一种防热蔓延的电池结构及热失控触发电池包制造技术

技术编号:40009826 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-16 15:06
本技术涉及电池包技术领域,公开了一种防热蔓延的电池结构及热失控触发电池包,包括,包括极柱,灭火贴片,极柱包括设置于电池包两端的正极柱和负极柱;以及,灭火贴片,设置于电池包靠近所述正极柱一端,正极柱包括相互连接的正极柱延伸台和正极柱底座,正极柱底座区分为与正极柱延伸台相连接的第一正极连接层。本技术相比于目前常用的方形铝壳顶盖极柱,其电池顶盖极柱中包含有热敏电阻,该极柱可在电池处于非正常工作状态下时由于温升达到一定值时主动断开回路,可提高电池过充、短路安全性能,进而提高电池包的安全稳定性,在此电池极柱设计基础上,在电池包内设置灭火贴片,从而较大幅度提升整个电池包的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池包,尤其涉及一种防热蔓延的电池结构及热失控触发电池包


技术介绍

1、近年来,锂离子电池因其高比能量,长循环寿命、无记忆效应、宽工作温度范围等优点也随之受到人们的热切关注。然而,目前制约锂离子电池应用的最主要障碍是电池的安全性,即电池在过充、短路、穿刺、挤压、高温热冲击等滥用条件下,极易发生爆炸或燃烧等不安全行为。电池系统安全类型可归结为本征安全、主动安全、被动安全三大类,其中本征安全体现在对单体电池的设计上;主动安全体现在电池包中提高bms检测识别功能,优化控制策略;被动安全包含热设计和消防安全,热设计是指利用隔热材料或液冷流量防止电池模块之间的热蔓延,消防安全是指在明火刚产生时熄灭电池包内明火,防止热蔓延和爆燃。

2、本技术从电池的本征安全和消防安全两个层级对电池包进行安全设计,从而较大程度提高整个电池包的安全性。本专利技术为提出一种动力电池的极柱设计,在此设计基础上,在电池包内安装可用于吸热防火的灭火贴,从而对电池包进行电池本征安全和消防安全的双重保护,即电池在过充、短路、穿刺、挤压、高温热冲击等滥用条件下由于极柱设计使得电池形成断路无法对外放电,进一步的在电池防爆阀口安装吸热防火的灭火贴片,使电池避免在受到高温热冲击或其他极端条件下时由于电池内部迅速聚集热量出现起火隐患。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本技术的范围。

2、鉴于上述现有一种防热蔓延的电池结构存在电池在过充、短路、穿刺、挤压、高温热冲击等滥用条件下,极易发生爆炸或燃烧等不安全行为问题,提出了本技术。

3、因此,本技术目的是提供一种防热蔓延的电池结构,其目的在于:提高对单体动力电池、动力电池包的安全防护,较大程度保障整个电池包的安全性。

4、为解决上述技术问题,本技术提供如下技术方案:一种防热蔓延的电池结构,包括极柱,灭火贴片,极柱包括设置于电池包两端的正极柱和负极柱;以及,灭火贴片,设置于电池包靠近所述正极柱一端。

5、作为本技术所述一种防热蔓延的电池结构的一种优选方案,其中:所述正极柱包括相互连接的正极柱延伸台和正极柱底座,所述正极柱底座区分为与所述正极柱延伸台相连接的第一正极连接层,设置于所述第一正极连接层远离所述正极柱延伸台侧的第一电阻层,所述第一电阻层另一侧连接有第二正极连接层。

6、作为本技术所述一种防热蔓延的电池结构的一种优选方案,其中:所述负极柱包括相互连接的负极柱延伸台和负极柱底座,所述负极柱底座区分为与所述负极柱延伸台相连接的第一负极连接层,设置于所述第一负极连接层远离所述负极柱延伸台侧的第二电阻层,所述第二电阻层另一侧连接有第二负极连接层。

7、作为本技术所述一种防热蔓延的电池结构的一种优选方案,其中:所述正极柱延伸台与所述正极柱延伸台的材料为铝,所述第一正极连接层与所述第二正极连接层的材料为铝,所述第一负极连接层与所述第二负极连接层的材料为铜。

8、作为本技术所述一种防热蔓延的电池结构的一种优选方案,其中:所述第一电阻层与所述第二负极连接层的材料为碳纳米片、碳纳米管、二氧化钛、钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅、碳酸锶、氧化铁、氧化钒、高分子聚合物中的一种或几种材料复合。

9、作为本技术所述一种防热蔓延的电池结构的一种优选方案,其中:所述灭火贴片的材料为七氟丙烷、三氟甲烷、三氟碘甲烷、全氟己酮中的一种或几种材料复合。

10、作为本技术所述一种防热蔓延的电池结构的一种优选方案,其中:所述电池主体靠近所述正极柱侧设置有防爆阀,所述防爆阀为跑道形,其尺寸为26.5*16.5mm。

11、作为本技术所述一种防热蔓延的电池结构的一种优选方案,其中:所述灭火贴片的厚度为范围为2mm~2.2mm,其长宽尺寸为9*28mm,离防爆阀口的距离范围为2mm~5mm。

12、本技术的有益效果:本技术相比于目前常用的方形铝壳顶盖极柱,其电池顶盖极柱中包含有热敏电阻,该极柱可在电池处于非正常工作状态下时由于温升达到一定值时主动断开回路,可提高电池过充、短路安全性能,进而提高电池包的安全稳定性,在此电池极柱设计基础上,在电池包内设置灭火贴片,从而较大幅度提升整个电池包的安全性。

13、为探究灭火贴片的最佳使用剂量,提出一种与我方防热蔓延的电池结构相配合的热失控触发电池包。

14、作为本技术所述一种热失控触发电池包的一种优选方案,其中:包括如上所述的防热蔓延的电池结构,还包括:测试组件,其包括加热夹片,电压检测件,第一电芯温感件,第二电芯温感件,防爆阀温感件,空气温感件;所述加热夹片与所述电池主体配合连接,其两侧设置有加热夹片温感件。

15、作为本技术所述一种热失控触发电池包的一种优选方案,其中:所述加热夹片的尺寸为450*110*4mm,其加热功率为1500w。

16、本技术的有益效果:提供一种实现对灭火贴片的最佳使用剂量的测试试验的电池排布,以实现对灭火贴片的最佳使用剂量的测试。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种防热蔓延的电池结构,其特征在于:包括,

2.根据权利要求1所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于:所述正极柱(101)包括相互连接的正极柱延伸台(101a)和正极柱底座(101b),所述正极柱底座(101b)区分为与所述正极柱延伸台(101a)相连接的第一正极连接层(101b-1),设置于所述第一正极连接层(101b-1)远离所述正极柱延伸台(101a)侧的第一电阻层(101b-2),所述第一电阻层(101b-2)另一侧连接有第二正极连接层(101b-3)。

3.根据权利要求2所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于:所述负极柱(102)包括相互连接的负极柱延伸台(102a)和负极柱底座(102b),所述负极柱底座(102b)区分为与所述负极柱延伸台(102a)相连接的第一负极连接层(102b-1),设置于所述第一负极连接层(102b-1)远离所述负极柱延伸台(102a)侧的第二电阻层(102b-2),所述第二电阻层(102b-2)另一侧连接有第二负极连接层(102b-3)。

4.根据权利要求3所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于:所述正极柱延伸台(101a)与所述正极柱延伸台(101a)的材料为铝,所述第一正极连接层(101b-1)与所述第二正极连接层(101b-3)的材料为铝,所述第一负极连接层(102b-1)与所述第二负极连接层(102b-3)的材料为铜。

5.根据权利要求4所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于:所述第一电阻层(101b-2)与所述第二负极连接层(102b-3)的材料为碳纳米片、碳纳米管、二氧化钛、钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅、碳酸锶、氧化铁、氧化钒、高分子聚合物中的一种或几种材料复合。

6.根据权利要求1~5任一所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于:所述灭火贴片(200)的材料为七氟丙烷、三氟甲烷、三氟碘甲烷、全氟己酮中的一种或几种材料复合。

7.根据权利要求6所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于:电池包靠近所述正极柱(101)侧设置有防爆阀(103),所述防爆阀(103)为跑道形,其尺寸为26.5*16.5mm。

8.根据权利要求7所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于,所述灭火贴片(200)的厚度为范围为2mm~2.2mm,其长宽尺寸为9*28mm,离防爆阀口的距离范围为2mm~5mm。

9.一种热失控触发电池包,其特征在于:包括如权利要求1~8任一所述的防热蔓延的电池结构,还包括,

10.根据权利要求9所述的热失控触发电池包,其特征在于:所述加热夹片(301)的尺寸为450*110*4mm,其加热功率为1500W。

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【技术特征摘要】

1.一种防热蔓延的电池结构,其特征在于:包括,

2.根据权利要求1所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于:所述正极柱(101)包括相互连接的正极柱延伸台(101a)和正极柱底座(101b),所述正极柱底座(101b)区分为与所述正极柱延伸台(101a)相连接的第一正极连接层(101b-1),设置于所述第一正极连接层(101b-1)远离所述正极柱延伸台(101a)侧的第一电阻层(101b-2),所述第一电阻层(101b-2)另一侧连接有第二正极连接层(101b-3)。

3.根据权利要求2所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于:所述负极柱(102)包括相互连接的负极柱延伸台(102a)和负极柱底座(102b),所述负极柱底座(102b)区分为与所述负极柱延伸台(102a)相连接的第一负极连接层(102b-1),设置于所述第一负极连接层(102b-1)远离所述负极柱延伸台(102a)侧的第二电阻层(102b-2),所述第二电阻层(102b-2)另一侧连接有第二负极连接层(102b-3)。

4.根据权利要求3所述的防热蔓延的电池结构,其特征在于:所述正极柱延伸台(101a)与所述正极柱延伸台(101a)的材料为铝,所述第一正极连接层(101b-1)与所述第二正极连接层(101b-3)的材料为铝,所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤鹏章驰威杨坤卞伟勇向灵
申请(专利权)人:江苏耀宁新能源创新科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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