用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管，用以套设于锂电池模块的电芯。阻燃套管包括一由射出成型制成而呈管状的本体，本体的热传导系数于材料达到一临界温度后急遽降低。当锂电池模块内某一电芯产生热失控时，所产生的高能量有效受限于阻燃套管内，避免锂电池模块内部相邻正常电芯发生热失控的连锁效应。

【技术实现步骤摘要】
用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管
本技术涉及一种阻燃套管，特别是有关于一种用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管。
技术介绍
锂电池用途广泛于3C产品、动力载具、储能系统等。因此锂电池安全性为全球性议题，即使有电池管理系统(BMS)及机械结构等多重防护下，锂电池仍存有发热自燃的潜在风险，近年来储能电厂、电动车起火事件仍持续发生。为此IEC62619、UL1973、UL2580、JIS8715-2、CNS15387、GB/T31485-2015等国际标准中对锂电池热失控等制定测试方法。热失控(ThermalRunaway)，IEC62619定义为电芯内部放热反应导致温度失控急遽上升现象。锂电池具有高能量密度且电解液具可燃性，因高温、过充、撞击、电子控制系统错误或制程瑕疵等因素，发生锂电池热失控造成延烧。锂电池热失控产生的高温往往可达500～1200℃，当热能向周围扩散时邻近电芯也同时被加温，若超过电芯上限温度(约100～150℃)，邻近电芯也将自放热而造成电池系统全面延烧的热失控连锁反应。承上述可知，热管理对于锂电池模块是非常重要的，同时影响锂电池使用寿命乃至于产品使用安全性。锂电池在充放电时，化学能与电能互相转换掺生能量耗损，损耗能量以废热形式释放，不断释放废热的电芯将使其本身温度升高并需要合适的热传导途径向环境散热。因此，为了控制锂电池模块的安全性，使锂电池模块在热失控下不至扩散而影响使用人员的生命财产安全，亟需开发有效抑制热失控扩散的结构与方法，以提高锂电池模块的安全性。
技术实现思路
有鉴于此，在本技术的一实施例中，提出一种用于锂电池模块的阻燃套管，可以有效抑制热失控扩散。本技术提供一种用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管，用以套设于锂电池模块的电芯，其特征在于：该阻燃套管包括一呈管状的本体，该本体的热传导系数随该本体温度升高而降低。进一步地，本体在小于一第一温度时具有一第一热传导系数，本体在大于一第二温度时具有一第二热传导系数。其中，第一温度小于第二温度，且该第一热传导系数不小于四倍的该第二热传导系数。进一步地，第一温度约为100℃，第二温度约为500℃。进一步地，本体由一半结晶热塑性材料制成。进一步地，半结晶热塑性材料的结晶度介于10～80％之间。于本技术的一实施例中，本体具有一平滑的外周面。于本技术的另一实施例中，本体具有一外周面，外周面上形成复数凸部，各凸部由本体的一端沿本体的纵向延伸至另一端，且复数凸部沿本体的圆周方向彼此间隔。于本技术的另一实施例中，本体具有一外周面，外周面上形成复数凸部，各凸部沿本体的圆周方向延伸，且复数凸部沿本体的纵向彼此间隔。于本技术的另一实施例中，本体具有一外周面，外周面上形成复数凸部，各凸部呈凸粒状，且复数凸部彼此分散设置。进一步地，各凸部的外表面为弧面。进一步地，本体由射出成型或押出成型制成。基于上述，在本技术的上述实施例中，凭借本体的热传导系数随本体温度升高而降低，当锂电池模块内某一电芯产生热失控时，所产生的高能量有效受限于阻燃套管内，避免锂电池模块内部相邻正常电芯发生热失控的连锁效应。为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是本技术用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管的制造方式示意图。图2是本技术用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管第一实施例的外观示意图。图3是图2所示阻燃套管的使用示意图。图4是本技术用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管抑制热失控扩散的示意图。图5是本技术用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管第二实施例的外观示意图。图6是本技术用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管第三实施例的外观示意图。图7是本技术用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管第四实施例的外观示意图。附图标记说明：1、1a、1b、1c-阻燃套管、10、10a、10b、10c-本体、11、11a、11b、11c-外周面、12a、12b、12c-凸部、2-电芯、3-上支架、4-下支架、5-上盖、6-下盖。具体实施方式图1是本技术用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管的制造方式示意图。图2是本技术用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管第一实施例的外观示意图。图3是图2所示阻燃套管的使用示意图。请参照图1，本技术的阻燃套管1包括一由射出成型制成而呈管状的本体10，本体10能够具有一平滑的外周面11。用以成型本体10的模具能够为多穴，且本体10能够由一半结晶热塑性材料制成，半结晶热塑性材料的结晶度介于10～80％之间。此外，该半结晶热塑性材料的热传导系数于达到一临界温度后会急遽降低。请参照图2与图3，阻燃套管1的本体10能够用以套设于锂电池模块的电芯2，并定位于上支架3与下支架4之间，以容置于上盖5与下盖6所构成的壳体内。本体10的热传导系数随本体10温度升高而降低。进一步来说，本体10在小于一第一温度时具有一第一热传导系数，本体10在大于一第二温度时具有一第二热传导系数。其中，第一温度小于第二温度，且第一热传导系数不小于四倍的第二热传导系数。举例来说，第一温度约为100℃，即电芯2的正常工作温度；第二温度约为500℃，即电芯2产生热失控的高温状态。凭借本体10的热传导系数因温度产生变化而有效地抑制热失控扩散，当锂电池模块内某一电芯2产生热失控时，所产生的高能量有效受限于阻燃套管1内，且相邻正常电芯2也受到其包覆的阻燃套管1保护，避免锂电池模块内部相邻正常电芯2发生热失控的连锁效应。请参照图4，其中蓝色曲线为锂电池热失控升温曲线；绿色曲线为本技术阻燃套管1的背温曲线；黄色线段为本技术阻燃套管1抑制热失控锂电池区域；T1为锂电池热失控后最高温度，约为500～1200℃；T2为锂电池热失控后持续高温，约为200～400℃；T3为触发锂电池热失控连锁反应的温度，约为100～150℃；t1为本技术阻燃套管1在T1温度下的有效保护时间；t2为本技术阻燃套管1在T2温度下的有效保护时间。本技术阻燃套管1提供如图4黄色框架内的保护能力。当锂电池模块内有电芯2热失控产生，产生的高温会受制于本技术的阻燃套管1，而不影响其邻近电芯2，且邻近电芯2被加热的温升将被控制如绿色曲线，有效抑制在其热失控触发温度以下。图5是本技术用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管第二实施例的外观示意图。本实施例与第一实施例的差异在于：阻燃套管1a的本体10a具有一外周面11a，外周面11a上形成复数凸部12a，各凸部12a由本体10a的一端沿本体10a的纵向延伸至另一端，且复数凸部12a沿本体10a的圆周方向彼此间隔。图6是本技术用于锂电池模块并具有抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管，用以套设于锂电池模块的电芯，其特征在于：该阻燃套管包括一呈管状的本体，该本体的热传导系数随该本体温度升高而降低。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管，用以套设于锂电池模块的电芯，其特征在于：该阻燃套管包括一呈管状的本体，该本体的热传导系数随该本体温度升高而降低。


2.如权利要求1所述的用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管，其特征在于：该本体在小于一第一温度时具有一第一热传导系数，该本体在大于一第二温度时具有一第二热传导系数，其中，该第一温度小于该第二温度，且该第一热传导系数不小于四倍的该第二热传导系数。


3.如权利要求2所述的用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管，其特征在于：该第一温度约为100℃，该第二温度约为500℃。


4.如权利要求1至3中任一项所述的用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管，其特征在于：该本体由半结晶热塑性材料制成。


5.如权利要求4所述的用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻燃套管，其特征在于：该半结晶热塑性材料的结晶度介于10～80％之间。


6.如权利要求4所述的用于锂电池模块并具有抑制热失控扩散的阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勳森，
申请(专利权)人：耐特科技材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71