一种灌胶防护的电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种灌胶防护的电池。所述灌胶防护的电池包括壳体以及位于所述壳体内部的电池组，所述壳体与所述电池组的空隙中填充有灌入所述空隙的胶料固化得到的阻隔体，所述阻隔体包括阻燃材料和相变材料。本实用新型专利技术的软包电池采用由阻燃材料和相变材料制成的阻隔体对软包电池进行防护，对电池的热防护具有积极的作用，能够避免电芯的热失控后的连锁热失控，而且即使失控，电池一般从极耳处喷射，其他两个侧面不易被破坏，减小对其他电池的影响。的影响。的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种灌胶防护的电池


[0001]本技术属于电池
，涉及一种灌胶防护的电池。

技术介绍

[0002]随着我国新能源汽车中使用锂电池的比例不断升高，锂电池市场发展空间广阔，锂离子动力电池市场正进入黄金期。人们对电池也提出了更高的性能要求，例如更高的能量密度、安全性和使用寿命。其中，电池的安全性在电池模组中尤为重要，一旦模组发生热失控，易对其他模组的电芯造成严重影响，引起连锁热失控。
[0003]在众多种类的电池中用铝塑膜作为外壳的软包电池被广泛应用在动力行业，主要有更高的能量密度、电芯尺寸和形状设计更灵活两大优势，是未来重点发展的方向之一。软包电芯相比于其他种类电芯的自我保护性较差，一方面是软包电芯容易被刺穿引发危险，另一面软包电芯没有泄压阀，失控之后，气体和火焰喷射具有不确定性，可从四个侧面喷出，从而对其他电芯产生影响，造成连锁失控。软包电池的热防护是行业的一个难题，目前主要的防护方案主要是电芯间采用隔热气凝胶隔热，模组与模组之间做一定的防护，例如CN212485407U在相邻的两个电芯之间安装硅胶泡棉和气凝胶，用以缓解热失控，但是，通过仅通过设置隔热气凝胶的方式依旧无法避免电芯失控后，高压气体从侧面喷射，对其他电芯造成严重的影响，从而引起连锁热失控。
[0004]CN105489965A提供了一种动力电池模组，通过在相邻两个电芯之间设置两层导热层和一层隔热层构成放热失控结构，导热层叠设在隔热层的两侧并与散热系统连接，通过导热层将临近的电芯的侧面热量传递至散热系统。该方法可以在一定程度上降低电芯之间发生热失控的潜在风险，但是，该方法对于热失控的改善效果不佳，且不利于软包电池的实际应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种灌胶防护的电池。本技术的软包电池采用由阻燃材料和相变材料制成的阻隔体对软包电池进行防护，对电池的热防护具有积极的作用，能够避免电芯的热失控后的连锁热失控，而且即使失控，电池一般从极耳处喷射，其他两个侧面不易被破坏，减小对其他电池的影响。
[0006]为达上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本技术提供一种灌胶防护的电池，所述灌胶防护的电池包括壳体以及位于所述壳体内部的电池组，所述壳体和所述电池组的空隙中填充有阻隔体，所述阻隔体由阻燃材料和相变材料制成，所述阻隔体的形状与所述壳体和所述电池组之间形成的空隙相配合。
[0008]本技术的电池采用由阻燃材料和相变材料制成的阻隔体对电池进行防护，对电池的热防护具有积极的作用。其技术原理如下：1.相变材料在电池使用温度达到一定值(例如60～70℃)时，可吸收一定的热量，一方面可以降低电池的温度，以免热失控；另一方
面即使电池失控后，有一部分热量被相变材料吸收，可减缓其他电池的温升速率。2.由于阻隔体的形状与所述壳体和电池组之间形成的空隙相配合，阻隔体将电池包裹住，失控之后电池一般从极耳处喷射，其他两个侧面不易被破坏，减小对其他电池的影响，对电池的热防护发挥了积极作用。
[0009]本技术中，阻隔体的形状与空隙相配合，实现方式例如可以是：将阻燃材料和相变材料的胶料灌入到壳体与电池组之间的空隙中，固化后在空隙处得到阻隔体。
[0010]以下作为本技术优选的技术方案，但不作为对本技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本技术的技术目的和有益效果。
[0011]作为本技术的一个优选技术方案，所述阻燃材料为硅胶。
[0012]作为本技术的一个优选技术方案，所述相变材料选自结晶水合盐、熔融盐、金属合金或聚乙二醇(PEG)中的任意一种。
[0013]作为本技术的一个优选技术方案，所述阻隔体完全包裹电池组。
[0014]作为本技术的一个优选技术方案，所述电池组包括至少2个电芯，所述至少2个电芯排列设置于壳体内部。
[0015]作为本技术的一个优选技术方案，每个所述电芯具有极耳，所述极耳设置于所述电芯沿长度方向的至少一个端部。
[0016]本技术中的阻隔体的形状与所述壳体和电池组之间形成的空隙相配合，例如可以通过将固化后能够制备得到阻隔体的胶料灌入空隙然后进行固化，阻隔体将电池包裹住，失控之后电池一般从极耳处喷射，其他两个侧面不易被破坏，减小对其他电池的影响，对电池的热防护发挥了积极作用。
[0017]作为本技术的一个优选技术方案，所述电池组中还包括隔热气凝胶层。
[0018]作为本技术的一个优选技术方案，所述隔热气凝胶层设于两个相邻的电芯的邻接面之间。
[0019]作为本技术的一个优选技术方案，所述隔热气凝胶层设于最外侧的电芯和外壳的邻接面之间。
[0020]本技术中，通过设置隔热气凝胶层，可阻隔热量的传递，有利于避免电芯的热失控后其周围的电芯发生连锁热失控。
[0021]需要说明的是，本技术对隔热气凝胶层的材质不作具体限定，本领域技术人员可根据需要进行选择，例如可以是预氧丝气凝胶、玻璃纤维气凝胶或陶瓷气凝胶中的一种。
[0022]作为本技术的一个优选技术方案，所述电池为软包电池，所述壳体为铝塑膜壳体。
[0023]本技术通过设置由阻燃材料和相变材料制成的阻隔体，填充壳体与电池组的空隙，可以有效解决电池热失控的问题，尤其对于软包电池改善效果显著。
[0024]示例性地，提供一种上述灌胶防护的电池的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0025](1)将阻燃材料和相变材料混合，制备得到具有流动性的胶料；
[0026](2)将所述的胶料灌入装有电池组的壳体中，固化后得到所述的灌胶防护的电池。
[0027]由于包括阻燃材料和相变材料的胶料具有一定的流动性，将其灌入壳体后，可沿
电池组的三维方向(X、Y和Z)流动和填充，填充到壳体和电池组的空隙中，将电池包裹住，放置一段时间，胶料可凝固至完全。
[0028]本领域技术能够理解，上述方法还可以包括在灌胶和固化后，进行壳体封口的步骤，以上步骤不是本技术的主要创新点，本领域技术人员可根据对电池加工的要求合理选择壳体的种类、封装形式等，本技术不作具体要求和特殊限定。
[0029]本技术对步骤(1)所述混合的方式不作具体限定，只要是能够获得均匀的胶料的常用混合方式均可用于本技术，典型但非限制性地，可以采用机械搅拌的方式。
[0030]优选地，所述机械搅拌的过程中，搅拌桨的转速为1000～3000r/min，例如1000r/min、1200r/min、1250r/min、1500r/min、1750r/min、2000r/min、2200r/min、2400r/min、2500r/min、2600r/min、2800r/min或3000r/min等。
[0031]优选地，所述机械搅拌的时间为5～10min，例如5min、6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灌胶防护的电池，其特征在于，所述灌胶防护的电池包括壳体以及位于所述壳体内部的电池组，所述壳体和所述电池组的空隙中填充有阻隔体，所述阻隔体由阻燃材料和相变材料制成，所述阻隔体的形状与所述壳体和电池组之间形成的空隙相配合。2.根据权利要求1所述的灌胶防护的电池，其特征在于，所述阻燃材料为硅胶。3.根据权利要求1所述的灌胶防护的电池，其特征在于，所述相变材料选自结晶水合盐、熔融盐、金属合金或聚乙二醇中的任意一种。4.根据权利要求1所述的灌胶防护的电池，其特征在于，所述阻隔体完全包裹所述电池组。5.根据权利要求1所述的灌胶防护的电池，其特征在于，所述电池组包括至...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱世涛，陈朝海，江吉兵，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：新型
国别省市：