[发明专利]一种具有过温保护与灭火功能的温度保护结构及保护方法

说明书

本发明提供了一种具有过温保护与灭火功能的温度保护结构及保护方法，包括热敏密封袋以及封装于热敏密封袋中的灭火介质，所述热敏密封袋上端部设有用于与电池模组串联的多个电连接片，所述多个电连接片之间设有安全弹片，所述热敏密封袋温度升高时，灭火介质膨胀使得安全弹片弹起，断开与电连接片之间的连接。本发明的温度保护结构同时具有过温保护功能以及灭火功能，根据电池模组内的温度，及时捕捉到电池发热，断开电路，可以循环使用，以及可以防止电芯热失控起火，对于已经热失控的电芯起到灭火的效果。

技术领域

本发明属于涉及锂电池消防灭火技术领域，涉及一种具有过温保护与灭火功能的锂电池温度保护结构及保护方法。

背景技术

近年来，随着能源转型的渐次推进，高比能电池在电动汽车、智能电网等领域的应用越来越广泛。锂离子电池凭借其循环寿命长，能量密度高等优点，已成为了新能源领域的佼佼者。

电池模组在使用过程中，由于过充电，过放电，过流等会对使电池内部温度升高，严重的会存在起火爆炸等安全隐患。现在市场上存在很多温度保护器，多为热敏电阻或热敏金属片，在电芯内部温度到达一定数值时，热敏金属变形将电路断开，从而起到保护电路的目的。

在高电流状态下，热敏金属片的形变温度会大大降低，不能达到准确的温度形变，从而无法在高温下准确的将电流断掉，最重要的是这种热敏金属只能起到断开电流的作用，不能解决电芯因热失控引发的起火爆炸问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种同时具有过温保护与灭火功能的锂电池温度保护结构，本发明能够及时捕捉到电池发热，断开电路，可以循环使用，以及可以防止电芯热失控起火，对于已经热失控的电芯起到灭火的效果。

本发明另一方面还提供了一种同时具有过温保护与灭火功能的温度保护方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有过温保护与灭火功能的锂电池温度保护结构，包括热敏密封袋以及封装于热敏密封袋中的灭火介质，所述热敏密封袋上端部设有用于与电池模组串联的多个电连接片，所述多个电连接片之间设有安全弹片，所述热敏密封袋温度升高时，灭火介质膨胀使得安全弹片弹起，断开与电连接片之间的连接。

在本技术方案中，在电芯使用过程中，放热超过50℃，全氟己酮由于饱和蒸气压增大会膨胀，利用这一特点将在原有电池模组内部连接一个装有全氟己酮的假电芯，常温时假电芯体积正常，50℃后假电芯膨胀，上面的安全弹片拱起来，断开回路，电芯停止工作；待温度降下来，假电芯收缩回正常状态，安全弹片下降，连通回路，电芯恢复正常工作。

若电芯瞬间升温，假电芯胀破释放全氟己酮，防止电芯起火，爆炸。

作为本发明的一种优选方案，所述电连接片包括与正极相连的第一电连接片以及与负极相连的第二电连接片，所述安全弹片的一端与第一电连接片相连，另一端与第二电连接片相连。

作为本发明的一种优选方案，还包括顶盖，所述顶盖与电连接片之间设有单向绝缘垫片。

作为本发明的一种优选方案，所述热敏密封袋与电池模组的电芯体积相配。

作为本发明的一种优选方案，所述热敏密封袋由厚度为50-150μm的铝塑膜制成或者所述热敏密封袋由PE与PET的复合膜制成。

作为本发明的一种优选方案，所述热敏密封袋由厚度为90-135μm的铝塑膜制成。

作为本发明的一种优选方案，所述灭火介质为全氟己酮。

作为本发明的一种优选方案，所述灭火介质的加入量为30-100g。

作为本发明的一种优选方案，所述安全弹片为0.1-1mm镀镍弹簧钢片。