[發明專利]一種高安全自毀型鋰離子電池安全裝置和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202010053653.1
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN113140837A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 毛寶光;屈國瑩;楊道均;吳寧寧;唐宏武
• 申請（專利權）人: 榮盛盟固利新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/625
• 分類號: H01M10/625;H01M10/658;H01M10/0525;A62C3/16
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發明公開了一種高安全自毀型鋰離子電池安全裝置和鋰離子電池，屬于鋰離子電池技術領域。所述安全裝置包括第一殼體、蓋板和膨脹型阻燃劑；其中，所述蓋板蓋在第一殼體上方，所述第一殼體設有內部空腔，所述膨脹型阻燃劑放置于第一殼體內部空腔中。所述安全裝置設置于鋰離子電池外殼內部，其中的膨脹型阻燃劑受熱膨脹，觸發壓力感應安全閥打開，在電池內部形成多孔泡沫炭層，使鋰離子電池不會發生熱蔓延、熱擴散、起火和爆炸，能夠有效地抑制了電池熱失控的發生。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，更具體地，涉及一種高安全自毀型鋰離子電池安全裝置和鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池具有高比能量、壽命長等特點，逐漸成為電動汽車車用動力電池的主流。隨著電動汽車的推廣應用，安全問題是妨礙鋰離子電池在電動汽車中大規模應用的主要障礙。隨著鋰離子電池能量密度的不斷提高，提高其安全性對電動汽車的發展日益迫切。

由機械濫用、電氣濫用和熱濫用導致的熱失控在車用鋰離子動力電池安全性事故中時有發生。這些安全事故打擊了消費者對電動汽車的信心。熱失控發生時，通常伴隨著起火、爆炸等現象，對人們的生命財產造成損失。

鑒于此，熱失控是鋰離子電池應用過程中亟需解決的安全問題。因此為了從源頭上控制熱失控的發生，有必要在單體電池內部設計一種高安全自毀型鋰離子電池安全裝置，防止單體鋰離子電池發生熱失控后發生熱蔓延、熱擴散以致起火和爆炸，從而達到鋰電池高溫防護的功能。

發明內容

本發明的目的是提供一種高安全自毀型鋰離子電池安全裝置和鋰離子電池，所述安全裝置設置于鋰離子電池外殼內部，其中的膨脹型阻燃劑受熱膨脹，觸發壓力感應安全閥打開，在電池內部形成多孔泡沫炭層，使鋰離子電池不會發生熱蔓延、熱擴散、起火和爆炸，能夠有效地抑制了電池熱失控的發生。

為了實現上述目的，本發明提供一種高安全自毀型鋰離子電池安全裝置，包括第一殼體、蓋板和膨脹型阻燃劑；其中，所述蓋板蓋在第一殼體上方，所述第一殼體設有內部空腔，所述膨脹型阻燃劑放置于第一殼體內部空腔中。

優選地，所述蓋板上設置壓力感應安全閥，當第一殼體內部壓力超過設定值時，壓力感應安全閥打開。

優選地，所述第一殼體內部由多個隔板分隔形成多個空腔。

優選地，所述空腔與壓力感應安全閥的數量一致，每個空腔上方對應設置一個壓力感應安全閥。

優選地，所述第一殼體和蓋板均采用耐電解液腐蝕的材質。

優選地，所述膨脹型阻燃劑為磷-氮膨脹型阻燃劑。

本發明還提供一種鋰離子電池，包括上述的高安全自毀型鋰離子電池安全裝置，所述安全裝置設置于鋰離子電池外殼內側底部、頂部或側部的預留空間中。

優選地，所述鋰離子電池為方形、圓柱或軟包鋰離子電池。

本發明的有益效果：

1、本發明的高安全自毀型鋰離子電池安全裝置單獨存在，不參與電化學反應，因而不會惡化電池的電化學性能。

2、本發明的高安全自毀型鋰離子電池安全裝置，內部空腔中的膨脹型阻燃劑具有溫度識別和超溫觸發壓力感應安全閥功能，即當單體鋰離子電池受熱時，膨脹型阻燃劑迅速發泡膨脹產生壓力，當第一殼體內部壓力超過設定值時，蓋板上安全閥立即開啟，隨后阻燃劑發泡產生的大量多孔泡沫炭快速彌散覆蓋整個電池內部，形成多孔泡沫炭層，該多孔泡沫炭層具有隔熱、隔氧、難燃、導熱性差等特性，從而可以有效地阻止電池發生熱失控，保證電池不會發生起火和爆炸。

本發明的其它特征和優點將在隨后具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明