[發明專利]鋰離子電池

在審

• 申請號: 201810847203.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108711660A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 李偉峰;王賀武;歐陽明高;張亞軍;李成;李建秋;盧蘭光;韓雪冰;杜玖玉
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/63;H01M10/6563;H01M10/6556;H01M10/0525;A62C3/16
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 哈達

本申請涉及一種鋰離子電池。所述鋰離子電池包括多個電池模組、儲氣裝置和控制裝置。所述電池模組包括模組殼體。所述模組殼體包括電池單體收納空間。所述模組殼體的表面設置有第一安全閥。所述儲氣裝置與所述電池單體收納空間連通。所述控制裝置與所述儲氣裝置電連接。所述控制裝置用以控制所述儲氣裝置向所述電池單體收納空間輸入稀釋氣體。所述控制裝置可以控制所述儲氣裝置向所述電池單體收納空間輸入稀釋氣體。當所述電池單體收納空間內的電池單體破損噴發易燃氣體時，所述儲氣裝置可以向所述電池單體收納空間中噴射稀釋氣體。所述稀釋氣體能夠降低所述易燃氣體的溫度，并稀釋所述易燃氣體，避免所述易燃氣體起火、爆炸。

技術領域

本申請涉及電池領域，特別是涉及一種鋰離子電池。

背景技術

近年來，電動汽車的市場份額穩步提升。鋰離子電池具有高電壓、高比能量、長循環壽命、對環境無污染等卓越性能，受到電動汽車產業的高度關注，并獲得了一定應用。然而，鋰離子電池熱失控過程中會產生可燃混合氣，如H₂、CO、CH₄等，并積聚在電池內部。在電池內部達到一定壓力界限后，安全閥開啟，可燃混合氣隨著電池噴發而釋放到外界環境中。在電池噴發過程中，電池表面溫度最高可達到1000℃左右，且噴發物中往往伴隨著火星，火星表面溫度大約為600～1200℃左右。由于電池高溫表面以及火星溫度遠高于氣態噴發物的著火溫度，一旦噴發物噴射在空氣中并與氧氣接觸，將極易出現著火現象，并引發火災。另外，即使電池噴發后的氣態噴發物不出現著火現象，但如果逐漸積累到一定數量，也將可能會出現爆炸現象，其危害性將更大。因此，電池噴發是引發鋰離子電池火災甚至是爆炸事故的安全隱患之一。鋰離子電池熱失控引發的火災及爆炸事故屢見報道，安全性問題成為阻礙其在動力電源產業大規模商業化應用的主要因素之一。

現有技術中主要關注點是硬殼電池安全閥的設計，即電池安全閥具備一定的開啟壓力。當電池內部氣體壓力達到一定值時，安全閥開啟使得電池內部氣體釋放至外界環境，避免引起電池爆炸現象。但是，當電池內部氣體釋放到外界環境后，與氧氣接觸時很容易滿足著火條件，而出現著火現象，容易引起火災。

發明內容

基于此，有必要針對現有的鋰離子電池所產生的氣體釋放到外界環境與氧氣接觸后容易出現著火現象的問題，提供一種鋰離子電池。

一種鋰離子電池，包括

多個電池模組，所述電池模組包括模組殼體，所述模組殼體包括電池單體收納空間，所述模組殼體的表面設置有第一安全閥；

儲氣裝置，與所述電池單體收納空間連通；以及

控制裝置，與所述儲氣裝置電連接，用以控制所述儲氣裝置向所述電池單體收納空間輸入稀釋氣體。

在一個實施例中，還包括：

第一噴射裝置，與所述第一安全閥相鄰設置，所述第一噴射裝置與所述儲氣裝置連通，用以向所述第一安全閥噴射稀釋氣體；

第一管路，連通所述第一噴射裝置和所述儲氣裝置。

在一個實施例中，所述控制裝置與所述第一噴射裝置電連接，用以控制所述第一噴射裝置的開閉。

在一個實施例中，還包括壓力感應裝置，設置于所述電池單體收納空間，與所述控制裝置電連接，用以感應所述電池單體收納空間內的氣體壓強。

在一個實施例中，包括第二管路，所述模組殼體的表面設置有第一單向輸氣裝置，所述第一單向輸氣裝置與所述控制裝置電連接，所述第二管路連通所述儲氣裝置和所述第一單向輸氣裝置。

在一個實施例中，還包括開關元件，設置于所述儲氣裝置和所述第二管路之間，用以控制所述第二管路的通斷。

在一個實施例中，所述儲氣裝置的輸出端設置有第二安全閥。