一種預警鋰電池的制作方法

本發明涉及鋰電池技術領域，尤其涉及一種預警鋰電池。

背景技術：

相較于傳統的鉛酸蓄電池，鋰電池具有明顯的優勢，它的能量比更高、使用壽命更長、額定電壓更高、自放電率更低，同時質量更輕，更節能環保，諸多優點使得鋰電池被廣泛應用在生活的各個角落；但目前的鋰電池仍存在安全隱患，在鋰電池被使用的近幾年中，常有報道稱鋰電池在充電過程中爆炸；鋰電池的爆炸原因大致分為三種：外部短路、內部短路、電池過充；其直接爆炸原因是電池短路導致了內部溫度升高，電池內的電解液受熱汽化，使得電池膨脹，進而產生爆炸；部分電池甚至會使電解液燃燒，造成嚴重的安全事故。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供一種預警鋰電池，該鋰電池能夠發出警示，有效防止鋰電池爆炸。具體如下：

一種預警鋰電池包括內殼體、外殼體和安裝所述外殼體上的蓋板；所述外殼體和內殼體之間具有空腔，形成殼體電容；所述蓋板上設置有與所述殼體電容連接并監測所述殼體電容值的預警電路，所述預警電路中連接有報警器；所述預警電路監測到所述殼體電容值增加到預設值時，控制所述報警器報警。

進一步，所述報警器為聲光報警器。

進一步，所述空腔中填充有絕緣物。

進一步，所述絕緣物為具有不規則微孔的彈性物。

進一步，所述預警電路包括第一電源、第二電源、基準電源、一輸入端與所述基準電源連接的比較器、開關器件和與所述第一電源電連接的電阻分壓電路，所述殼體電容并聯連接在所述電阻分壓電路中的一個電阻上，所述比較器的另一輸入端連接在所述殼體電容高電壓的一側，所述比較器的輸出端與所述開關器件的控制端相連接控制所述開關器件開關，所述第二電源、所述開關器件另外兩端以及所述報警器形成回路。

進一步，所述基準電源為可調基準電源。

進一步，還包括用于延長報警時間的電感，所述電感與所述報警器并聯。

進一步，所述電阻分壓電路包括第一電阻和與所述第一電阻串聯的第二電阻，所述第一電阻連接所述第一電源，所述第二電阻接地，所述殼體電容并聯連接在所述第二電阻上。

進一步，所述開關器件是絕緣柵場效應管。

進一步，所述開關器件是三極管。

有益效果：

本發明實施例的預警鋰電池通過監測內外殼體間的殼體電容大小預警電池內部電壓是否超限，起到減少鋰電池爆炸的效果。

附圖說明

圖1是本發明實施例的預警鋰電池的結構示意圖。

圖2是本發明實施例的預警電路的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明的核心思想是通過監測內外殼體間的殼體電容大小預警電池內部電壓是否超限，起到減少鋰電池爆炸的效果。

圖1是本發明實施例的預警鋰電池的結構示意圖。圖2是本發明實施例的預警電路的結構示意圖。

請參照圖1和圖2，本發明實施例的預警鋰電池10包括外殼體110、內殼體120、絕緣物130和蓋板140。該外殼體110和內殼體120之間具有空腔，形成殼體電容；該蓋板140上設置有與該殼體電容連接并監測該殼體電容值的預警電路149、位于該蓋板140上表面的第一接線柱141和位于該蓋板140上表面的第二接線柱143，該預警電路149中連接有報警器147。本實施例優選該蓋板140具有凹槽，該預警電路149和報警器147置于該凹槽中并沒有突出該蓋板的上表面，這樣不會影響該預警鋰電池10的使用。為增加該蓋板140的強度，本實施例優選在該凹槽的底部設置有加強鋼塊145。該預警電路149監測到該殼體電容值增加到預設值時，控制該報警器147報警。本實施例優選該報警器147為聲光報警器，既可以發出聲音，又可以發出亮光，提醒使用者停止使用該鋰電池10或者更換該鋰電池10。

該外殼體110和內殼體120之間的腔體用于容置該絕緣物130，有利于增加本發明實施例的預警鋰電池10的抗壓能力和抗撞擊能力。本實施例進一步優選該絕緣物130為具有不規則微孔的彈性物，這樣還可以在內殼體120破裂時容納電解液，起到緩沖作用提高了安全性能，同時，因為微孔是不規則的，所以在穿刺測試時或者真實被尖物刺中時，刺針或者尖物被微孔給擋住不容易被刺破內殼體130，進一步提高了本實施預警鋰電池10的安全性能。在電池由于內部壓力保證時，內殼體120的壓力會使內殼體120發生形變致內外殼體之間的間距變小，所以，該殼體電容就會增大；因此，當內外殼體之間距小到一定程度時，該殼體電容就增大到一定值，這個值我們就設定為預設值，表示內部壓力即將達到爆炸條件。這個預設值大小本領域技術人員可以根據不同鋰電池自行設定，也可以通過有限次實驗確定。當然，在外殼體110受到擠壓時，當擠壓力大于外殼體110的抗壓值，外殼體110向內形變，此時，該殼體電容值也會增加，當殼體電容值達到預設值時，報警器也會報警。在內外殼體之間距離不變的情況下，由于內殼體破裂而漏液，也會因為介電質變化而增加電容，從而觸發報警，提醒用戶進行更換。因此，本實施例的預警鋰電池既可以對內部壓力引發爆炸進行報警，又可以對外部壓力引起爆炸進行報警，還可以對漏液進行報警，提高了本實施例預警鋰電池10的安全性能。

本發明實施例的預警電路149包括第一電源Vcc1、第二電源Vcc2、基準電源、一輸入端與該基準電源連接的比較器153、開關器件155和與該第一電源Vcc1電連接的電阻分壓電路，該殼體電容152并聯連接在該電阻分壓電路中的一個電阻上，該比較器153的另一輸入端連接在該殼體電容152電壓高的一側，該比較器153的輸出端與條開關器件155的控制端相連接控制該開關器件155開關，該第二電源Vcc2、該開關器件155另外兩端以及該報警器147形成回路。本實施優選該開關器件155為絕緣柵場效應管或者是三極管，這樣電路簡單且開關靈敏度高。本實施例優選該基準電源為可調基準電源，這樣該電路可以根據不同情況設定報警壓力，適用不同應用場合。本實施例優選該電阻分壓電路包括第一電阻150和與該第一電阻150串聯的第二電阻151，該第一電阻150連接該第一電源Vcc1，該第二電阻151接地，該殼體電容152并聯連接在該第二電阻151上。該比較器153的一輸入端連接在該第一電阻150和第二電阻151之間。該聲光報警器147包括電鈴和LED燈，該第二電源Vcc2串聯連接該電鈴和LED燈，該LED燈的另一端連接該開關器件155的一開關端，該開關器件155另一開關端接地，形成回路。為了使報警時間長一些，本實施優選還包括用于延長報警時間的電感154，該電感154與該電鈴和LED燈串聯電路并聯。本實施例的報警電路工作原理是，當電容增加，會使第二電阻的電壓提升，觸發該比較器輸出高電平，該開關器件導通，報警器工作，電感充電。在電容變化完成后，比較器輸出低電平，該開關器件關閉，該電感放電，報警器延時工作一段時間，達到提醒足夠時間之目的。

以上對本發明所提供的預警鋰電池進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。