[實用新型]大型工業鋰電池電芯絕緣框架

有效

• 申請號: 201420020260.0
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN203674330U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 張暉
• 申請（專利權）人: 張暉
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/613
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種大型工業鋰電池，具體說是一種大型工業鋰電池電芯絕緣框架。

背景技術

鋰電池電芯的物理結構主要有三種：?圓柱形、?方形殼體、?方形軟?體。?無論哪種形狀，?其核心部件均由正極、?正極端、?負極、?負極端、?隔膜紙、?電解液及外包裝材料組成。現有技術中，方形軟體電芯，是將方形軟體電芯疊放在一起，組成大型工業鋰電池。鋰離子動力電池由于能量密度大、工作溫度高、工作環境惡劣等原因，有關其引發火災甚至爆炸的事故屢見報端。相對于在手機、筆記本電腦等便攜設備上的應用，動力應用對電池的安全性要求更高。就電動汽車而言，電池雖在塑料或金屬外殼內組裝，但要經受風吹日曬和雨淋，承受四季高低溫的變化，況且其行駛的道路不一定都是良好的公路路面。處于充電狀態的電池正極材料為強氧化性化合物，處于充電態的負極材料為強還原性化合物，如果電池出現過熱，則會導致電解液中的碳酸酯被氧化和還原，產生大量氣體和更多的熱，若氣體來不及釋放，電池內壓便會急劇上升從而引起爆炸。目前電池組散熱一般采用風機抽吸式冷卻結構。這類結構的一個缺點之一就是抽風機或者吹風機本身消耗電池容量,降低電池的有效利用功率。船舶行業鋰電的工作環境更差對電池的防水性、耐高低溫性能、抗振動性能以及安全性都更為嚴格。生產工藝、產品設計要求更高。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種使每個電池芯完全隔離，電池穩固，結構合理，鋰電池散熱結構也更合理的大型工業鋰電池電芯絕緣框架。

本實用新型的技術方案是：一種大型工業鋰電池電芯絕緣框架，用于將電池芯容置其內，包括絕緣框架，所述絕緣框架放入電池芯側為安裝面，另一側為冷卻面；所述絕緣框架為一體形成的上框邊、下框邊、左框邊和右框邊，在所述的上邊框中心處設置有便于溫度傳感器線布置的向上開口凹槽，上述向上開口凹槽左右兩端分別設置有兩個金屬接線縱向通孔，上邊框兩端分別設置有用于將絕緣框架吊裝起來的倒L型吊鉤；所述的左邊框和右邊框上分別設置有用于一個絕緣框架安裝面和另一個絕緣框架冷卻面固定在一起的凹凸槽，所述左邊框和右邊框上下兩端還分別設置有用于放置長螺桿的開口凹槽；所述絕緣框架的冷卻面上粘貼有石墨散熱片。所述左邊框和右邊框上下兩端還分別設置有用于放置長螺桿的開口凹槽優選為半圓形。所述石墨散熱片的長度大于絕緣框架的冷卻面，大于部分粘貼在相鄰絕緣框架內放入的電池芯上。所述電池芯上端設置有對應正負兩極的兩個銅片，上述兩個銅片上均設置有兩個用于與絕緣框架相固定的螺絲孔。

附圖說明

圖1是本實用新型的分解結構示意圖。

圖2是本實用新型的結構參考示意圖。

圖中1為石墨散熱片，2為電池芯，3為銅片，4為螺絲孔，5為絕緣框架，6為倒L型吊鉤，7為向上開口凹槽，8為上框邊，9為開口凹槽，10為凹凸槽，11為右框邊，12為下框邊，13為左框邊，14為螺桿，15為通孔。

具體實施方式

參見圖1、圖2，一種大型工業鋰電池電芯絕緣框架，用于將電池芯（2）容置其內，包括絕緣框架（5），所述絕緣框架（5）放入電池芯（2）側為安裝面，另一側為冷卻面；所述絕緣框架（5）為一體形成的上框邊（8）、下框邊（12）、左框邊（13）和右框邊（11），在所述的上邊框（8）中心處設置有便于溫度傳感器線布置的向上開口凹槽（7），上述向上開口凹槽（7）左右兩端分別設置有兩個金屬接線縱向通孔（15），上邊框（8）兩端分別設置有用于將絕緣框架（5）吊裝起來的倒L型吊鉤（6）；所述的左邊框（13）和右邊框（11）上分別設置有用于一個絕緣框架（5）安裝面和另一個絕緣框架（5）冷卻面固定在一起的凹凸槽（10），所述左邊框（13）和右邊框（11）上下兩端還分別設置有用于放置長螺桿（14）的開口凹槽（9）；所述絕緣框架（5）的冷卻面上粘貼有石墨散熱片（1）。所述左邊框（13）和右邊框（11）上下兩端還分別設置有用于放置長螺桿（14）的開口凹槽（9）優選為半圓形。所述石墨散熱片（1）的長度大于絕緣框架（5）的冷卻面，大于部分粘貼在相鄰絕緣框架（5）內放入的電池芯（2）上。所述電池芯（2）上端設置有對應正負兩極的兩個銅片（3），上述兩個銅片（3）上均設置有兩個用于與絕緣框架（5）相固定的螺絲孔（4）。

在使用時本實用新型采用絕緣耐溫材料做成電池芯框架，運用石墨片方法對鋰離子電池自然散熱冷卻,結構更為穩定，工藝更簡單，生產流程操作更簡易，每個電池芯完全隔離，相當于每個電芯之間增加了穩固的絕緣層，同時使電池穩固，結構合理，串并連電芯的母線容易連接，電池更安全。因動力鋰電池應用環境惡劣，比如船舶?汽車等，對防震、防塵、防擠壓等要求很高，采用這種電芯框架對鋰電池的安全性有很大的提高。可擴展性更強，這樣大容量鋰電也只需要制造一種電池芯一種電芯框架，只生產一個模塊，即模塊化生產，由大容量電池由單一模塊組合即可，使大容量模塊化電池成為可能，鋰電電芯一致性提高，從而提高了電池性能和降低整體成本。導熱石墨片材料的化學成分主要是單一的碳元素,是一種自然元素礦物.薄膜高分子化合物可以通過化學方法高溫高壓下石墨化薄膜，因為碳元素是非金屬元素,但是卻有金屬材料的導電,導熱性能,還具有像有機塑料一樣的可塑性,并且還有特殊的熱性能,化學穩定性,潤滑和能涂敷在固體表面的等等一些良好的工藝性能,?具有獨特的晶粒取向，沿兩個方向均勻導熱，片層狀結構可很好地適應任何表面，屏蔽熱源與組件的同時改進電子產品的性能。產品均勻散熱的同時也在厚度方面提供熱隔離。石墨的應用提高電池熱量散熱速度、延長了電池的循環壽命、提高了電池的充電性能、提高了電池的放電性能、安全可靠性提高、使鋰電池散熱結構更合理、更加適合大規模自動化生產線制作。另外，本發明不僅適合鋰電池，也適合三元素等其他電池。