[發明專利]一種具有防爆防自燃的電池結構

在審

• 申請號: 202211547770.9
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115911611A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 羅順
• 申請（專利權）人: 羅順
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 何忠儀

本發明公開了一種具有防爆防自燃的電池結構；包括上殼體、下殼體、在上殼體和下殼體之間有多個片狀的正極模組和負極模組通過隔膜交錯重疊連接，當電池有燃燒或爆炸風險時，外部的阻斷流體在壓力下通過中間管、橫流孔、豎流孔到達電池內部設置于負極模組兩面的先導槽內，并通過先導槽進入負極模組和隔膜之間，使負極模組和隔膜之間的間隙被增大。使得負極模組和隔膜之間的電解液或電解質失去連續性而不能正常傳導離子。本發明減小了電池受到破壞后持續放熱而出現自燃或爆炸的可能性，提高了車載電池的安全等級。

技術領域

本發明涉及汽車電池技術領域，具體涉及一種具有防爆防自燃的電池結構。

背景技術

如今新能源汽車發展速度迅猛，其總數量逐年上升，相比燃油車而言，新能源汽車的優勢明顯，也是未來汽車的發展方向。但其弊端也明顯，主要是電池安全問題為得到有效解決。

現有技術中新能源汽車電池容易自燃，引起的原因很多，例如充放電過程中，事故碰撞，高溫等。發生自燃后不容易被滅火器撲滅并引發爆炸，其原因在于：電池的內部結構是電芯采用卷曲或折疊安置，一旦發生短路，正極模組和負極模組無法分離而持續放電發熱，從而導致火勢無法控制。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供了一種具有防爆防自燃的電池結構；包括上殼體、下殼體、隔膜、正極模組和負極模組，其中隔膜、正極模組和負極模組的形狀均為片狀；所述上殼體、正極模組、負極模組和下殼體依次重疊連接，且正極模組的兩面與負極模組的兩面均設有隔膜，進而在正極模組與其相鄰的兩個隔膜之間形成正極腔，以及在負極模組與其相鄰的兩個隔膜之間形成負極腔；所述負極模組的兩面分別設有與對應隔膜相對的先導槽，所述上殼體或下殼體設有中間管，中間管的橫流孔設有貫穿正極模組、負極模組和隔膜的豎流孔，且豎流孔與所有的先導槽連通；通過往中間管內注入阻斷劑，進而使每個先導槽相對的隔膜與相應負極模組的側面之間的間距增大且將負極腔轉變成阻斷腔。

本設備的有益效果體現在：中間管與裝有阻斷劑外部設備連接，一旦電池受損，外部設備將高壓阻斷劑壓入中間管中。然后阻斷劑依次進入橫流孔、豎流孔和先導槽，隨著壓力不斷增加，先導槽內的壓力不斷增高，直至將隔膜與相應負極模組強行分開，并在隔膜與相應負極模組之間+斷劑，電池中的離子不能在正負極之間正常流動，電池便不能繼續釋放出能量，有效地防止了電池的自然和爆炸。

優選地，所述正極模組和負極模組均設有多個，正極模組和負極模組的數量相等。所有的正極模組和所有的負極模組交錯重疊，且每相鄰的正極模組和負極模組之間均設有隔膜。所述中間管設有兩個，兩個中間管位于上殼體的相對兩邊或下殼體的相對兩邊。每邊的中間管均設有兩個豎流孔；每個負極模組的每一面均設有與每個豎流孔一一對應的先導槽。

每個電池內部均設有數量相同的正極模組和負極模組，N的具體數量根據實際情況選定。但為了保證阻斷效果，電池需設置四個豎流孔，兩個豎流孔位于所有負極模組的同一邊，另外兩個豎流孔位于所有負極模組的另一同一邊。阻斷劑進入電池內后，每個負極模組的相對兩邊同時被分離，從而使每個負極模組的相對兩邊被同時分離，增大了分離的成功率，進一步提高了阻斷效果。

優選地，所述上殼體和下殼體之間設有壓力缸，且壓力缸與所述橫流孔連通，通過橫流孔中的阻斷劑壓入壓力缸中，進而使壓力缸推斷上殼體和下殼體之間的刻痕片。所述壓力缸設有四個，四個壓力缸分布于上殼體的四個角。

外部設備觸發后，由于負極模組的縱向尺寸增大，整個電池的縱向尺寸也應隨之增大。這里通過壓力缸的方式頂斷上殼體和下殼體之間的刻痕片，為負極模組提供足夠的空間，減小負極模組縱向膨脹的阻力。這里的刻痕片是連接在上殼體和下殼體之間，起到固定上殼體和下殼體的作用。