[发明专利]一种锂离子电池及电池模组

说明书

本发明公开了一种新型锂离子电池及电池模组，包括壳体，所述壳体内设有正电极、负电极和电解液；所述壳体的部分区域由可熔材料制成；当所述壳体内的温度超过设定阈值时，所述壳体上由可熔材料制成的区域被贯通，所述电解液从所述贯通处流出，与正电极和负电极分离。本发明实现了单体新型锂离子电池温度异常升高时，及时将单体新型锂离子电池中的电解液分离出来，有效避免了电解液被引燃或发生分解，防止了单体新型锂离子电池发生着火爆炸，以及避免异常升温的单体新型锂离子电池带来连锁反应损坏周围其他单体新型锂离子电池。

技术领域

本发明属于电池技术领域，涉及一种新型锂离子电池及电池模组，更具体地涉及一种电解液可与电极分离的锂离子电池及阻燃装置。

背景技术

电力行业发电、输电和用电系统重要的特点就是无法进行电能储存，为此引入大规模储能系统用于协调电力负载和发电之间的平衡，使得电网运行获得最佳的经济效率。锂离子电池因其能量密度高、无污染等优点，成为了目前电力储能系统应用最广泛的电池类型。电解液作为锂离子电池的血液，其热稳定性是制约锂离子电池安全性能的首要因素。电解液使用的溶剂通常为有机碳酸酯类化合物，活性高，极易燃烧，本身相当于可燃物，当锂离子电池处于充电状态时，正极材料为强氧化性化合物，而负极材料为强还原性化合物，在过分使用的情况下，强氧化锌的正极材料稳定性较差，很容易释放出氧气，碳酸酯与氧气反应，会释放出大量的热和气体，从而进一步加速了正极的分解，导致更多放热反应的进行。同时，强还原性负极的活泼性接近于金属锂，其与氧气接触会立即燃烧并引燃电解液、隔膜等，从而导致锂离子电池的热失控，使得锂离子电池发生燃烧和爆炸。因此，为了避免锂离子电池发生热失控，提高电池的安全稳定性能对电力系统大规模储能电池的使用至关重要。现有技术中为了解决该问题，大多通过监测锂离子电池内部的气体浓度、含量以及电池温度等，并对锂离子电池进行灭火降温处理，但是无法从源头上解决锂离子电池热失控的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种新型锂离子电池及电池模组，能够有效避免单体电池发生燃烧和爆炸，同时能够避免异常升温的单体电池带来连锁反应损坏周围其他单体电池。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种新型锂离子电池，包括壳体，所述壳体内设有正电极、负电极和电解液；所述壳体的部分区域由可熔材料制成；

当所述壳体内的温度超过设定阈值时，所述壳体上由可熔材料制成的区域被贯通，所述电解液从所述贯通处流出，与所述正电极和负电极分离。

优选地，所述壳体上部和下部均有部分区域由可熔材料制成；

当所述壳体内的温度超过设定阈值时，所述壳体上部由可熔材料制成的区域被贯通，形成连接通道，用于供阻燃气体通入；所述壳体下部由可熔材料制成的区域被贯通，形成释放通道，所述电解液从所述释放通道流出，与正电极和负电极分离。

优选地，所述壳体顶部和底部均有部分区域由可熔材料制成；

当所述壳体内的温度超过设定阈值时，所述壳体顶部由可熔材料制成的区域被贯通，形成连接通道，用于供阻燃气体通入；所述壳体底部由可熔材料制成的区域被贯通，形成释放通道，所述电解液从所述释放通道流出，与所述正电极和负电极分离。

优选地，所述壳体分为上下设置的第一部分和第二部分；所述第一部分与第二部分之间的连接区域由可熔材料制成；

当所述壳体内的温度超过设定阈值时，所述由可熔材料制成的连接区域被贯通；所述第二部分与第一部分分离，所述电解液流出，与所述正电极和负电极分离。

优选地，所述壳体的全部侧壁或者部分侧壁由可熔材料制成；

当所述壳体内的温度超过设定阈值时，所述壳体上由可熔材料制成的全部侧壁或者部分侧壁区域自动碎裂，所述电解液流出，与所述正电极和负电极分离。