[发明专利]具有控温保护功能的大容量电池组

说明书

本发明公开了一种具有控温保护功能的大容量电池组，它包括电池夹具、制于所述电池夹具上的电池安装孔、布置在所述电池安装孔中的金属弹片、插设在所述电池安装孔中的上层单体电池和下层单体电池，所述上层单体电池和下层单体电池均与所述金属弹片相连，从而实现上层单体电池和下层单体电池的串联连接；在所述电池安装孔中于金属弹片底部布置有导热绝缘垫片。本发明能够防止电池组发生热失控现象，在热失控发生时起保险丝的作用，增强电池组的安全性。

技术领域

本发明涉及一种具有控温保护功能的大容量电池组，属于电池组温度控制技术领域。

背景技术

随着电子技术的飞快发展，高比能量，高性能的圆柱形锂离子电池得到了广泛的应用。此类电池工作电压高，循环寿命长，而且不含有害物质，是当今最理想的独立电源产品。但是，它的储存能量高，又使用有机物做电解液，本质上存在着起火爆炸的危险。事实上也出现过一些起火爆炸的事故。因此，安全问题是此类电池的最主要的短板。

电池的安全主隐患主要来自电池的热失控，电池的热反应主要分为反应热、焦耳热和极化热、这些热又分别来自电池的物理产热和化学产热，那么作为锂离子电池安全设计和制造上，首要分析产热的机理；从材料上、结构上、体系上、都会带来电池产热，那么优化控制产热和散热问题便是设计和制造电池安全的首要，从体系上来看基本分成液态体系、凝胶态体系、固态体系、多孔态体系每个体系的制造工艺和对电池带来的性能均各有不同，液态体系导电性能好但安全性上差，凝胶态和准固态安全性能提高了但在倍率性能上又带来了新的问题，多方面的设计不合理性都会带来电池产热都是影响电池安全的因素。

大容量电池组起火爆炸的根本原因是电池内部的热失控。当电池内部温度升到160℃以上时会出现正极活性物质的放热分解，温度进一步猛烈上升，进而起火爆炸。因此控制电池温度就成为保障电池安全的重要手段。尤其是控制温度不要超过100℃。

为了保障电池电流输出的可靠性，制造中都将电池的连接点做的十分牢靠，即使发生了险情，电流仍然照常输出。只有靠管理系统发出断电指令，电流才可以切断。一旦管理系统出现故障，无法断电，只能任由事故继续发展。管理系统是控制事故的唯一屏障。

发明内容

本发明目的是：为了克服上述问题，提供一种具有控温保护功能的大容量电池组，以防止电池组发生热失控现象，增强大容量电池组的安全性。

本发明的技术方案是：一种具有控温保护功能的大容量电池组，包括电池夹具、制于所述电池夹具上的电池安装孔、布置在所述电池安装孔中的金属弹片、插设在所述电池安装孔中的上层单体电池和下层单体电池，所述上层单体电池的负极和下层单体电池的正极均与所述金属弹片相连，从而实现上层单体电池和下层单体电池的串联连接，在所述电池安装孔中布置有导热绝缘垫片。

本发明在上述技术方案的基础上，还包括以下优选技术方案：

所述导热绝缘垫片的熔融温度为90～120℃。

所述导热绝缘垫片由具有高导热性和高韧性的热塑性弹性体复合材料制成。

所述具有高导热性和高韧性的热塑性弹性体复合材料是由热塑性弹性体和导热材料混炼而成的高导热复合材料，其导热系数在0.2W/(m·℃)以上。

所述热塑性弹性体为热塑性聚氨酯或可直接注塑成型的导热硅橡胶。

所述导热材料选自氧化铝粉末、氮化铝粉末、氮化硼粉末中的任意一种或两种以上的混合物，所述氧化铝粉末、氮化铝粉末、氮化硼粉末的粒径为5～50微米。

所述热熔性绝缘垫片由导热硅橡胶制成。

所述导热绝缘垫片的温度超过90～120℃时转变成绝热材料。

所述导热绝缘垫片的温度超过90～120℃时转变成粘稠性流体物质，吸附在所述金属弹片表面，提高金属弹片与单体电池的接触电阻，达到限流功能。