[0027] 一种内含刺激性气体的高温示警相变球，包括相变材料制成的球壳和紧贴于球壳内部且具有开孔的球状伸缩膜，所述相变球的球壳和球状伸缩膜围成的内部空间内充有带压的刺激性气体。
[0028] 进一步地，所述相变材料为根据所需示警温度选取的相变温度点处于示警温度附近的石蜡类或酯酸类有机固‑液相变材料。
[0029] 一种内含刺激性气体的高温示警相变球制备方法，包括以下步骤：
[0030] 步骤S1：将带有压力的刺激性气体充入球状伸缩膜内，并将球状伸缩膜封口和密闭；
[0031] 进一步地，所述步骤S1中充入球状伸缩膜内、带有压力的刺激性气体，其压力比标准大气压高1～10kPa；
[0032] 步骤S2：将相变材料加热熔化为液态，并将液态相变材料均匀涂覆至步骤S1获得的球状伸缩膜的外表面，使液态相变材料完全包裹球状伸缩膜；
[0033] 进一步地，所述步骤S2中相变材料的涂覆厚度为0.5～5mm
[0034] 步骤S3：冷却液态相变材料并使其凝固，获得以固态相变材料为球壳、球壳内包裹球状伸缩膜且球状伸缩膜内部包含带压刺激性气体的球状结构；
[0035] 步骤S4：将金属针头加热至相变材料熔点温度之上，并立即使用加热后的金属针头以垂直球壳方向迅速穿透步骤S3获得的球状结构并刺破球状伸缩膜，获得球状伸缩膜上的穿刺孔；
[0036] 进一步地，所述步骤S4中金属针头的加热温度比相变材料的熔点温度高2～10℃；
[0037] 步骤S5：将金属针头退出球状伸缩膜，回退金属针头并保持针尖位置处于球壳内部，维持5～30秒时长使球壳内与球状伸缩膜上的穿刺孔相接触的相变材料自然冷却并凝固以完成内部刺激性气体的密封；
[0038] 步骤S6：缓慢回退金属针头，金属针头回退过程使针头接触的球壳内相变材料逐渐自然冷却并凝固，直至金属针头完全退出球壳。
[0039] 进一步地，所述步骤S6中金属针头的回退方向为远离高温示警相变球球心的方向，回退速度为0.1～0.5mm/秒。
[0040] 实施例
[0041] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0042] 某储能站需要对某方形铝壳锂离子电池充放电过程中可能出现的高温进行示警，示警温度为58℃。选择58号全精炼石蜡作为高温示警相变球的球壳材料，该材料的相变熔点为58℃左右。
[0043] 如图1所示，为内含刺激性气体的高温示警相变球，图中1为58号全精炼石蜡制成的球壳，2为紧贴于球壳内部的球状伸缩膜，3为球状伸缩膜的开孔。相变球的球壳和球状伸缩膜围成的内部空间内充有带压的刺激性气体硫化氢。
[0044] 如图2所示，内含刺激性气体的高温示警相变球制备的具体步骤如下：
[0045] 步骤S1：将压力比标准大气压高2kPa的刺激性气体硫化氢充入由球状伸缩膜组成的气球内，并用捆扎方式将气球封口和密闭。
[0046] 步骤S2：将58号全精炼石蜡加热熔化为液态，并将液态的58号全精炼石蜡均匀涂覆至步骤S1获得的气球的外表面，使58号全精炼石蜡完全包裹气球。
[0047] 步骤S3：冷却液态相变材料并使其凝固，获得以固态相变材料为球壳、球壳内包裹球状伸缩膜且球状伸缩膜内部包含带压刺激性气体的球状结构。
[0048] 步骤S4：将金属针头加热至65℃，并立即使用加热后的金属针头以垂直球壳方向迅速穿透步骤S3获得的球状结构并刺破球状伸缩膜，获得球状伸缩膜上的穿刺孔。
[0049] 请参见图3，图3中1为58号全精炼石蜡制成的球壳，2为紧贴于球壳内部的球状伸缩膜，3为球状伸缩膜的开孔，4为金属针头。图3中加热的金属针头垂直球壳方向穿透球状结构并刺破球状伸缩膜，获得球状伸缩膜上的穿刺孔。
[0050] 步骤S5：将金属针头退出球状伸缩膜，回退金属针头并保持针尖位置处于球壳内部，维持10秒时长使球壳内与球状伸缩膜上的穿刺孔相接触的为58号全精炼石蜡自然冷却并凝固以完成内部硫化氢气体的密封。
[0051] 请参见图4，图4中1为58号全精炼石蜡制成的球壳，2为紧贴于球壳内部的球状伸缩膜，3为球状伸缩膜的开孔，4为金属针头。图4中脱离球状伸缩膜的金属针头保持针尖位置处于球壳内部。
[0052] 为了观察方便，将图4中虚线框所示范围放大并绘制于图5，图5中1为58号全精炼石蜡制成的球壳，2为紧贴于球壳内部的球状伸缩膜，3为球状伸缩膜的开孔，4为金属针头。
[0053] 步骤S6：缓慢回退金属针头，金属针头回退过程使针头接触的球壳内相变材料逐渐自然冷却并凝固，直至金属针头完全退出球壳。
[0054] 本实施例中，将制备好的内含硫化氢气体的高温示警相变球固定在方形铝壳锂离子电池的壳体表面，若电池充放电过程中出现短路等故障，则其温度迅速升高；当温度升高至58℃以上时，高温示警相变球的球壳熔化，失去定型和密封效果，球内带压的硫化氢气体通过球状伸缩膜的开孔迅速释放至外界环境中，发出刺激性气味起到高温示警作用。
[0055] 本实施例提供内含刺激性气体的高温示警相变球及其制备方法，选用58号全精炼石蜡实现58℃高温的示警功能，石蜡材料的化学活性较低，呈中性，化学性质稳定，在通常的条件下不与酸碱溶液发生作用，环境耐受性好，维护简便；石蜡受58℃以上高温作用熔化时则释放球内空间的带压硫化氢气体，发出刺激性气味起到高温警示作用，故警示效果好；相变球不涉及电子元器件，无需供电，仅仅靠外界高温熔化壳体实现示警，属于被动型示警方式，稳定可靠；高温示警相变球制备过程中，先通过球状伸缩膜充气并密封，再包裹相变材料实现定型，最后刺破球状伸缩膜并利用组成球壳的石蜡材料的熔化与凝固特性实现内部气体的再次密封，故操作简单易行。因此，本实施例提供的内含刺激性气体的高温示警相变球结构简单，稳定可靠，成本低廉，易于根据具体的示警温度而选择相应熔点的相变材料实现定制，同时使用后的相变材料方便回收和循环使用；对应的制备方法操作简便，成功率高，经济性好。
