一种大容量电池用含磷系阻燃剂的热管制造技术

本发明专利技术提出了一种大容量电池用含磷系阻燃剂的热管，属于储能电池技术领域，其包括热管本体,以及与热管本体的管腔连接的加热部件或冷却部件，加热部件或冷却部件延伸至热管本体的外侧，加热部件或冷却部件与热管本体一体化集成设置。在电池处于严寒环境中时，加热部件通过热管本体将热量传递至电池内部，对电池进行加热；当电池正常工作散热时，通过热管本体将电池内部的热量导出，对电池内部进行冷却，使电池始终处在最佳的工作温度范围内，确保电池的工作效率最大。保电池的工作效率最大。保电池的工作效率最大。

【技术实现步骤摘要】
一种大容量电池用含磷系阻燃剂的热管


[0001]本专利技术属于储能电池
，涉及大容量的安全技术，具体为一种大容量电池用含磷系阻燃剂的热管。

技术介绍

[0002]近年来，锂电池技术得到快速发展，已应用到越来越多的领域。同时随着新能源汽车的快速发展，对电池的容量要求也越来越大。因此，大容量锂电池的热度一直不减，大容量锂电池的使用温度为充电0℃～45℃，放电
‑
20℃～45℃，最佳使用温度为20～45℃。但是在严寒条件下，低温严重影响电池的寿命和使用效率。在常温或高温条件下，由于锂电池的原理和构造特性，在反复使用过程中常因内阻发热产生较大热量，而且热量会逐渐增加。如果堆积的热量无法得到有效散发，则会影响电池使用的稳定性，并且缩短锂电池使用寿命。温度进一步升高，里面的电解液和溶剂就会分解、燃烧、爆炸。因此，大容量锂电池在工作过程中需要对工作温度进行控制和调节，但是现有的控制和调节结构都比较复杂。
[0003]当大容量锂电池内部聚集大量热量时，容易导致电池内部发生热失控，因此，对于大容量电池内部发生热失控时的控制也是大容量锂电池必须要考虑的，现有的针对热失控的处理办法为传统的灭火剂灭火，而该方法只能扑灭电池外部的火源，无法扑灭电池内的火源，即不能从根本上解决问题，严重时可能还会引起电池的二次复燃。
[0004]公开号为CN111912268A的专利，其公开了一种具有导热和消防功能的热管，热管底部与容器连接，在容器内储存导热消防介质，容器上设置释放管组，释放管组上设置有阀门。采用此结构常温下可以导热，在电池包故障起热时，容器中的介质会喷射到电池包内，达到降温和灭火的目的。但是这种热管需要单独的导热消防介质储存容器，结构复杂，增大了电池的附加体积，实用性能差。

技术实现思路

[0005]针对上述现有的大容量锂电池工作温度的控制和调节装置比较复杂，同时现有的电池热失控不能从根本上控制的问题，本专利技术提出了一种大容量电池用含磷系阻燃剂的热管。
[0006]本专利技术主要是在热管本体额管腔内连接加热部件或冷却部件，加热部件或冷却部件延伸至热管本体的外侧，通过加热部件在大容量电池处于低温状态时，对电池内部进行加热；通过冷却部件，在电池内部温度较高时，将热管本体导出的热量快速散发掉，实现大容量电池内部工作温度的调节和控制；同时在热管本体的管壁上设置释放组件，通过释放组件可在电池出现热失控时打开，将添加有阻燃剂的导热介质释放至电池内部，阻燃剂与电池电解液混合，使电解液钝化，对电池内部进行热失控控制，即从根源上解决热失控的问题；其具体技术方案如下：
[0007]一种大容量电池用含磷系阻燃剂的热管，包括热管本体,以及与热管本体的管腔连接的加热部件或冷却部件，所述加热部件或冷却部件延伸至热管本体的外侧，所述加热
部件或冷却部件与热管本体一体化集成设置。
[0008]进一步限定，所述热管本体的管腔内充注有导热介质，所述导热介质内含有磷系阻燃剂；所述热管本体的管壁上设置有释放组件。
[0009]进一步限定，所述导热介质与磷系阻燃剂的质量之比为1:2～3:1。
[0010]进一步限定，所述磷系阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂、亚磷酸酯类阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂及磷腈中的一种或两种及两种以上的组合。
[0011]进一步限定，所述磷酸酯类阻燃剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、氟代烷基磷酸酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸二苯一辛磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、异丙基苯基二苯基磷酸酯、三(4
‑
甲氧基苯基)磷酸酯、磷酸甲苯二苯酯、二苯基磷酸辛酯、磷酸三辛酯、磷酸三乙酯、乙烯乙基磷酸酯、三(β
‑
氯乙基)磷酸酯、磷酸三(2,2,3,3,3
‑
五氟丙基)酯或磷酸三(1,1,1,3,3,3
‑
氟
‑2‑
丙基)酯。
[0012]进一步限定，所述亚磷酸酯类阻燃剂为亚磷酸三甲酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、三(2,2,2
‑
三氟乙基)亚磷酸盐或亚磷酸三酯。
[0013]进一步限定，所述膦酸酯类阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、乙基膦酸二乙酯、苯基膦酸二乙酯、双(2，2，2
‑
三氟乙基)甲基膦酸酯、双(2，2，2
‑
三氟乙基)乙基膦酸酯或2
‑
(噻吩甲基)膦酸二乙酯。
[0014]进一步限定，所述磷腈为六甲氧基环三磷腈、六(甲氧基乙氧基乙氧基)环三磷腈、不饱和烷氧基环三磷腈、六(2,2,2
‑
三氟乙氧基)环三磷腈、乙氧基五氟环三磷腈、苯氧基五氟环三磷腈、4
‑
甲氧基
‑
苯氧基五氟环三磷腈、2
‑
氯
‑4‑
甲氧基
‑
苯氧基五氟环三磷腈、聚[双(甲氧基乙氧基乙氧基)磷腈]、聚[双(乙氧基乙氧基乙氧基)磷腈]、磷腈小分子、六氟环三磷腈、乙氧基(五氟)环三磷腈或六氯环三磷腈。
[0015]进一步限定，所述加热部件为加热带、加热棒或加热丝。
[0016]进一步限定，所述冷却部件为涡流管。
[0017]进一步限定，所述释放组件为感温释放组件，所述感温释放组件为易熔金属件、感温泄爆膜、感温泄爆阀或感温玻璃球。
[0018]进一步限定，所述感温释放组件的释放温度＞150℃。
[0019]进一步限定，所述释放组件为感压释放组件，所述感压释放组件为刻划槽或薄弱孔。
[0020]进一步限定，所述感压释放组件的释放压力＞0.5MPa。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0022]1、本专利技术一种大容量电池用含磷系阻燃剂的热管，其包括热管本体，以及与热管本体的管腔连接的加热部件或冷却部件，加热部件或冷却部件延伸至热管本体的外侧。在电池处于严寒环境中时，加热部件通过热管本体将热量传递至电池内部，对电池进行加热；当电池正常工作散热时，可通过热管本体将电池内部的热量导出，对电池内部进行冷却，使电池始终处在最佳的工作温度范围内，确保电池的工作效率最大；同时本专利技术的热管不会增加额外的体积，实用性强。
[0023]2、在热管本体的管腔内充注有导热介质，导热介质内含有磷系阻燃剂；热管本体的管壁上设置有释放组件；在电池内部出现热失控时，通过电池热失控产生的高温或高压将释放组件打开，使得热管本体管腔内含有磷系阻燃剂的导热介质进入大容量电池内部，
阻燃剂与电池的电解液混合，时电解液钝化；对热失控进行控制，防止热失控进行蔓延，从根本上对热失控进行控制，确保大容量电池不会出现二次燃烧。
附图说明
[0024]图1为实施例1中大容量电池用含磷系阻燃剂的热管的结构示意图；
[0025]图2为实施例2中大容量电池用含磷系阻燃剂的热管的结构示意图；
[0026]图3为实施例3中大容量电池用含磷系阻燃剂的热管的结构示意图；
[0027]其中，1<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大容量电池用含磷系阻燃剂的热管，其特征在于，包括热管本体,以及与热管本体的管腔连接的加热部件或冷却部件，所述加热部件或冷却部件延伸至热管本体的外侧，所述加热部件或冷却部件与热管本体一体化集成设置。2.如权利要求1所述的大容量电池用含磷系阻燃剂的热管，其特征在于，所述热管本体的管腔内充注有导热介质，所述导热介质内含有磷系阻燃剂；所述热管本体的管壁上设置有释放组件。3.如权利要求2所述的大容量电池用含磷系阻燃剂的热管，其特征在于，所述导热介质与磷系阻燃剂的质量之比为1:2～3:1。4.如权利要求3所述的大容量电池用含磷系阻燃剂的热管，其特征在于，所述磷系阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂、亚磷酸酯类阻燃剂、膦酸酯类阻燃剂及磷腈中的一种或两种及两种以上的组合。5.如权利要求4所述的大容量电池用含磷系阻燃剂的热管，其特征在于，所述磷酸酯类阻燃剂为磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、氟代烷基磷酸酯、磷酸甲酚二苯酯、磷酸二苯一辛磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、异丙基苯基二苯基磷酸酯、三(4
‑
甲氧基苯基)磷酸酯、磷酸甲苯二苯酯、二苯基磷酸辛酯、磷酸三辛酯、磷酸三乙酯、乙烯乙基磷酸酯、三(β
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氯乙基)磷酸酯、磷酸三(2,2,3,3,3
‑
五氟丙基)酯或磷酸三(1,1,1,3,3,3
‑
氟
‑2‑
丙基)酯。6.如权利要求4所述的大容量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张三学，雷政军，翟腾飞，郑高峰，蔡潇，
申请(专利权)人：陕西奥林波斯电力能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：