一种锂电池保护装置及保护方法与流程

1.本发明涉及锂电池安全技术领域，具体为一种锂电池保护装置及保护方法。


背景技术：

2.锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池，锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
3.公开号cn214124007u公开了一种锂电池防火保护架，包括底座，所述底座的上表面通过螺栓固定有多个外壳，外壳的两侧转动连接有转动柱，转动柱的一侧绕接有防火布，所述外壳之间焊接有第一滑道和第二滑道，第一滑道与第二滑道的一侧均滑动连接有滑块，滑块与防火布固定连接，且滑块的一侧通过螺栓固定有第一弹簧，第一弹簧的一端与外壳固定连接，所述外壳的一侧设有凹槽，凹槽的一侧卡接有卡块，卡块与滑块固定连接。本发明的优点是能够对锂电池起到防护的作用，避免锂电池发生撞击，导致锂电池损坏，提高了装置的实用性，且解决了不仅可以防止锂电池不受破损，而且能够对锂电池进行防火处理，提高了装置的灵活性。
4.但是，缺少对锂电池侧面防护的结构，防护效果不够显著，若是锂电池内部发生火势，无法对其进行处理；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种锂电池保护装置及保护方法。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种锂电池保护装置及保护方法，具备了无死角防护的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的缺少对锂电池侧面防护的结构，防护效果不够显著，若是锂电池内部发生火势，无法对其进行处理的问题。
6.本发明提供如下技术方案：一种锂电池保护装置及保护方法，其中一种锂电池保护装置，包括锂电壳身和锂电壳身外侧的防护框架，所述防护框架包括护板、侧边连接杆和端角连接架，所述锂电壳身为立方体，所述锂电壳身的六个面均安装有护板，所述护板一侧安装有侧边连接杆，所述侧边连接杆用于将相邻两个护板连接；且侧边连接杆的两端呈直角，与每个护板的一端呈伸缩连接状态；每个所述护板的四个端角均安装有端角连接架，所述端角连接架用于将三个护板的端角相互连接，且呈滑动连接状态；每两个所述护板之间，通过与侧边连接杆的伸缩连接方式，提供体积的扩张功能。
7.本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，每个所述护板的两个侧边均安装有驱动防护部件，所述驱动防护部件包括第一输送槽和压力腔，所述护板的两侧均设有压力腔，所述侧边连接杆用于滑动在压力腔内，所述侧边连接杆的内部设有第一输送槽，本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，每个所述锂电壳身的端角均安装
有端角连接部件，所述端角连接部件包括内部端角和伸缩杆，所述内部端角的外侧安装有伸缩杆，所述伸缩杆用于支撑端角连接架与锂电壳身之间的活动改变。
8.所述护板完成扩张后，所述护板与锂电壳身之间设有空腔，所述空腔为隔离腔。
9.本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，所述端角连接部件还包括限位轴和滑槽，所述护板的四个端角均设有滑槽，所述端角连接架内侧的三个面均设有限位轴；所述限位轴用于延伸在滑槽的内部，所述限位轴与滑槽用于保证护板与端角连接架的滑动连接。
10.本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，所述护板的内部设有涨缩部件，所述涨缩部件包括第一活塞端和贯通槽，所述端角连接架的一端设有第一活塞端，所述连接软管的一端设有位于第一活塞端内的贯通槽。
11.本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，所述压力腔内壁的一端设有助压板，所述助压板的一端设有第二活塞端；所述助压板的一端用于延伸至连接软管的内部，所述第二活塞端用于密封贯通槽内部，每个所述护板的侧边均安装有高压罐，所述高压罐的内部填充有二氧化碳气体。
12.本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，所述涨缩部件还包括配合槽口和第二输送槽，所述第一活塞端的一侧还设有配合槽口，所述护板的内部对称设有第二输送槽；所述配合槽口的一端用于与第二输送槽连通。
13.本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，所述护板的内部呈环形阵列有四个延伸槽，所述延伸槽的外表面设有位于护板外侧的排气端口，所述延伸槽的一端用于与第二输送槽连通。
14.本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，所述。驱动防护部件还包括电磁阀和连接软管，所述高压罐的一侧安装有电磁阀；所述电磁阀的一端安装有连接软管，所述连接软管的一端与第一输送槽连通。
15.本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，s1、驱动：通过高压罐为装置提供二氧化碳的同时，提供高压驱动动力，通过连接软管输送至第一输送槽的内部，再由第一输送槽将高压气体传递至压力腔的内部；s2、护板与侧边连接杆的涨缩：通过第一输送槽与连接软管的输送效果，使高压罐的内部与压力腔形成联通，而高压罐内部的压力大于压力腔，则高压罐内部的压力会快速进入压力腔内部，并将第一活塞端向外顶出，而第一活塞端与侧边连接杆为一体结构，顶出的同时，使两个护板之间呈垂直方向远离，并实现与侧边连接杆的伸缩状态；s3、防护隔离：而护板为六个面分布在锂电壳身的外侧，防护框架整体涨开的同时，会带动限位轴位于滑槽的内部滑动，滑动的同时提供限位效果，而防护框架涨开后，能够增加装置内部的体积，使锂电壳身与防护框架壳体之间形成隔离腔，改变两者之间的接触方式，将两者进行隔离；s4、灭火措施：内部受到高压状态后，通过第一活塞端联动侧边连接杆向外移动，在侧边连接杆移动至第二输送槽当前位置后，配合槽口的一端会与第二输送槽呈联通状态，使压力由第二输送槽输送至延伸槽内部，再由延伸槽将压力输送至外部，并输送至隔离腔的空腔内，进行灭火操作。
16.本发明具备以下有益效果：1、该锂电池保护装置，通过护板与侧边连接杆的配合，利用高压罐自身所具备的高压状态，用以增加压力腔内部的压力，通过第一活塞端的密封，使压力作用第一活塞端内，并驱动第一活塞端退出压力腔内，且第一活塞端与侧边连接杆为一体结构，并带动侧边连接杆一并移动，移动的同时牵动端角连接架同步移动，并增大防护框架所提供的内部空间，形成隔离腔，将锂电壳身与防护框架进行隔离处理，避免外部恶劣情况影响锂电池的安全使用，并且护板与侧边连接杆和端角连接架之间为相互贴合状态具备一定的密封作用，因此还能隔绝内部的火灾向外蔓延的功能，从而使装置具备了保护内部锂电池以及隔绝外部状况的功能，并且装置为六面方形防护壳体，能够对电池提供无死角防护；2、该锂电池保护装置，通过延伸槽与排气端口，将高压罐内部的二氧化碳输送在隔离腔的区域内，使二氧化碳充斥在其中，使得装置具备隔绝效果的同时，还能实现二氧化碳灭火效果，并且隔离腔内部具备一定的密封效果，能够使二氧化碳位于其中时，对锂电壳身内实现高效灭火，增加装置的安全程度以及灭火效率，并且能够与锂电壳身和防护框架所提供的涨缩防护效果同时使用，两者可结合，使装置具备外部防护以及内部火势的处理功能，进一步增加装置的保护效果。
附图说明
17.图1为本发明整体的结构示意图。
18.图2为本发明驱动防护部件结构示意图。
19.图3为本发明端角连接部件结构示意图。
20.图4为本发明图3的a处均局部结构示意图。
21.图5为本发明护板内部结构示意图。
22.图6为本发明图5的b处均局部结构示意图。
23.图7为本发明护板内部截面结构示意图。
24.图中：1、锂电壳身；2、防护框架；21、护板；22、侧边连接杆；23、端角连接架；3、驱动防护部件；31、高压罐；32、电磁阀；33、连接软管；34、第一输送槽；35、压力腔；4、端角连接部件；41、内部端角；42、伸缩杆；43、限位轴；44、滑槽；5、涨缩部件；51、第一活塞端；52、贯通槽；53、配合槽口；54、第二输送槽；55、助压板；56、第二活塞端；57、延伸槽；58、排气端口；6、隔离腔。
具体实施方式
25.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。
26.实施例1请参阅图1-7，且公开了一种锂电池保护装置，包括锂电壳身1和锂电壳身1外侧的防护框架2，防护框架2包括护板21、侧边连接杆22和端角连接架23，锂电壳身1为立方体，锂电壳身1的六个面均安装有护板21，护板21一侧安装有侧边连接杆22，侧边连接杆22用于将
相邻两个护板21连接；且侧边连接杆22的两端呈直角，与每个护板21的一端呈伸缩连接状态；每个护板21的四个端角均安装有端角连接架23，端角连接架23用于将三个护板21的端角相互连接，且呈滑动连接状态；每两个护板21之间，通过与侧边连接杆22的伸缩连接方式，提供体积的扩张功能；每个护板21的两个侧边均安装有驱动防护部件3，驱动防护部件3包括第一输送槽34和压力腔35，护板21的两侧均设有压力腔35，侧边连接杆22用于滑动在压力腔35内，侧边连接杆22的内部设有第一输送槽34；每个锂电壳身1的端角均安装有端角连接部件4，端角连接部件4包括内部端角41和伸缩杆42，内部端角41的外侧安装有伸缩杆42，伸缩杆42用于支撑端角连接架23与锂电壳身1之间的活动改变。
27.护板21完成扩张后，护板21与锂电壳身1之间设有空腔，空腔为隔离腔6；端角连接部件4还包括限位轴43和滑槽44，护板21的四个端角均设有滑槽44，端角连接架23内侧的三个面均设有限位轴43；限位轴43用于延伸在滑槽44的内部，限位轴43与滑槽44用于保证护板21与端角连接架23的滑动连接；护板21的内部设有涨缩部件5，涨缩部件5包括第一活塞端51和贯通槽52，端角连接架23的一端设有第一活塞端51，连接软管33的一端设有位于第一活塞端51内的贯通槽52；压力腔35内壁的一端设有助压板55，助压板55的一端设有第二活塞端56；助压板55的一端用于延伸至连接软管33的内部，第二活塞端56用于密封贯通槽52内部，每个护板21的侧边均安装有高压罐31，高压罐31的内部填充有二氧化碳气体。
28.使用前，将电磁阀32与所使用装置的保险部件连接，当保险断开后，电磁阀32断电松开，使高压罐31内部的高压二氧化碳气体，通过连接软管33输送至第一输送槽34的内部，再由第一输送槽34将气体输送至压力腔35的内部；护板21与侧边连接杆22的扩张驱动力：通过连接软管33与第一输送槽34的输送作用，使高压罐31与压力腔35空间呈连通状态，而高压罐31内部为高压状态，使得其内部气体会进入压力腔35内部，进入的同时，增加压力腔35内部的压力，通过第一活塞端51的密封，使压力作用第一活塞端51内，并驱动第一活塞端51退出压力腔35内，且第一活塞端51与侧边连接杆22为一体结构，并带动侧边连接杆22一并移动；护板21与端角连接架23的扩张轨迹：通过多个侧边连接杆22的驱动压力，对护板21提供侧推力，而护板21不具备侧向移动轨迹，使得作用在护板21内的推力，与侧边连接杆22相互制衡，使侧边连接杆22呈斜向向外移动，并带动护板21向外移动，而通过护板21与侧边连接杆22的垂直连接方式，使侧边连接杆22驱动护板21移动的斜向力，转变成护板21的横向推力，并向外侧移动，扩张的同时牵动端角连接架23同步移动，同时通过伸缩杆42进行支撑，支撑的同时并提供限位作用，使限位轴43滑动在滑槽44的内部，完成扩张操作，从而使护板21内部的空间增大，使锂电壳身1与防护框架2之间形成隔离腔6，而隔离腔6的作用，则使的锂电壳身1与防护框架2具备隔离条件，通过锂电壳身1的扩张，使锂电壳身1与防护框架2之间形成隔离区域，将锂电壳身1与防护框架2进行隔离处理，避免外部恶劣情况影响
锂电池的安全使用，并且护板21与侧边连接杆22和端角连接架23之间为相互贴合状态具备一定的密封作用，因此还能隔绝内部的火灾向外蔓延的功能，从而使装置具备了保护内部锂电池以及隔绝外部状况的功能；通过护板21与侧边连接杆22的配合，利用高压罐31自身所具备的高压状态，用以增加压力腔35内部的压力，通过第一活塞端51的密封，使压力作用第一活塞端51内，并驱动第一活塞端51退出压力腔35内，且第一活塞端51与侧边连接杆22为一体结构，并带动侧边连接杆22一并移动，移动的同时牵动端角连接架23同步移动，并增大防护框架2所提供的内部空间，形成隔离腔6，将锂电壳身1与防护框架2进行隔离处理，避免外部恶劣情况影响锂电池的安全使用，并且护板21与侧边连接杆22和端角连接架23之间为相互贴合状态具备一定的密封作用，因此还能隔绝内部的火灾向外蔓延的功能，从而使装置具备了保护内部锂电池以及隔绝外部状况的功能。
29.实施例2本实施例是在实施例1的基础上做出的改进，具体的，请参阅图1-7，涨缩部件5还包括配合槽口53和第二输送槽54，第一活塞端51的一侧还设有配合槽口53，护板21的内部对称设有第二输送槽54；配合槽口53的一端用于与第二输送槽54连通；护板21的内部呈环形阵列有四个延伸槽57，延伸槽57的外表面设有位于护板21外侧的排气端口58，延伸槽57的一端用于与第二输送槽54连通；驱动防护部件3还包括电磁阀32和连接软管33，高压罐31的一侧安装有电磁阀32；电磁阀32的一端安装有连接软管33，连接软管33的一端与第一输送槽34连通。
30.锂电池老化后，容易发生自燃状况，而发生自燃后，常规的灭火方式难以将其扑灭，需要采用二氧化碳进行灭火处理；当第一活塞端51受到压力腔35压力，向外顶开后，带动侧边连接杆22一并移动，第一活塞端51移动至第二输送槽54位置后，配合槽口53会与第二输送槽54呈连通状态，并将二氧化碳气体输送至第二输送槽54的内部，接着再由第二输送槽54输送至延伸槽57之中，并由延伸槽57将二氧化碳气体经过排气端口58排出装置内部，并排至隔离腔6区域内，而护板21与侧边连接杆22和端角连接架23之间，为相互贴合状态，具备一定的密封效果，使得二氧化碳充斥在隔离腔6区域内，上述结构，是为了处理锂电壳身1内部发生火势时，做出应对方式，避免造成火势的蔓延，并且能够与锂电壳身1和防护框架2所提供的涨缩防护效果同时使用，两者可结合，使装置具备外部防护以及内部火势的处理功能，进一步增加装置的保护效果。
31.实施例3本发明还提供一种锂电池保护装置及保护方法，其中：s1、驱动：通过高压罐31为装置提供二氧化碳的同时，提供高压驱动动力，通过连接软管33输送至第一输送槽34的内部，再由第一输送槽34将高压气体传递至压力腔35的内部；s2、护板21与侧边连接杆22的涨缩：通过第一输送槽34与连接软管33的输送效果，使高压罐31的内部与压力腔35形成联通，而高压罐31内部的压力大于压力腔35，则高压罐31内部的压力会快速进入压力腔35内部，并将第一活塞端51向外顶出，而第一活塞端51与
侧边连接杆22为一体结构，顶出的同时，使两个护板21之间呈垂直方向远离，并实现与侧边连接杆22的伸缩状态；s3、防护隔离：而护板21为六个面分布在锂电壳身1的外侧，防护框架2整体涨开的同时，会带动限位轴43位于滑槽44的内部滑动，滑动的同时提供限位效果，而防护框架2涨开后，能够增加装置内部的体积，使锂电壳身1与防护框架2壳体之间形成隔离腔6，改变两者之间的接触方式，将两者进行隔离；s4、灭火措施：内部受到高压状态后，通过第一活塞端51联动侧边连接杆22向外移动，在侧边连接杆22移动至第二输送槽54当前位置后，配合槽口53的一端会与第二输送槽54呈联通状态，使压力由第二输送槽54输送至延伸槽57内部，再由延伸槽57将压力输送至外部，并输送至隔离腔6的空腔内，进行灭火操作。
32.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
33.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种锂电池保护装置，包括锂电壳身（1）和锂电壳身（1）外侧的防护框架（2），其特征在于：所述防护框架（2）包括护板（21）、侧边连接杆（22）和端角连接架（23），所述锂电壳身（1）为立方体，所述锂电壳身（1）的六个面均安装有护板（21），所述护板（21）一侧安装有侧边连接杆（22），所述侧边连接杆（22）用于将相邻两个护板（21）连接；且侧边连接杆（22）的两端呈直角，与每个护板（21）的一端呈伸缩连接状态；每个所述护板（21）的四个端角均安装有端角连接架（23），所述端角连接架（23）用于将三个护板（21）的端角相互连接，且呈滑动连接状态；每两个所述护板（21）之间，通过与侧边连接杆（22）的伸缩连接方式，提供体积的扩张功能。2.根据权利要求1所述的锂电池保护装置，其特征在于：每个所述护板（21）的两个侧边均安装有驱动防护部件（3），所述驱动防护部件（3）包括第一输送槽（34）和压力腔（35），所述护板（21）的两侧均设有压力腔（35），所述侧边连接杆（22）用于滑动在压力腔（35）内，所述侧边连接杆（22）的内部设有第一输送槽（34），根据权利要求2所述的锂电池保护装置，其特征在于：每个所述锂电壳身（1）的端角均安装有端角连接部件（4），所述端角连接部件（4）包括内部端角（41）和伸缩杆（42），所述内部端角（41）的外侧安装有伸缩杆（42），所述伸缩杆（42）用于支撑端角连接架（23）与锂电壳身（1）之间的活动改变。3.所述护板（21）完成扩张后，所述护板（21）与锂电壳身（1）之间设有空腔，所述空腔为隔离腔（6）。4.根据权利要求3所述的锂电池保护装置，其特征在于：所述端角连接部件（4）还包括限位轴（43）和滑槽（44），所述护板（21）的四个端角均设有滑槽（44），所述端角连接架（23）内侧的三个面均设有限位轴（43）；所述限位轴（43）用于延伸在滑槽（44）的内部，所述限位轴（43）与滑槽（44）用于保证护板（21）与端角连接架（23）的滑动连接。5.根据权利要求4所述的锂电池保护装置，其特征在于：所述护板（21）的内部设有涨缩部件（5），所述涨缩部件（5）包括第一活塞端（51）和贯通槽（52），所述端角连接架（23）的一端设有第一活塞端（51），所述连接软管（33）的一端设有位于第一活塞端（51）内的贯通槽（52）。6.根据权利要求5所述的锂电池保护装置，其特征在于：所述压力腔（35）内壁的一端设有助压板（55），所述助压板（55）的一端设有第二活塞端（56）；所述助压板（55）的一端用于延伸至连接软管（33）的内部，所述第二活塞端（56）用于密封贯通槽（52）内部，每个所述护板（21）的侧边均安装有高压罐（31），所述高压罐（31）的内部填充有二氧化碳气体。7.根据权利要求6所述的锂电池保护装置，其特征在于：所述涨缩部件（5）还包括配合槽口（53）和第二输送槽（54），所述第一活塞端（51）的一侧还设有配合槽口（53），所述护板（21）的内部对称设有第二输送槽（54）；所述配合槽口（53）的一端用于与第二输送槽（54）连通。8.根据权利要求7所述的锂电池保护装置，其特征在于：所述护板（21）的内部呈环形阵列有四个延伸槽（57），所述延伸槽（57）的外表面设有位于护板（21）外侧的排气端口（58），
所述延伸槽（57）的一端用于与第二输送槽（54）连通。9.根据权利要求8所述的锂电池保护装置，其特征在于：所述,驱动防护部件（3）还包括电磁阀（32）和连接软管（33），所述高压罐（31）的一侧安装有电磁阀（32）；所述电磁阀（32）的一端安装有连接软管（33），所述连接软管（33）的一端与第一输送槽（34）连通。10.根据权利要求9所述的锂电池保护装置，其特征在于：s1、驱动：通过高压罐（31）为装置提供二氧化碳的同时，提供高压驱动动力，通过连接软管（33）输送至第一输送槽（34）的内部，再由第一输送槽（34）将高压气体传递至压力腔（35）的内部；s2、护板（21）与侧边连接杆（22）的涨缩：通过第一输送槽（34）与连接软管（33）的输送效果，使高压罐（31）的内部与压力腔（35）形成联通，而高压罐（31）内部的压力大于压力腔（35），则高压罐（31）内部的压力会快速进入压力腔（35）内部，并将第一活塞端（51）向外顶出，而第一活塞端（51）与侧边连接杆（22）为一体结构，顶出的同时，使两个护板（21）之间呈垂直方向远离，并实现与侧边连接杆（22）的伸缩状态；s3、防护隔离：而护板（21）为六个面分布在锂电壳身（1）的外侧，防护框架（2）整体涨开的同时，会带动限位轴（43）位于滑槽（44）的内部滑动，滑动的同时提供限位效果，而防护框架（2）涨开后，能够增加装置内部的体积，使锂电壳身（1）与防护框架（2）壳体之间形成隔离腔（6），改变两者之间的接触方式，将两者进行隔离；s4、灭火措施：内部受到高压状态后，通过第一活塞端（51）联动侧边连接杆（22）向外移动，在侧边连接杆（22）移动至第二输送槽（54）当前位置后，配合槽口（53）的一端会与第二输送槽（54）呈联通状态，使压力由第二输送槽（54）输送至延伸槽（57）内部，再由延伸槽（57）将压力输送至外部，并输送至隔离腔（6）的空腔内，进行灭火操作。

技术总结
本发明涉及锂电池安全技术领域，且公开了一种锂电池保护装置及保护方法，其中一种锂电池保护装置，包括锂电壳身和锂电壳身外侧的防护框架，所述防护框架包括护板、侧边连接杆和端角连接架，所述锂电壳身为立方体，所述锂电壳身的六个面均安装有护板，所述护板一侧安装有侧边连接杆，所述侧边连接杆用于将相邻两个护板连接，且侧边连接杆的两端呈直角。本发明隔离腔内部具备一定的密封效果，能够使二氧化碳位于其中时，对锂电壳身内实现高效灭火，增加装置的安全程度以及灭火效率，并且能够与锂电壳身和防护框架所提供的涨缩防护效果同时使用，两者可结合，使装置具备外部防护以及内部火势的处理功能，进一步增加装置的保护效果。果。果。


技术研发人员：程相超 程俊超
受保护的技术使用者：河南凯旋裕盛新能源科技有限公司
技术研发日：2023.08.23
技术公布日：2023/10/8