[實用新型]一種具有熱膨脹絕熱裝置的電池組

有效

• 申請號: 201821162479.9
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN209056524U
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 張明;朱向東;郭鋒;蔡若愚;代春環
• 申請（專利權）人: 中航金林科技(北京)有限公司
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;H01M10/613;H01M10/6555;H01M10/653;H01M10/658;C08L89/00;C08L9/06;C08L61/06
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 佟林松

本實用新型涉及一種具有熱膨脹絕熱裝置的電池組，該電池組包括電池組外殼，電池組外殼內裝有若干電芯，電芯外部包覆有由熱膨脹材料構成的絕熱護層。其中，若干電芯構成多組模塊，每個模塊包含至少2個電芯；模塊內的每個電芯之間采用連接板通過串聯和/或并聯連接，多組模塊采用連接板通過串聯和/或并聯連接；在相鄰模塊之間以及模塊與外殼之間設置有絕熱隔板。本實用新型的具有熱膨脹絕熱裝置的電池組具有重量輕、絕熱好、長壽命、耐腐蝕的優點，避免常規隔熱材料失效的問題，滿足了電池在各個溫度下的使用，提高了電池安全性。

技術領域

本實用新型設計鋰離子電池組，特別涉及一種具有熱膨脹絕熱裝置的電池組。

背景技術

目前環境溫度對于鋰離子電池的使用性能以及壽命方面具有決定性的因素，正常鋰離子電池的工作溫度為25～35℃，當溫度降低至-30℃以下時，沒有保護措施下的鋰離子電池放電性能只有常溫下的50％甚至更低，而此時充電將被禁止，否則會引起燃燒等安全事故；在高溫55℃以上環境中，由于內部化學反應速率的加劇，電池壽命將大大縮短，如果上升到90℃以上，則有可能發生安全事故；當鋰離子電池過充時，也容易起火爆炸。

在各個應用場合中，鋰離子電池組通常采用金屬防護外殼，使用氣冷或者液冷方式散熱，保證電池在使用過程中的安全，但是對于極端條件下的應用，如-40℃以下以及高溫(>60℃)環境中的應用，因金屬熱傳導系數高，電池會隨著環境溫度快速變化，依然沒有很好的方式來保證，且在潮濕環境、鹽霧環境中，金屬存在易老化易被腐蝕的隱患。

目前電池殼體內的安全防護主要通過模塊之間的支架的隔離來進行，意味著一旦有單體電池(以下簡稱電芯)發生意外，單個模塊進行隔離防護，不會影響到其他模塊，但這也會導致兩個問題，第一，單電芯的失效影響了單模塊內多個其他電芯的正常工作，特別是發生單個熱失控時直接導致單組隨之失效；第二，傳熱的因素會導致與之相鄰的模塊也隨之受影響，可能導致了使用性能的降低，嚴重時也將導致其他的電芯隨之失效。采用熱膨脹材料對電池組內的電芯進行包裹可以實現對電芯的防護，不會出現某節電芯出問題導致其他電芯失效的問題。

在使用了傳統絕熱材料后的鋰離子電池，短期內可以滿足使用需求，但隨著電池在使用過程中產生形變導致的絕熱材料塑性變形，后期使用效果下降甚至起不到絕熱效果，本實用新型專利提高絕熱材料的彈性，具有縱、橫向彈性與延伸性相近的特點，解決了電池絕熱護層失效的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是為解決以上問題，本實用新型提供一種具有熱膨脹絕熱裝置的電池組。

一種具有熱膨脹絕熱裝置的電池組，該電池組包括電池組外殼，電池組外殼內裝有若干電芯，電芯外部包覆有由熱膨脹材料構成的絕熱護層。

其中，若干電芯構成多組模塊，每個模塊包含至少2個電芯；模塊內的每個電芯之間采用連接板通過串聯和/或并聯連接，多組模塊采用連接板通過串聯和/ 或并聯連接；在相鄰模塊之間以及模塊與外殼之間設置有絕熱隔板。

其中，電池組外殼包括盒體和頂部蓋板，頂部蓋板上部具有電池組正極連接端和負極連接端。

其中，多組模塊按照單層、雙層或者多層排列，雙層或多層排列時，相鄰兩層模塊設有絕熱隔板。

其中，多組模塊單層排列，每個模塊包括四個電芯，四個電芯通過連接銅排先兩兩并聯再串聯。

其中，模塊由帶有頂部蓋板的模塊外殼和串聯連接的若干個包覆有絕熱護層的電芯構成。

其中，包覆有絕熱護層的若干電芯按照單層、雙層或者多層排列，雙層或多層排列時，相鄰兩層電芯之間設有絕熱隔板。

其中，電池組外殼包括導熱硅膠層。

其中，絕熱護層和絕熱隔板的絕熱材料采用按照質量百分比計的以下材料制成：羽毛纖維50～60％，粘結劑丁苯橡膠25～35％，其余為酚醛樹脂構成。