[實(shí)用新型]一種防止熱失控的鋰離子電池模組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921623027.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN210838022U
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慶超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州正力新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/625;H01M10/659;H01M10/653;H01M10/6554;H01M2/10;A62C3/16
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本實(shí)用新型公開了一種防止熱失控的鋰離子電池模組。該鋰離子電池模組包括并列排布的電芯所形成的電芯組，相鄰電芯之間設(shè)置有防火層，且電芯組的上端、側(cè)面、端面都設(shè)置有防火層，底部設(shè)置液態(tài)導(dǎo)熱墊；相鄰兩個(gè)電芯的接觸面上，分別設(shè)置一層相變材料，該兩層相變材料之間設(shè)置一層電芯間防火層；電芯組的上端設(shè)置頂部防火層，頂部防火層的外側(cè)設(shè)置模組上蓋板；電芯組的側(cè)面設(shè)置側(cè)板防火層，側(cè)板防火層的外側(cè)設(shè)置側(cè)板；電芯組的端面設(shè)置端板側(cè)防火層，端板側(cè)防火層的外側(cè)設(shè)置端板。本實(shí)用新型不僅可以對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行有效的散熱，還能夠有效地防護(hù)熱失控的蔓延，具有均溫效果好、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源汽車用動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的熱管理技術(shù)，特別是一種防止熱失控的鋰離子電池模組。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車的快速發(fā)展，人們對(duì)于整車動(dòng)力的追求越來越高，電池系統(tǒng)的能量密度也在逐步的滿足人們的需求，然而電匯在使用過程中所產(chǎn)生的熱量對(duì)電池的影響越來越大，直接影響了電池的續(xù)航里程以及使用壽命。同時(shí)由于電量的增大，電芯發(fā)生熱失控的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)隨之增加。

目前在新能源市場(chǎng)中主要存在自然冷卻、強(qiáng)制風(fēng)冷以及液冷三種散熱方式。然而，自然冷卻已經(jīng)無法有效的對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行散熱；強(qiáng)制風(fēng)冷會(huì)導(dǎo)致電池系統(tǒng)溫差過大，同時(shí)也無法滿足電池包在大放電倍率下的降溫需求；液冷系統(tǒng)目前可以對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行有效的降溫，保證電池的溫度均一性。但是現(xiàn)有防止電芯的熱失控措施一般在整包的級(jí)別進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣會(huì)導(dǎo)致單個(gè)電芯熱失控后影響其他電芯，從而使整包環(huán)境惡化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種在模組級(jí)別進(jìn)行熱失控防護(hù)的鋰離子電池模組，從而有效地防護(hù)熱失控的蔓延。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種防止熱失控的鋰離子電池模組，包括并列排布的電芯所形成的電芯組，相鄰電芯之間設(shè)置有防火層，且電芯組的上端、側(cè)面、端面都設(shè)置有防火層，底部設(shè)置液態(tài)導(dǎo)熱墊。

進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)電芯的接觸面上，分別設(shè)置一層相變材料，該兩層相變材料之間設(shè)置一層電芯間防火層。

進(jìn)一步地，電芯組的上端設(shè)置頂部防火層，頂部防火層的外側(cè)設(shè)置模組上蓋板；電芯組的側(cè)面設(shè)置側(cè)板防火層，側(cè)板防火層的外側(cè)設(shè)置側(cè)板；電芯組的端面設(shè)置端板側(cè)防火層，端板側(cè)防火層的外側(cè)設(shè)置端板。

進(jìn)一步地，電芯組底部的液態(tài)導(dǎo)熱墊通過雙面膠貼合在電芯底面，且液態(tài)導(dǎo)熱墊的硬度為Shore0020～Shore0045，材質(zhì)為導(dǎo)熱硅膠。

進(jìn)一步地，所述鋰離子電池模組通過液態(tài)導(dǎo)熱墊直接安裝在冷板上表面，液態(tài)導(dǎo)熱墊將電芯的熱量傳遞到底部接觸的冷板。

進(jìn)一步地，上蓋板、側(cè)板、端板安裝固定為一體，將防火層固定在模組內(nèi)部。

進(jìn)一步地，所述相變材料采用烷烴類、脂肪酸類、醇類或水合鹽類相變材料，且相變材料的熔化溫度小于電芯的熱失控溫度。

進(jìn)一步地，電芯間防火層、頂部防火層、側(cè)板防火層、端板側(cè)防火層所采用的防火材料為氣凝膠、云母、陶瓷纖維或碳化纖維。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：(1)電芯間設(shè)有相變材料，將相變材料和防火系統(tǒng)進(jìn)行耦合，相變材料選擇合適的相變溫度，不僅可以對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行有效的散熱，兩者耦合之后也可以起到防止熱失控蔓延的作用，具有均溫效果好，節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)；(2)電芯之間設(shè)置防火墊，可以預(yù)防單個(gè)電芯的熱失控影響其他電芯發(fā)生熱失控；(3)電芯上端、側(cè)面和端面都設(shè)置防火層，可以預(yù)防單個(gè)模組的熱失控影響其他模組發(fā)生熱失控；(4)液態(tài)導(dǎo)熱墊、防火墊和電芯集成到一個(gè)模組，使整包的安裝效率提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明防止熱失控的鋰離子電池模組的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明防止熱失控的鋰離子電池模組的立體圖。