[實用新型]鋰離子電池系統及耗能產品

有效

• 申請號: 201821215135.X
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN208706744U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 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: H01M2/12
• 分類號: H01M2/12;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 劉誠

本申請提供一種鋰離子電池系統及耗能產品。所述鋰離子電池系統包括電池箱體、箱體安全閥和導出結構。所述電池箱體包圍形成一個電池模組收納空間。所述電池模組收納空間用于存放鋰離子電池單體。所述箱體安全閥設置于所述電池箱體的表面。所述導出結構與所述箱體安全閥通過管路連接。當所述鋰離子電池單體噴發過程中會產生噴發物。所述導出結構將所述噴發物導出。所述鋰離子電池系統可以將所述噴發物導出至遠離所述鋰離子電池單體的高溫表面。并且所述鋰離子電池系統可以使得在所述噴發物釋放至外界環境中，實現所述噴發物中的高溫顆粒噴發物與可燃混合氣噴發物在外界環境中的隔絕。

技術領域

本申請涉及動力能源技術領域，特別是涉及鋰離子電池系統及耗能產品。

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。然而，鋰離子電池噴發過程會產生可燃混合氣。所述可燃混合氣積聚在鋰離子電池內部。在鋰離子電池內部達到一定壓力界限后，安全閥開啟，所述可燃混合氣隨著鋰離子電池噴發而釋放到外界環境中。在鋰離子電池噴發過程中，鋰離子電池表面溫度最高可達到1000℃左右。鋰離子電池的電芯內部溫度更高，故因此噴發物往往包含有火星等高溫顆粒物，高溫顆粒噴發物表面溫度大約為 600～1200℃左右。由于鋰離子電池高溫表面以及高溫顆粒噴發物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。鋰離子電池噴發后高溫可燃物與進入鋰離子電池內部的空氣接觸后也很容易出現自燃現象。另外，即使鋰離子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，鋰離子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。鋰離子電池噴發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。

目前在防止鋰離子電池噴發、起火、自燃甚至爆炸時采用的方案集中在改進硬殼鋰離子電池安全閥的設計。由于鋰離子電池安全閥具備一定的開啟壓力，當鋰離子電池內部氣體壓力達到一定值時，安全閥開啟，鋰離子電池內部氣體釋放至外界環境，即電池出現噴發現象，避免引起鋰離子電池爆炸現象。對于軟包鋰離子電池，在防止鋰離子電池起火、自燃甚至爆炸時，主要通過減少軟包局部許用壓力的方式改善鋰離子電池安全性。即當軟包內的氣體壓力達到一定值時，許用壓力較低的軟包部分被氣體沖破而釋放出鋰離子電池噴發物，即電池出現噴發現象，避免引起爆炸現象。然而，上述兩種方法并不能有效抑制電池噴發時混合氣中的顆粒物釋放至外界環境中而引起可燃物起火，也無法使得噴發的可燃混合氣遠離電池高溫表面。

實用新型內容

基于此，有必要針對現有背景技術中在鋰離子電池噴發過程中不能有效地阻止高溫顆粒物進入外界環境引起火災，以及無法使得噴發的可燃混合氣遠離電池高溫表面等問題，提供一種鋰離子電池系統及耗能產品。

一種鋰離子電池系統，包括：

電池箱體，包圍形成一個電池模組收納空間，并且具有一個電池箱體出氣口；

箱體安全閥，設置于電池箱體出氣口；

導出結構，與所述箱體安全閥通過管路連接；以及

氣體稀釋結構，設置于所述導出結構之中。

在一個實施例中，所述鋰離子電池系統還包括：

至少一個電池模組，收納于所述電池模組收納空間中；

至少一個第二單向閥,設置于所述電池模組的表面，所述第二單向閥用于控制所述噴發物導出方向。

在一個實施例中，所述鋰離子電池系統還包括：

電池模組導出物匯集結構，設置于所述電池模組收納空間中，并與所述至少一個第二單向閥通過管路連接，將所述至少一個第二單向閥與所述電池箱體出氣口連通。