[实用新型]可防止延烧的电池设备

说明书

本实用新型涉及一种可防止延烧的电池设备，包括有壳体、电池模块、两个气流闸门、至少一开关模块及至少容器。壳体具有容置空间用于容置电池模块、气流闸门及容器，其中两个电池闸门分别位于电池模块的两侧。当电池模块的电池芯发生热失控时，壳体的容置空间的温度会提高，而开关模块会将气流闸门由开启状态切换至关闭状态，以阻隔容置空间内的电池模块及外部的空气。此外当温度上升到阈值时，容器内的液体将会喷出，并通过液体的相变化由热失控的电池芯吸收大量的热量，从而降低电池模块的温度。

技术领域

本实用新型涉及一种可防止延烧的电池设备，在电池芯发生热失控时，可通过气流闸门阻隔电池芯与外部的气体，并可降低热失控的电池芯的温度。

背景技术

可充电电池主要包括有镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、锂离子聚合物电池。锂电池具有能量密度高、操作电压高、使用温度范围大、无记忆效应、寿命长、可历经多次充放电等优点，并被广泛的使用在可携式电子产品如手机、笔记本电脑、数码相机等，近年来更扩及汽车领域。

随着工业的发展及环保意识的抬头，空气污染及地球暖化的问题逐渐受到重视。目前世界各国逐渐订定相关的法规，以推广及研发电动车的产业，并研拟在一定的时间后便禁止贩售燃油车，从而降低交通工具对都会区造成的空气污染。

可充电电池是发展电动车产业的重点技术之一，如何提高可充电电池的充电量、缩短可充电电池的充电时间及提高可充电电池的安全性，都是推广及发展电动车产业的重点。锂电池具有高能量密度、输出功率大、无记忆效应、低自放电、工作温度范围广及充放电速度快等优点，已成为电动车主要使用的可充电电池。

锂电池的最佳工作温度约为15℃到35℃，过低或过高的工作温度都可能会影响锂电池的正常使用。具体而言，当温度太低时会造成锂电池内阻增大及放电能力降低，严重时更可能造成锂电池产生的电压无法驱动电子装置或汽车。当温度过高时，则可能会导致锂电池的发生热失控(Thermal Runway)，进而产生火焰并喷发出高热可燃物质。当火焰及高热可燃物质喷发到电池外部时，更可能会造成电池连接的电子装置或汽车延烧或爆炸。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可防止延烧的电池设备，主要将电池模块设置在壳体的容置空间内，并于电池模块的两侧分别设置气流闸门，其中气流闸门可操作在开启状态或关闭状态。当电池设备正常运作时，气流闸门会操作在开启状态，使得壳体的容置空间可与壳体外部的空气对流，从而降低电池模块的温度。

反之，当电池设备发生热失控时，气流闸门会操作在关闭状态，以隔开壳体的容置空间与壳体外部的环境。操作在关闭状态的气流闸门，可阻断外界的空气及氧气进入容置空间，以减少热失控的电池芯喷出的高热可燃物质及火焰的燃烧时间与温度，并降低其他电池芯发生热失控连锁反应的机率。

此外操作在关闭状态的气流闸门，也可以用于阻挡热失控的电池芯喷出的火焰或高热可燃物质传递至壳体的外部，以减少火焰或高热可燃物质延烧壳体外部的电子设备，以大幅提高使用时的安全性。

本实用新型的目的在于提供一种可防止延烧的电池设备，可进一步在气流闸门的外侧或内侧设置容器，并于容器内放置液体，其中液体可为相变材质，例如水或水溶液。容器可经由导热单元连接电池设备，其中电池设备的热量会由导热单元传递至容器。当电池设备的电池芯的温度过高或发生热失控时，容器及其内部的液体的温度会随着上升，并导致容器的破损或开阀，使得容器内的液体流出。流出的液体会接触温度过高或热失控的电池芯上，从而降低电池芯的温度，并防止其他正常的电池芯发生热失控的连锁反应。