[發明專利]具有控溫保護功能的大容量電池組

有效

• 申請號: 201610051222.5
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105552298B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 許玉林;王愛淑
• 申請（專利權）人: 蘇州安靠電源有限公司
• 主分類號: H01M2/34
• 分類號: H01M2/34;H01M10/613;H01M10/617;H01M10/643;H01M10/653;H01M10/6555
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;程東輝

本發明公開了一種具有控溫保護功能的大容量電池組，它包括電池夾具、制于所述電池夾具上的電池安裝孔、布置在所述電池安裝孔中的金屬彈片、插設在所述電池安裝孔中的上層單體電池和下層單體電池，所述上層單體電池和下層單體電池均與所述金屬彈片相連，從而實現上層單體電池和下層單體電池的串聯連接；在所述電池安裝孔中于金屬彈片底部布置有導熱絕緣墊片。本發明能夠防止電池組發生熱失控現象，在熱失控發生時起保險絲的作用，增強電池組的安全性。

技術領域

本發明涉及一種具有控溫保護功能的大容量電池組，屬于電池組溫度控制技術領域。

背景技術

隨著電子技術的飛快發展，高比能量，高性能的圓柱形鋰離子電池得到了廣泛的應用。此類電池工作電壓高，循環壽命長，而且不含有害物質，是當今最理想的獨立電源產品。但是，它的儲存能量高，又使用有機物做電解液，本質上存在著起火爆炸的危險。事實上也出現過一些起火爆炸的事故。因此，安全問題是此類電池的最主要的短板。

電池的安全主隱患主要來自電池的熱失控，電池的熱反應主要分為反應熱、焦耳熱和極化熱、這些熱又分別來自電池的物理產熱和化學產熱，那么作為鋰離子電池安全設計和制造上，首要分析產熱的機理；從材料上、結構上、體系上、都會帶來電池產熱，那么優化控制產熱和散熱問題便是設計和制造電池安全的首要，從體系上來看基本分成液態體系、凝膠態體系、固態體系、多孔態體系每個體系的制造工藝和對電池帶來的性能均各有不同，液態體系導電性能好但安全性上差，凝膠態和準固態安全性能提高了但在倍率性能上又帶來了新的問題，多方面的設計不合理性都會帶來電池產熱都是影響電池安全的因素。

大容量電池組起火爆炸的根本原因是電池內部的熱失控。當電池內部溫度升到160℃以上時會出現正極活性物質的放熱分解，溫度進一步猛烈上升，進而起火爆炸。因此控制電池溫度就成為保障電池安全的重要手段。尤其是控制溫度不要超過100℃。

為了保障電池電流輸出的可靠性，制造中都將電池的連接點做的十分牢靠，即使發生了險情，電流仍然照常輸出。只有靠管理系統發出斷電指令，電流才可以切斷。一旦管理系統出現故障，無法斷電，只能任由事故繼續發展。管理系統是控制事故的唯一屏障。

發明內容

本發明目的是：為了克服上述問題，提供一種具有控溫保護功能的大容量電池組，以防止電池組發生熱失控現象，增強大容量電池組的安全性。

本發明的技術方案是：一種具有控溫保護功能的大容量電池組，包括電池夾具、制于所述電池夾具上的電池安裝孔、布置在所述電池安裝孔中的金屬彈片、插設在所述電池安裝孔中的上層單體電池和下層單體電池，所述上層單體電池的負極和下層單體電池的正極均與所述金屬彈片相連，從而實現上層單體電池和下層單體電池的串聯連接，在所述電池安裝孔中布置有導熱絕緣墊片。

本發明在上述技術方案的基礎上，還包括以下優選技術方案：

所述導熱絕緣墊片的熔融溫度為90～120℃。

所述導熱絕緣墊片由具有高導熱性和高韌性的熱塑性彈性體復合材料制成。

所述具有高導熱性和高韌性的熱塑性彈性體復合材料是由熱塑性彈性體和導熱材料混煉而成的高導熱復合材料，其導熱系數在0.2W/(m·℃)以上。

所述熱塑性彈性體為熱塑性聚氨酯或可直接注塑成型的導熱硅橡膠。

所述導熱材料選自氧化鋁粉末、氮化鋁粉末、氮化硼粉末中的任意一種或兩種以上的混合物，所述氧化鋁粉末、氮化鋁粉末、氮化硼粉末的粒徑為5～50微米。

所述熱熔性絕緣墊片由導熱硅橡膠制成。

所述導熱絕緣墊片的溫度超過90～120℃時轉變成絕熱材料。

所述導熱絕緣墊片的溫度超過90～120℃時轉變成粘稠性流體物質，吸附在所述金屬彈片表面，提高金屬彈片與單體電池的接觸電阻，達到限流功能。