[发明专利]一种具有阻燃功能的复合封装锂电池结构

说明书

本发明涉及新能源动力电池技术领域，且公开了一种具有阻燃功能的复合封装锂电池结构，包括绝缘板和位于绝缘板顶端开设的导电槽，在导电槽的内腔底部开设有安装槽，安装槽为沿着绝缘板长度方向设置的T型凹槽，在安装槽的内腔底部固定粘结有膨胀囊，膨胀囊、排气通道和喷流通道组成的连通腔内填充受热膨胀的气体物质。本发明通过在传统的电池包模块之间的绝缘板上加设用以阻燃的阻燃板，使得在单个电池包（即绝缘板的一侧）发生自燃明火时，膨胀囊受热膨胀后，由喷流通道向导电连接机构附近的明火源喷射高速气流以阻断附近氧气补充，从而隔断导电连接机构附近的明火源通过导电槽快速传递到相邻的电池包模块内，以此来延长自燃火势变大的时间。

技术领域

本发明涉及新能源动力电池技术领域，具体为一种具有阻燃功能的复合封装锂电池结构。

背景技术

锂离子电池相比于传统的铅酸电池以及镍氢电池，其比能量高、比功率大、易实现快速充电和深度放电、寿命长等优点，是目前动力电池的主要发展方向。锂离子电池按照其封装方式可分为硬壳和软包两大类电池。其中，硬壳电池按照正负极片的卷绕方式又分为方形和圆形电池。

新能源汽车的发展，不仅要考虑其动力续航性能，更要考虑安全性能。由于锂电池的构造特征（主要是电解液，电解液大多是碳酸二乙酯、乙醚、碳酸丙烯酯等沸点较低的可燃有机溶剂，再加上锂电池热稳定性较差，在200℃左右的温度下，就会分解并释放出氧气，与电解液、碳材料一起一点就着。）导致其本身就是易燃物。碰撞、挤压、火烧等不当操作行为，会导致正负极之间的隔膜破裂，引发短路，造成热失控；此外，锂电池过充，尤其是多次高功率直流快充，会使得电池内部不断生成锂枝晶，刺穿隔膜，引发短路，造成热失控。

基于上述锂电池的构造及自燃原因，现针对动力锂电池的构造进行改进以提高安全防护性能。当前，不管是方形电池还是圆形电池，其组成新能源汽车的动力源，都需要上千个小电池组成模块，其具体组成方式为若干颗电池组成一块电池包，若干块电池包组成整辆车的电池总成，电池包之间由电池线束或汇流片串接，电池包之间由绝缘板阻隔，电池总成的表面覆盖着坚固的钢壳或者铝壳。

其中，参阅图1，电池包之间的绝缘板因需要电池线束或汇流片的通过，会在绝缘板1的顶端开设导电槽2，由导电连接机构3通过导电槽2，导电连接机构3为线束或汇流片，当单个电池包自燃时，火源温度都会从导电槽2经由导电连接机构3快速的传递至相邻的电池包，由此，短时间内即可造成动力电池总成燃起熊熊大火。本申请则要对该绝缘板进行技术改进，以延长自燃蔓延时间，给驾驶员创造更多的逃生或应急处置时间。

发明内容

针对背景技术中提出的现有锂离子电池总成安全性能的不足，本发明提供了一种具有阻燃功能的复合封装锂电池结构，具备阻燃、延长自燃明火蔓延时间的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种具有阻燃功能的复合封装锂电池结构，包括绝缘板和位于绝缘板顶端开设的导电槽，由导电连接机构通过导电槽，在导电槽的内腔底部开设有安装槽，安装槽为沿着绝缘板长度方向设置的T型凹槽，在安装槽的内腔底部固定粘结有膨胀囊，膨胀囊为柔性囊状或波纹管状，膨胀囊的顶端固定连接有阻燃板，在阻燃板的底部向中央开设有排气通道，排气通道与膨胀囊的内腔连通，在阻燃板的水平方向还开设有喷流通道，排气通道的顶端与喷流通道的中部连通，喷流通道的一端延伸出阻燃板的外部且延伸端口朝向导电槽的圆心处，延伸端口以导电连接机构的中轴线左右对称布置，且延伸端口以导电槽的平面中轴左右对称布置，在喷流通道的延伸端口处设有密封塞，膨胀囊、排气通道和喷流通道组成的连通腔内填充2个标准大气压的不可燃性气体或70～100℃汽化的不可燃性液体。

优选的，所述喷流通道的延伸端口向上方延伸出阻燃板的外部，喷流通道的延伸端口朝上方的布置方式用于方形电池包线束串联时的阻隔。

优选的，所述喷流通道的延伸端口向下方延伸出阻燃板的外部，喷流通道的延伸端口朝下方的布置方式用于圆形电池包汇流片串联时的阻隔。