联动块的正下方，所述内孔靠近顶部的侧壁设有与内壳内部连通的通孔；

底板，所述内壳的下表面与所述底板的上表面之间可拆卸连接，所述底板的内部设有抽气通道；

一端固定于底板上表面的顶柱，所述顶柱内设有贯穿其上下表面的传输通道，所述传输通道与所述抽气通道连通，在所述内壳放置于底板上表面的过程中，所述顶柱穿过内壳的下表面，并进入内孔内；所述联动块的下表面设有与顶柱相对应的底孔；

设于内块内的第二电磁铁、限位杆及设于所述限位杆内的第三电磁铁，所述底孔的侧壁设有内侧孔，所述限位杆与内侧孔滑动连接，所述顶柱的侧面设有与限位杆相对应的限位槽，所述第二电磁铁与所述第三电磁铁相对应，在所述第二电磁铁正对于第三电磁铁时，第二电磁铁和第三电磁铁均得电，产生相互排斥的力，使得限位杆的一部分进入限位槽内；

一端固定于侧槽底部的立柱、活动块及设于所述活动块一侧的滑块，所述滑块与设于所述立柱侧表面的滑槽滑动连接，所述内块的底面设有插孔，所述插孔正对于立柱；

固定于活动块内的第五电磁铁及设于所述内孔底部的第六电磁铁，所述第六电磁铁位于第五电磁铁的正下方；

设于活动块内的第四电磁铁，在第六电磁铁和第五电磁铁之间产生相互排斥的力后，所述活动块向上运动，当活动块运动至第四电磁铁正对于第三电磁铁时，所述第四电磁铁和第三电磁铁之间产生相互吸引的力，使得限位杆脱离限位槽；

联动杆，所述底孔的顶部设有贯穿联动块上端面的穿孔，所述联动杆与所述穿孔滑动连接；

套接于联动杆的第一弹簧，所述第一弹簧的一端固定于联动杆的顶部，第一弹簧的另一端固定于联动杆的上端面；

设于联动杆内的导气孔，所述导气孔贯穿联动杆的上下端面，在顶柱的上端面与底孔的顶部接触时，所述导气孔与传输通道之间错开。

本发明还提供一种锂离子电池的模组，包括外壳，将若干个如上述所述的锂离子电池设置于外壳内部，相邻的锂离子电池本体之间，通过导线连接相对应的导杆。

本发明的有益效果：采用本发明的一种锂离子电池及其模组，在使用时，一般会将若干锂离子电池放置于外壳内部，组成一个锂离子电池模组进行使用，在该锂离子电池模组内，相邻的锂离子电池本体之间，通过导线连接相对应的导杆，当该模组被使用时，各个锂离子电池的调节部调节导杆，使得导杆处于第一位置，此时，锂离子电池本体的正极与对应的导杆电性连接，锂离子电池本体的负极与对应的导杆电性连接，这样每个锂离子电池均被使用；在锂离子电池模组被使用一段时间后，外壳内部会有部分锂离子电池本体膨胀，在膨胀过程中，内壳内部的气体将会被压缩，这样，检测件将会检测到气体压力增加，在压力增加到设定值后，调节部开始调节导杆，使得导杆由第一位置调节至第二位置，此时锂离子电池本体的正极与对应的导杆分离，锂离子电池本体的负极与对应的导杆分离，且此时两个导杆相互连接，这样，该锂离子电池将不会被使用，而且不影响其他锂离子电池，通过本发明，在锂离子电池模组使用过程中，可及时将膨胀的锂离子电池与其他正常的锂离子电池断开连接，有效避免膨胀的锂离子电池发生爆炸起火的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的正剖视图；

图2为本发明实施例中内孔内的局部局部放大图；

图3为本发明实施例中联动块处的放大图一；

图4为本发明实施例中联动块处的放大图二；

图5为本发明实施例中活动块处的局部放大图；

图6为本发明实施例中盖板处的放大图；

图7为本发明实施例中转轴处的放大图；

图8为本发明实施例中外壳的正剖视图。

图中标记为：

1、内壳；2、内孔；3、通孔；4、顶柱；5、锂离子电池本体；6、吸附棉；7、垫板；8、底板；9、盖板；10、保护膜；11、压力传感器；12、固定块；13、抽气通道；14、传输通道；15、联动块；16、侧槽；17、内块；18、底孔；19、联动杆；20、第一弹簧；21、导气孔；22、第二电磁铁；23、插孔；24、限位槽；25、限位杆；26、内侧孔；27、第三电磁铁；28、立柱；29、第六电磁铁；30、活动块；31、第四电磁铁；32、第五电磁铁；33、滑块；34、滑槽；35、导杆；36、转孔；37、转轴；38、螺孔；39、圆弧杆；40、圆弧孔；41、第二弹簧；42、第一电磁铁；43、压板；44、滑孔；45、固定杆；46、第三弹簧；47、绝缘板；48、圆槽；49、导电弹片；50、外壳。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本发明的第一个方面，提出了一种锂离子电池及其模组，如图1、图6，包括锂离子电池本体5，锂离子电池还包括：

顶端设有开口的内壳1及用于将开口封闭的盖板9，锂离子电池本体5设于内壳1内部，内壳1内部的体积大于锂离子电池本体5的体积；

用于在盖板9将开口封闭后，检测内壳1内部的气体压力的检测件；

设于盖板9上表面的两个导杆35及用于使得导杆35的位置发生变化的调节部，其中一个导杆35与锂离子电池本体5的正极相对应，另一个导杆35与锂离子电池本体5的负极相对应，检测件与调节部电性连接；

导杆35的一端设有用于与导线连接的连接件；

调节部使得导杆35至少具有第一位置和第二位置，在导杆35处于第一位置时，锂离子电池本体5的正极与对应的导杆35电性连接，锂离子电池本体5的负极与对应的导杆35电性连接；在导杆35处于第二位置时，锂离子电池本体5的正极与对应的导杆35分离，锂离子电池本体5的负极与对应的导杆35分离，且两个导杆35相互连接。

另外，在这里，还介绍了一种锂离子电池的模组，如图8所示，包括外壳50，将若干个如上述锂离子电池设置于外壳50内部，相邻的锂离子电池本体5之间，通过导线连接相对应的导杆35。

在本实施例中，在使用时，一般会将若干锂离子电池放置于外壳50内部，组成一个锂离子电池模组进行使用，在该锂离子电池模组内，相邻的锂离子电池本体5之间，通过导线连接相对应的导杆35，当该模组被使用时，各个锂离子电池的调节部调节导杆35，使得导杆35处于第一位置，此时，锂离子电池本体5的正极与对应的导杆35电性连接，锂离子电池本体5的负极与对应的导杆35电性连接，这样每个锂离子电池均被使用；在锂离子电池模组被使用一段时间后，外壳50内部会有部分锂离子电池本体5膨胀，在膨胀过程中，内壳1内部的气体将会被压缩，这样，检测件将会检测到气体压力增加，在压力增加到设定值后，调节部开始调节导杆35，使得导杆35由第一位置调节至第二位置，此时锂离子电池本体5的正极与对应的导杆35分离，锂离子电池本体5的负极与对应的导杆35分离，且此时两个导杆35相互连接，这样，该锂离子电池将不会被使用，而且不影响其他锂离子电池，通过本发明，在锂离子电池模组使用过程中，可及时将膨胀的锂离子电池与其他正常的锂离子电池断开连接，有效避免膨胀的锂离子电池发生爆炸起火的现象。

作为一种实施方式，如图1所示，检测件是压力传感器11，压力传感器11设有盖板9的下表面，通过压力传感器11检测内壳1内部气体压力的变化，在使用时，需要设置设定值，在压力传感器11检测到压力达到设定值后，调节部动作，使得导杆35由第一位置调节至第二位置。

作为一种实施方式，如图1所示，锂离子电池还包括设于盖板9下表面的保护膜10，保护膜10采用柔性材料，且保护膜10内充满气体，压力传感器11位于保护膜10内。

在本实施例中，通过保护膜10保护压力传感器11，避免膨胀的锂离子电池本体5溢出气体，腐蚀压力传感器11。

作为一种实施方式，如图1所示，锂离子电池还包括设于内壳1内侧壁与锂离子电池本体5之间的吸附棉6，在这里，吸附棉6用于吸收锂离子电池本体5在膨胀后流出的液体，有效减少这些液体对锂离子电池本体5外表面的腐蚀。

作为一种实施方式，如图1所示，锂离子电池还包括设于内壳1的内部底端的垫板7，锂离子电池本体5放置于垫板7的上表面。在锂离子电池本体5内部的液体流出后，即使聚集在底部，通过垫板7，也不会对锂离子电池本体5的底部产生腐蚀。

作为一种实施方式，如图6、图7所示，两个导杆35对称设置，调节部包括：

转轴37，导杆35的中部设有转孔36，转轴37与转孔36转动连接；

侧表面与转轴37的一端固定连接的固定块12，固定块12设于盖板9的上表面；

绝缘板47，转孔36的内侧壁的一部分设有绝缘板47；

用于使得导杆35转动的转动组件；

与导杆35相对应的导电弹片49，转轴37的外侧面设有圆槽48，其中一个导电弹片49与锂离子电池本体5的正极电性连接，另一个导电弹片49与锂离子电池本体5的负极电性连接；

导电弹片49的一端与圆槽48的内侧壁固定连接；

检测件与转动组件电性连接。

在本实施例中，在转动组件使得导杆35转动至导电弹片49的另一端与转孔36的内侧壁接触时，调节部处于第一位置；在转动组件使得导杆35转动至导电弹片49的另一端与绝缘板47接触时，调节部处于第二位置。

作为一种实施方式，如图6、图7所示，转孔36将导杆35分为前杆和后杆，连接件设于前杆的端部，转动组件包括：

设于两个后杆之间的固定杆45，固定杆45的一端固定于盖板9的上表面；

压板43，压板43设有贯穿其上下表面的滑孔44，固定杆45与滑孔44滑动连接，后杆的端部位于压板43的下方；

套接于固定杆45的第三弹簧46，第三弹簧46的一端固定于压板43的下表面，第三弹簧46的另一端固定于盖板9的上表面；

设于盖板9内的第一电磁铁42，第一电磁铁42位于压板43的下方；

与设于后杆的圆弧孔40滑动连接的圆弧杆39，圆弧杆39的一端固定于盖板9的上表面，圆弧杆39的圆心位于转轴37的中轴线上；

套接于圆弧杆39的第二弹簧41，第二弹簧41的一端固定于后杆的下表面，第二弹簧41的另一端固定于盖板9的上表面；

检测件与第一电磁铁42电性连接。

在本实施例中，在锂离子电池本体5正常工作时，压板43位于后杆端部的正上方，此时在第二弹簧41的弹力作用下，使得导电弹片49保持与转孔36的内侧壁接触，这样该离锂电池将会被连接在整个锂离子电池模组的电路中；当检测件检测到气体压力增加到设定值后，第一电磁铁42得电产生对压板43的吸引力，使得压板43克服第三弹簧46的吸引力，向下运动，在压板43向下运动的过程中，压板43将会与后杆的端部接触，然后压板43克服第三弹簧46和第二弹簧41的弹力，使得导杆35开始转动，在导电弹片49与绝缘板47接触后，该离锂电池将会与整个锂离子电池模组的电路分离，由于压板43的连接作用，从而搭接了一个新的电路，保证整个锂离子电池模组能够正常工作。

作为一种实施方式，如图6所示，连接件是螺钉，螺钉与设于前杆的螺孔38螺纹连接，在这里，导线的一端可套于螺钉的螺柱上，然后通过螺钉，将导线固定于在导杆35上。

作为一种实施方式，如图3、图4、图5所示，所述锂离子电池还包括：

设于内壳1内部的内孔2、与所述内孔2滑动连接的联动块15、固定于内孔2侧壁的内块17，所述内块17位于所述联动块15的上方，所述联动块15的侧面设有侧槽16，所述侧槽16设有贯穿联动块15的上表面，所述侧槽16位于联动块15的正下方，所述内孔2靠近顶部的侧壁设有与内壳1内部连通的通孔3；

底板8，所述内壳1的下表面与所述底板8的上表面之间可拆卸连接，所述底板8的内部设有抽气通道13；

一端固定于底板8上表面的顶柱4，所述顶柱4内设有贯穿其上下表面的传输通道14，所述传输通道14与所述抽气通道13连通，在所述内壳1放置于底板8上表面的过程中，所述顶柱4穿过内壳1的下表面，并进入内孔2内；所述联动块15的下表面设有与顶柱4相对应的底孔18；

设于内块17内的第二电磁铁22、限位杆25及设于所述限位杆25内的第三电磁铁27，所述底孔18的侧壁设有内侧孔26，所述限位杆25与内侧孔26滑动连接，所述顶柱4的侧面设有与限位杆25相对应的限位槽24，所述第二电磁铁22与所述第三电磁铁27相对应，在所述第二电磁铁22正对于第三电磁铁27时，第二电磁铁22和第三电磁铁27均得电，产生相互排斥的力，使得限位杆25的一部分进入限位槽24内；

一端固定于侧槽16底部的立柱28、活动块30及设于所述活动块30一侧的滑块33，所述滑块33与设于所述立柱28侧表面的滑槽34滑动连接，所述内块17的底面设有插孔23，所述插孔23正对于立柱28；

固定于活动块30内的第五电磁铁32及设于所述内孔2底部的第六电磁铁29，所述第六电磁铁29位于第五电磁铁32的正下方；

设于活动块30内的第四电磁铁31，在第六电磁铁29和第五电磁铁32之间产生相互排斥的力后，所述活动块30向上运动，当活动块30运动至第四电磁铁31正对于第三电磁铁27时，所述第四电磁铁31和第三电磁铁27之间产生相互吸引的力，使得限位杆25脱离限位槽24；

联动杆19，所述底孔18的顶部设有贯穿联动块15上端面的穿孔，所述联动杆19与所述穿孔滑动连接；

套接于联动杆19的第一弹簧20，所述第一弹簧20的一端固定于联动杆19的顶部，第一弹簧20的另一端固定于联动杆19的上端面；

设于联动杆19内的导气孔21，所述导气孔21贯穿联动杆19的上下端面，在顶柱4的上端面与底孔18的顶部接触时，所述导气孔21与传输通道14之间错开。

在本实施例中，当若干个锂离子电池被制作成锂离子电池模组时，各个抽气通道13相互连通，并只留一个出口，剩下的通道口全部密封，并将出口与抽气泵的进气口连接，并使得抽气泵的出气口与储气罐连接，在内壳1安装到底板8上的过程中，顶柱4进入到内孔2内，然后顶柱4的顶端进入到底孔18内，使得联动块15向上运动，当内块17进入到侧槽16内，并且内块17与活动块30接触，使得活动块30与侧槽16的底部接触后，顶柱4继续向上运动一段距离，使得顶柱4推动联动杆19向上克服第一弹簧20运动一端距离，此时导气孔21与传输通道14之间错开，然后第二电磁铁22和第三电磁铁27产生相互排斥的力使得限位杆25的一部分进入到限位槽24中，完成后第二电磁铁22和第三电磁铁27失电，当该锂离子电池本体5出现膨胀后，会有气体溢出，如果在更换锂离子电池本体5时，直接打开盖板9，气体必然直接到大气中，污染环境，因此，在打开盖板9之前，向上拿起内壳1，这时，顶柱4将会带动联动块15向下运动，这时，将会使得内壳1内部的气体被吸入到内孔2中暂存，在联动块15快要到达内孔2的底部时，第六电磁铁29和第五电磁铁32产生相互排斥的力，这样，将会使得活动块30向上运动，当活动块30运动到正对限位杆25时，第三电磁铁27和第四电磁铁31产生相互吸引的力，使得限位杆25脱离限位槽24，而且在第六电磁铁29和第五电磁铁32产生相互排斥的力的情况下，当滑块33运动到滑槽34顶端后，联动块15将不会继续下降，这时顶柱4将逐渐脱离底孔18，导气孔21与传输通道14连通，此时，抽气泵打开，会将内孔2内的气体吸出到储气罐中保存，完成后打开盖板9，避免了气体进入到外部环境中。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。