[實用新型]一種鋰電池模塊

有效

• 申請號: 201720901337.9
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN207082577U
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 孫乾
• 申請（專利權）人: 山東高佳新能源有限公司
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;H01M2/12;H01M10/052
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司37108
• 代理人: 鄭向群

技術領域

本實用新型涉及鋰離子電池技術領域，尤其是涉及一種鋰電池模塊。

背景技術

近年來，隨著電池行業的而不斷發展，鋰離子電池因其具有能量密度高、環境友好等優點而受到廣泛應用于電動汽車、儲能設備等領域。然而，鋰電池的安全性是影響其發展的重要因素，比如鋰離子電池的過充，過放、鋰電池發生短路、擠壓等濫用情況時，會造成鋰電池/模塊內部產氣、著火，甚至爆炸。

解決這些問題的傳統方法是在鋰電池/模塊的頂蓋上增加一個泄壓閥，當鋰電池出現上述情況，內部產生氣體，內部氣體壓力達到泄壓閥的爆破壓力時，頂蓋上的防爆片破裂，從而使鋰離子電池內部氣體從泄壓閥排出，防止鋰電池因為脹氣導致爆炸。但是，采用這種方案也存在著一些問題，防爆片從制作工藝上來講目前存在泄壓壓力一致性不穩，容易造成防爆片失效不能及時泄壓導致鋰電池/模塊爆炸。

目前，國內通常生產的電池單體/模塊的防爆片，多數采用的是鋁片/鋼片等材質，鋁片/鋼片上面設置了爆破線，然后通過激光焊接將鋁片/鋼片焊接在蓋板上，當電池內產生氣體時壓力過大將鋁片/鋼片等頂破，以達到泄壓防爆的目的。但是，這種防爆片制作復雜過程，安裝繁瑣，所以難以大范圍推廣使用；并且因為其泄壓后不可復位，所以極易失效，因此傳統的防爆片使用壽命過于短暫。

由此可見，如何研究出一種鋰電池模塊，其既便于泄壓以保障電池模塊使用過程中的安全性，又具備可重復使用的防爆片使防爆片及電池模塊的使用壽命得以延長，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種鋰電池模塊。

本實用新型一種鋰電池模塊，包括電芯、位于所述鋰電池模塊外側用于保護所述電芯的外殼、位于所述鋰電池模塊上端的上蓋板，所述上蓋板上安裝有泄壓裝置。所述上蓋板通過激光焊接方式與所述外殼密封連接為一體。

所述泄壓裝置為位于所述上蓋板中間位置處的防爆片，所述上蓋板中間位置開設有泄壓孔，所述防爆片周遭通過密封膠與所述上蓋板的泄壓孔密封連接。

于所述防爆片左右兩側的所述上蓋板中分別設有電極柱，所述電極柱包括正極極柱和負極極柱，所述正極極柱和所述負極極柱與所述上蓋板之間分別安裝有絕緣膠件。

所述防爆片的中心線位置處上開設有鋸齒形凹槽，所述凹槽的深度為0.010-0.015mm，所述凹槽的寬度為0.005-0.008mm，所述防爆片的材質為彈性材料。

所述電芯包括與所述正極極柱電連接的正極、與所述負極極柱電連接的負極、電解液以及位于所述正極與負極之間的隔膜；所述隔膜的材質為陶瓷材料，所述負極材料為碳納米管，所述正極材料為磷酸鐵鋰，所述電解液為聚合物凝膠電解質或六氟磷酸鋰。

進一步地，所述陶瓷材料為由二氧化硅或碳化硅經高溫煅燒而成的多孔陶瓷材料，所述隔膜的厚度為30-45μm。

進一步地，所述碳納米管材料為摻雜有納米氧化鈦顆粒的碳納米管。

進一步地，所述防爆片的材質為鈹銅合金材料。

進一步地，所述防爆片為向所述電芯一側凸起的球面。

進一步地，所述防爆片的厚度為0.02-0.04mm。

進一步地，所述上蓋板上端面通過點焊方式固定有金屬彈片，所述金屬彈片位于所述防爆片的防爆孔周遭。

進一步地，所述金屬彈片的數量至少為三個，且以所述防爆孔的中心線為軸線呈環形陣列均勻排布。

進一步地，所述金屬彈片為鈹銅彈片。

進一步地，所述密封膠為聚氨酯密封膠。

本實用新型一種鋰電池模塊，與現有技術相比具有以下優點：

首先，該鋰電池模塊通過在其上蓋板中央位置安裝泄壓裝置即在所述上蓋板中開設的泄壓孔和與上蓋板密封連接的防爆片，使電池模塊內部因過充或短路等原因導致壓力激增時，可以及時將所述防爆片沖破，并由所述防爆孔泄壓。其中，所述防爆片與所述上蓋板之間是通過密封膠如聚氨酯密封膠來粘結固定，這種方法與激光點焊相比密封性能更佳，同時使用成本也更為低廉。

其次，所述防爆片為彈性材料，該設計主要是為了使所述防爆片在泄壓完畢后能夠盡量恢復原有狀態，使防爆片和電池模塊都能繼續使用。為了使所述防爆片具有良好的復位能力所以將其設計為鈹銅合金，為了使這種防爆片能夠及時泄壓所以將其厚度做減薄處理，并在其中間部位設置凹槽以便及時泄壓。為了保證泄壓后復位時能夠盡量保證其仍具有良好的密封性，所以將凹槽的形狀設計為鋸齒狀。這樣是防爆片沖破后仍能咬合復原。