一种锂离子电池组件及浇封方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池组件及浇封方法，本方案将至少一块锂离子电池架空的设置在箱体内，并在锂离子电池与箱体内侧壁以及底部之间形成浇封空间；将浇封化合物一次注入箱体内，填充电池与箱体、电池之间的缝隙，直到浇封面达到规定高度。本发明专利技术提供的锂离子电池浇封方案，可实现通过一次浇封将一个或多个电池及附属零部件全部浇封在化合物内，使电池不同部位的浇封厚度、与电池箱绝缘等多项指标满足标准要求，简化浇封工艺，大大提高浇封质量和效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池组件及浇封方法


[0001]本专利技术涉及电池领域，具体涉及锂离子电池浇封技术。

技术介绍

[0002]锂离子电池的优点主要体现在能量密度高、放电特性平稳、循环寿命长，被广泛用作各类设备电源。当锂离子电池在使用过程中因过充电、过放电、高温、短路、机械冲击等误用和滥用异常情况的出现导致其内部发生破坏性放热化学反应且产生的热量超过其散热速度时，热量就会在电池内部快速积聚并产生压力，从而加速电池内部化学反应的速度，进而形成恶性循环使故障情况更加严重。若这一过程得不到及时缓解，锂电池就会发生热失控，直至电池破裂、释放大量的可燃和有毒气体和起火、爆炸。因此在锂离子电池的设计过程中通常会在正负极柱之间设置安全阀，作为重要安全装置缓解锂离子电池发生故障时的恶化过程，避免造成严重事故。因此，保证安全阀的可靠开启对锂电池的安全起到至关重要的作用。
[0003]此外，在爆炸性环境(如煤矿、化工企业等)应用的锂离子电池，电池表面和极柱温度、裸露的带电部位等在异常情况下可能成为点火源，点燃爆炸性环境。
[0004]为避免锂离子电池在爆炸性环境成为点火源，可以采用多种防爆型式，其中浇封型是一种常用的方式。按GB3836.9标准要求，既要保证浇封厚度，又要保证浇封化合物的各项性能。但由于电池极柱及连接件高于安全阀，若按保护电池极柱及连接件的要求浇封，安全阀的浇封层将很厚，导致安全阀在需要开启的时候不能开启。
[0005]现有方法一般分两次或多次浇封，先在准备装电池的箱体内注入浇封化合物并达到规定高度，然后装入电池，挡住安全阀位置，再次注入浇封化合物浇封电池，最后再设法在安全阀上部浇封一层，使安全阀的浇封层既面罩标准要求的厚度，又不影响安全阀的开启。现有浇封工艺复杂，效率低，而且多次浇封的接合面可能不融合，形成隔离层，难以保证浇封质量。

技术实现思路

[0006]针对现有应用于爆炸性环境的锂离子电池的浇封方案所存在的工艺复杂，效率低的问题，本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池浇封方案，实现锂离子电池一次浇封，效率高且质量高，既满足标准规定的浇封要求，同时又不影响安全阀的开启。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种锂离子电池组件，其包括箱体、支撑组件、至少一块锂离子电池、防护罩以及浇封化合物；
[0008]所述支撑组件设置在箱体内，形成锂离子电池安置区域；
[0009]所述至少一块锂离子电池安置在所述支撑组件形成的安置区域内，并与箱体内侧壁以及底部之间形成浇封空间；
[0010]所述防护罩设置在锂离子电池的安全阀上；
[0011]所述浇封化合物一次注入箱体内且填充电池与箱体、电池之间的缝隙，并一次成
型形成浇封体，一次成型的浇封体覆盖住锂离子电池整个外表面。
[0012]进一步的，所述防护罩包括罩体以及盖板，所述罩体为通孔结构，并可罩设在锂离子电池的安全阀上，所述盖板可卸的设置在罩体上。
[0013]进一步的，所述一次成型的浇封体还覆盖住锂离子电池上的带电部位、裸露金属件。
[0014]进一步的，所述支撑组件可在箱体内形成架空结构的安置区域。
[0015]进一步的，所述支撑组件整体为绝缘结构。
[0016]进一步的，相邻锂离子电池之间设置有隔板。
[0017]进一步的，所述浇封化合物一次注入安置有至少一块锂离子电池的箱体内。
[0018]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种锂离子电池浇封方法，所述浇封方法包括：
[0019]将至少一块锂离子电池架空的设置在箱体内，并在锂离子电池与箱体内侧壁以及底部之间形成浇封空间；
[0020]将浇封化合物一次注入箱体内，填充电池与箱体、电池之间的缝隙，直到浇封面达到规定高度。
[0021]进一步的，所述浇封方法在每块锂离子电池的安全阀上设置防护罩，对安全阀形成可打开的防护腔。
[0022]进一步的，所述浇封方法在相邻锂离子电池之间设置隔板。
[0023]进一步的，所述浇封方法通过一次完成浇封，将电池表面、带电部位、裸露金属件全部封入浇封化合物内。
[0024]进一步的，所述浇封化合物采用有机硅灌封胶。
[0025]本专利技术提供的锂离子电池浇封方案，可实现通过一次浇封将一个或多个电池及附属零部件全部浇封在化合物内，使电池不同部位的浇封厚度、与电池箱绝缘等多项指标满足标准要求，简化浇封工艺，大大提高浇封质量和效率。
[0026]本锂离子电池浇封方案尤其对大型锂离子电池电源，包含几十到几百只单体锂离子电池，具有重要意义，应用前景广阔。
附图说明
[0027]以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。
[0028]图1为本专利技术实例中锂离子电池箱的装配爆炸图；
[0029]图2为本专利技术实例中锂离子电池箱的装配剖视图；
[0030]图3为本专利技术实例中电池固定架示意图；
[0031]图4为本专利技术实例中电池支撑条示意图；
[0032]图5为本专利技术实例中安全阀防护罩示意图；
[0033]图6为本专利技术实例中锂离子电池箱浇封后示意图；
[0034]图7为本专利技术实例中10只锂离电池的一次浇封的效果图；
[0035]图8为本专利技术实例中50只锂离电池的一次浇封的效果图。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结
合具体图示，进一步阐述本专利技术。
[0037]锂离子电池已广泛用于各类设备、仪器等电源，但在爆炸性环境(如煤矿、化工企业、爆炸性粉尘场所等)使用的锂离子电池电源必须满足防爆要求；由于目前各标准对锂离子电池电源的结构等要求不具体，故而采取综合型防爆保护型式(防爆型式包括隔爆型、本安型、浇封型、增安型、油浸型、充砂型等)可能是未来的发展方向，其中浇封型可能是未来最具前景的防爆保护型式。
[0038]浇封要求将电池及其外部连接件等全部封入浇封化合物内，达到一定的厚度、强度等，而且要求与装电池的箱体绝缘。再者，对于用于浇封型的化合物，由于环氧树脂固化后硬度较高，目前多数采用环氧树脂浇封，但用此浇封的电池很难再次拆开。
[0039]再者，锂离子电池电压结构、类型多样，锂离子电池在异常情况会发生热失控，伴随着急剧压力释放，甚至会产生爆炸、起火。安全阀是锂离子电池的薄弱环节，当压力升高设定值时，安全阀开启，释放压力，避免热失控后果的扩大。由于电池极柱加连接件后的高度高于安全阀，如果对电池全面浇封，则浇封后安全阀上部的浇封厚度会很厚，这样安全阀就可能失去压力释放功能。同时，电池周边、底部的浇封也是难题。
[0040]针对这样的问题，目前普遍采取多次浇封。一般需要在上次浇封固化后，再进行下一次浇封。这种多次浇封工艺复杂，效率低，而且两次浇封的结合面可能不能融合在一起，形成隔离层，导致浇封强度、保护等不符合要求。
[0041]对此，本专利技术给出一种锂离子电池浇封方案，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池组件，其特征在于，包括箱体、支撑组件、至少一块锂离子电池、防护罩以及浇封化合物；所述支撑组件设置在箱体内，形成锂离子电池安置区域；所述至少一块锂离子电池安置在所述支撑组件形成的安置区域内，并与箱体内侧壁以及底部之间形成浇封空间；所述防护罩设置在锂离子电池的安全阀上；所述浇封化合物一次注入箱体内且填充电池与箱体、电池之间的缝隙，并一次成型形成浇封体，一次成型的浇封体覆盖住锂离子电池整个外表面。2.根据权利要求1所述的锂离子电池组件，其特征在于，所述防护罩包括罩体以及盖板，所述罩体为通孔结构，并可罩设在锂离子电池的安全阀上，所述盖板可卸的设置在罩体上。3.根据权利要求1所述的锂离子电池组件，其特征在于，所述一次成型的浇封体还覆盖住锂离子电池上的带电部位、裸露金属件。4.根据权利要求1所述的锂离子电池组件，其特征在于，所述支撑组件可在箱体内形成架空结构的安置区域。5.根据权利要求1所述的锂离子电池组件，其特征在于，所述支撑组件整体为绝缘结构。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧财运，郭泽海，王彩燕，朱胜强，钱柄旭，闵建中，
申请(专利权)人：中煤科工集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：