[發明專利]動力電池安全基本器件電池保護器

在審

• 申請號: 202111372521.6
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114042275A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 金旭
• 申請（專利權）人: 蘇州海云涂層技術有限公司
• 主分類號: A62C3/16
• 分類號: A62C3/16;A62C35/10;A62C37/00;A62C99/00;H01M50/581;H01M50/59
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

公開了一種動力電池安全基本器件電池保護器，在動力電池安全領域，對電池的熱管理和火安全，特別針對熱失控引起的各種安全事故，電芯層面重新定義了電池安全技術和全新設計了安全基本器件。結合新材料技術、微傳感技術、微機電技術，將兼具感應功能和保護功能的安全組件嵌入到電池深處電芯間，一方面監測電芯熱失控的同時，在發生熱失控或內部燃燒時，智能感應釋放內載阻燃物質，阻斷電池火災燃燒鏈反應，同時切斷電池電路、驅動置于電池殼體內部空間的微型智能化消火組件，對電池內部整體空間進行進一步的窒息、冷卻和熄火。內外兼施的滅火機制根源解決電池安全性問題，把危險遏制于根源和初始，把事故防范于未然。

技術領域

本發明屬于動力電池安全領域，特別涉及了電池電芯、電池模組內結構層面熱管理和火治理的安全器件。

背景技術

得益于電池技術的快速發展，近年來電動汽車技術發展迅速。伴隨著電動汽車市場增長，電池自燃、起火這類事故也如影隨形，電池技術及其安全問題也一直是行業難以繞開的話題。在現有技術下，電池能量密度與車輛的動力表現和續航里程關系密切，然而在電池能量密度的另一面則是電池的安全系數。廠家在電池結構的設計上，更傾向于提高電池能量密度，而這一做法的直接后果是以犧牲電池的安全性為代價。然而對于消費者來說，汽車在滿足日常需求的同時，還需要具備足夠的安全性。

動力電池而言電池能夠自燃，而后過熱而發生爆炸。而這些事故的根源大都源于電池熱量的“失控”。一旦電池電芯熱失控溫度瞬間升高幾百度，電芯單元迅速達到燃點，在高溫環境下電芯單元輪流破裂釋放可燃物，產生一種反復燃燒的惡性循環；而且電池體系內即包含還原劑，也包含氧化劑，因此簡單的隔絕空氣和傳統滅火手段并不能有效阻止電池的燃燒；大部分燃燒反應發生在電池殼體內部，電池外殼阻礙了滅火劑發生直接作用，且由于被密封在電池殼體，外界無法直接接觸，已經出現過熱而起火，即使滅掉了明火在電池內部仍可能繼續發熱甚至重新燃燒，這也是為什么電動汽車發生起火事故后又會經常復燃的原因。電池火災不能像“正?！被馂囊粯訉Υ?。

也就是在電動汽車領域，當前的安全技術遠遠落后，傳統的安全技術已經跟不上新能源技術的發展速度，在無形中成為瓶頸問題阻礙著技術的進一步發展。迫切需要動力電池安全領域針對性發展的全新的安全器件和安全技術的出現，從電池內部結構出發設計，根源解決電池的熱失控和燃燒等安全問題。

發明內容

為了解決上述背景技術提到的技術問題，本發明提出了動力電池安全基本器件電池保護器。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種動力電池安全基本器件電池保護器，包括觸發組件，熱能組件和消火組件，所述觸發組件包括感應單元和開關單元，嵌入式設計在電芯層面電芯單元間，所述感應單元由熱敏組合物構成，所述熱敏組合物包括載體物質和阻燃物質，所述載體物質為溫度感應且高溫相變材料，經高溫熱作用軟化或熔融而釋放裝載阻燃物質，所述阻燃物質均勻分散分布在載體物質中，所述開關單元包括復合觸點和彈性構件，所述復合觸點包括靜觸點1、靜觸點2和動觸點，動觸點位于靜觸點1與靜觸點2之間，動觸點與靜觸點1斷開構成常開觸點，動觸點與靜觸點2閉合構成常閉觸點，所述彈性構件一端固定，另一端連接動觸點; 在感應單元作用下彈性構件處于受力狀態帶動動觸點變位，使動觸點與靜觸點1變位閉合、與靜觸點2變位斷開;常開觸點串接在電池電路、常閉觸點串接在熱能組件控制電路，所述消火組件包括滅火單元，設置在電池模組層面電池殼體內部空間，所述滅火單元由滅火微膠囊構成，所述滅火微膠囊包括對溫度敏感的溫感外殼以及包覆于溫感外殼內部的滅火物質,所述滅火單元與熱能組件的釋熱端充分接觸；