高安全性鋰離子電池模塊及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高安全性鋰離子電池模塊及其制作方法，高安全性鋰離子電池模塊包括：包裝箱、氣閥、正極密封通道、負(fù)極密封通道、正極端子連接器、負(fù)極端子連接器和電池；包裝箱內(nèi)部用于容納電池；氣閥用于向所述包裝箱內(nèi)部充惰性氣體或不燃燒氣體或不支持燃燒的氣體；正極密封通道的底端開口且位于包裝箱的內(nèi)部，正極密封通道的頂端密封且位于包裝箱的外部，在正極密封通道的頂端安裝正極端子連接器；負(fù)極密封通道的底端開口且位于包裝箱的內(nèi)部，負(fù)極密封通道的頂端密封且位于包裝箱的外部，在負(fù)極密封通道的頂端安裝負(fù)極端子連接器。將常規(guī)電池安裝到該電池外包裝的內(nèi)部時，可以有效防止電池出現(xiàn)過熱時的燃燒現(xiàn)象，從而保證使用設(shè)備和使用人員的安全。
【專利說明】高安全性鋰離子電池模塊及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池，具體涉及一種高安全性鋰離子電池模塊及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于鋰電池具有電容量大、重量輕、電壓高、體積小和沒有記憶特性等諸多優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用干手機、筆記本電腦、數(shù)碼攝像機、錄像機等設(shè)備。
[0003]但是，現(xiàn)有鋰電池存在過熱起火隱患，近年來有關(guān)鋰電池起火燃燒的報道也越來越多，尤其在鋰電池快充時，其著火燃燒的可能性更大。據(jù)分析，在快充時，鋰?yán)w維附著在鋰電池內(nèi)部的碳電極上,而這種現(xiàn)象則會導(dǎo)致電池短路，由此造成電池過熱而著火燃燒,甚至爆炸，從而為使用設(shè)備，使用人員造成嚴(yán)重?fù)p害。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種高安全性鋰離子電池模塊及其制作方法，將常規(guī)電池安裝到包裝箱的內(nèi)部時，可以有效防止電池出現(xiàn)過熱時的燃燒現(xiàn)象，從而保證使用設(shè)備和使用人員的安全。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明提供一種高安全性鋰離子電池模塊，包括:包裝箱、氣閥、正極密封通道、負(fù)極密封通道、正極端子連接器、負(fù)極端子連接器和電池；
[0007]所述包裝箱為中空的密封容器，其內(nèi)部用于容納所述電池；所述氣閥設(shè)置于所述包裝箱上，用于向所述包裝箱內(nèi)部充惰性氣體或不燃燒氣體或不支持燃燒的氣體；
[0008]所述正極密封通道的底端開口且位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述正極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外部，在所述正極密封通道的頂端安裝所述正極端子連接器；所述負(fù)極密封通道的底端開口且位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述負(fù)極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外部，在所述負(fù)極密封通道的頂端安裝所述負(fù)極端子連接器；
[0009]另外，設(shè)置于所述包裝箱內(nèi)部的電池具有正極輸出端子和負(fù)極輸出端子；所述正極輸出端子通過所述正極密封通道與所述正極端子連接器電連接；所述負(fù)極輸出端子通過所述負(fù)極密封通道與所述負(fù)極端子連接器電連接。
[0010]優(yōu)選的，所述包裝箱的材質(zhì)為金屬材質(zhì)、橡膠或塑料。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述電池為鋰離子單體電池、鋰離子電池組或鉛酸電池。
[0012]本發(fā)明還提供一種高安全性鋰離子電池模塊，包括:包裝箱、正極密封通道、負(fù)極密封通道、正極端子連接器、負(fù)極端子連接器和電池；
[0013]所述包裝箱為中空的密封容器，其內(nèi)部用于容納所述電池；所述電池所在的包裝箱空間中填充阻燃液體；
[0014]所述正極密封通道的底位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述正極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外端開口且部，在所述正極密封通道的頂端安裝所述正極端子連接器；所述負(fù)極密封通道的底端開口且位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述負(fù)極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外部，在所述負(fù)極密封通道的頂端安裝所述負(fù)極端子連接器；
[0015]另外，設(shè)置于所述包裝箱內(nèi)部的電池具有正極輸出端子和負(fù)極輸出端子；所述正極輸出端子通過所述正極密封通道與所述正極端子連接器電連接；所述負(fù)極輸出端子通過所述負(fù)極密封通道與所述負(fù)極端子連接器電連接。
[0016]優(yōu)選的，所述包裝箱上還設(shè)置用于向所述包裝箱內(nèi)部注入阻燃液體的注液孔。
[0017]本發(fā)明還提供一種高安全性鋰離子電池模塊的制作方法，包括以下步驟:
[0018]SI，將電池放置在密封的所述包裝箱的內(nèi)部，使所述電池的正極輸出端子通過所述正極密封通道與所述正極端子連接器電連接；使所述負(fù)極輸出端子通過所述負(fù)極密封通道與所述負(fù)極端子連接器電連接；
[0019]S2，使所述電池所在的包裝箱內(nèi)部環(huán)境為無氧環(huán)境；
[0020]S3，使用電設(shè)備的正極與所述正極端子連接器電連接，使用電設(shè)備的負(fù)極與所述負(fù)極端子連接器電連接，即:所述電池向所述用電設(shè)備供電；或者，通過所述正極端子連接器和所述負(fù)極端子連接器向所述電池充電。
[0021]優(yōu)選的，S2中，所述無氧環(huán)境為惰性氣體氛圍或不燃燒氣體氛圍或不支持燃燒的氣體氛圍；S2具體為:
[0022]通過氣閥對所述包裝箱的內(nèi)部抽氣，使其達(dá)到真空狀態(tài)，然后再通過所述氣閥向所述包裝箱的內(nèi)部充入惰性氣體或不燃燒氣體或不支持燃燒的氣體，使所述包裝箱的內(nèi)部達(dá)到設(shè)定的壓力值；
[0023]當(dāng)所述包裝箱采用彈性材料時，所述包裝箱還設(shè)置有壓力表，通過所述壓力表顯示所述包裝箱內(nèi)部的壓力值。
[0024]優(yōu)選的，S2中，所述無氧環(huán)境為阻燃液體氛圍；所述包裝箱采用與所述阻燃液體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料制備；S2具體為:
[0025]在所述電池外包裝的制造過程中，向設(shè)置有電池的包裝箱內(nèi)部填充阻燃液體后，然后再密封所述包裝箱；
[0026]或者，在所述電池外包裝上設(shè)置有注液孔；通過所述注液孔向所述包裝箱內(nèi)部注入阻燃液體。
[0027]本發(fā)明的有益效果如下:
[0028](I)當(dāng)電池產(chǎn)生大量熱量時，由于電池所在環(huán)境缺乏氧氣，因此，電池不會出現(xiàn)燃燒等現(xiàn)象，有效保證使用設(shè)備和使用人員的安全；
[0029](2)電池安裝于包裝箱內(nèi)部，不與外界接觸，有效避免了外界水分、腐蝕性液體以及磕碰磨損等對電池的損壞，延長了電池的使用壽命；
[0030](3)當(dāng)包裝箱采用橡膠等彈性材料時，還具有承受包裝箱內(nèi)部能量釋放和包容箱內(nèi)氣體體積由熱脹冷縮而導(dǎo)致的壓力變化的能力，防止包裝箱爆破，提高了電池使用的安全性；
[0031](4)包裝箱具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低和使用方便的優(yōu)點，易于廣泛推廣；
[0032](5)該包裝箱應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，尤其適合應(yīng)用于軍工、航天、通信、煤礦、油輪等電池安全性要求高的場合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明提供的高安全性鋰離子電池模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]其中，1---包裝箱；2正極密封通道；3負(fù)極密封通道；4氣閥；5電池。
【具體實施方式】
[0035]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明:
[0036]實施例一
[0037]如圖1所示，本發(fā)明提供一種高安全性鋰離子電池模塊，包括:包裝箱、氣閥、正極密封通道、負(fù)極密封通道、正極端子連接器、負(fù)極端子連接器和電池；其中，電池可以為鋰離子單體電池、鋰離子電池組或鉛酸電池等。
[0038]所述包裝箱為中空的密封容器，其內(nèi)部用于容納所述電池，；所述氣閥設(shè)置于所述包裝箱上，用于向所述包裝箱內(nèi)部充惰性氣體或不燃燒所體或不支持燃燒的氣體；
[0039]所述正極密封通道的底端開口且位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述正極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外部，在所述正極密封通道的頂端安裝所述正極端子連接器；所述負(fù)極密封通道的底端開口且位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述負(fù)極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外部，在所述負(fù)極密封通道的頂端安裝所述負(fù)極端子連接器；
[0040]另外，設(shè)置于所述包裝箱內(nèi)部的電池具有正極輸出端子和負(fù)極輸出端子；所述正極輸出端子通過所述正極密封通道與所述正極端子連接器電連接；所述負(fù)極輸出端子通過所述負(fù)極密封通道與所述負(fù)極端子連接器電連接。
[0041]另外，包裝箱的材質(zhì)包括但不限于金屬材質(zhì)、橡膠或塑料等。其中，金屬材質(zhì)可以為鋼或招。
[0042]實施例二
[0043]本實施例與實施例一的區(qū)別在于，實施例一中，電池所處環(huán)境為無氧的氣體環(huán)境，而本實施例中，電池所處環(huán)境為無氧的液體環(huán)境，其結(jié)構(gòu)為:包括:包裝箱、正極密封通道、負(fù)極密封通道、正極端子連接器、負(fù)極端子連接器和電池；其中，包裝箱上可以開設(shè)用于向包裝箱內(nèi)部注入阻燃液體的注液孔，當(dāng)然，也可以在制作過程中，包裝箱內(nèi)部已注入阻燃液體，則在包裝箱上也可以不開設(shè)注液孔。
[0044]所述包裝箱為中空的密封容器，其內(nèi)部用于容納所述電池；所述電池所在的包裝箱空間中填充阻燃液體；
[0045]所述正極密封通道的底位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述正極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外端開口且部，在所述正極密封通道的頂端安裝所述正極端子連接器；所述負(fù)極密封通道的底端開口且位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述負(fù)極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外部，在所述負(fù)極密封通道的頂端安裝所述負(fù)極端子連接器；
[0046]另外，設(shè)置于所述包裝箱內(nèi)部的電池具有正極輸出端子和負(fù)極輸出端子；所述正極輸出端子通過所述正極密封通道與所述正極端子連接器電連接；所述負(fù)極輸出端子通過所述負(fù)極密封通道與所述負(fù)極端子連接器電連接。
[0047]實施例三
[0048]本實施例提供一種高安全性鋰離子電池模塊的制作方法，包括以下步驟:
[0049]SI，將電池放置在密封的所述包裝箱的內(nèi)部，使所述電池的正極輸出端子通過所述正極密封通道與所述正極端子連接器電連接；使所述負(fù)極輸出端子通過所述負(fù)極密封通道與所述負(fù)極端子連接器電連接；
[0050]S2，使所述電池所在的包裝箱內(nèi)部環(huán)境為無氧環(huán)境；其中，無氧環(huán)境可以為氣體無氧環(huán)境或液體無氧環(huán)境。
[0051](I)氣體無氧環(huán)境
[0052]氣體無氧環(huán)境實現(xiàn)方法為:通過氣閥對所述包裝箱的內(nèi)部抽氣，使其達(dá)到真空狀態(tài)，然后再通過所述氣閥向所述包裝箱的內(nèi)部充入惰性氣體或不燃燒氣體或不支持燃燒的氣體，使所述包裝箱的內(nèi)部達(dá)到設(shè)定的壓力值；
[0053]當(dāng)所述包裝箱采用彈性材料時，所述包裝箱還設(shè)置有壓力表，通過所述壓力表顯示所述包裝箱內(nèi)部的壓力值。
[0054](2)液體無氧環(huán)境
[0055]當(dāng)采用液體無氧環(huán)境時，液體采用阻燃液體，包裝箱采用與阻燃液體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料制備；
[0056]本步驟具體為:在所述電池外包裝的制造過程中，向設(shè)置有電池的包裝箱內(nèi)部填充阻燃液體后，然后再密封所述包裝箱；
[0057]或者，在所述電池外包裝上設(shè)置有注液孔；通過所述注液孔向所述包裝箱內(nèi)部注入阻燃液體。
[0058]S3，使用電設(shè)備的正極與所述正極端子連接器電連接，使用電設(shè)備的負(fù)極與所述負(fù)極端子連接器電連接，即:所述電池向所述用電設(shè)備供電；或者，通過所述正極端子連接器和所述負(fù)極端子連接器向所述電池充電。
[0059]本發(fā)明提供的高安全性鋰離子電池模塊具有以下優(yōu)點:
[0060](I)當(dāng)電池產(chǎn)生大量熱量時，由于電池所在環(huán)境缺乏氧氣，因此，電池不會出現(xiàn)燃燒等現(xiàn)象，有效保證使用設(shè)備和使用人員的安全；
[0061](2)電池安裝于包裝箱內(nèi)部，不與外界接觸，有效避免了外界水分、腐蝕性液體以及磕碰磨損等對電池的損壞，延長了電池的使用壽命；
[0062](3)當(dāng)包裝箱采用橡膠等彈性材料時，還具有承受包裝箱內(nèi)部能量釋放和包容箱內(nèi)氣體體積由熱脹冷縮而導(dǎo)致的壓力變化的能力，防止包裝箱爆破，提高了電池使用的安全性；
[0063](4)包裝箱具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低和使用方便的優(yōu)點，易于廣泛推廣；
[0064](5)該包裝箱應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，尤其適合應(yīng)用于軍工、航天、通信、煤礦、油輪等電池安全性要求高的場合。
[0065]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高安全性鋰離子電池模塊，其特征在于，包括:包裝箱、氣閥、正極密封通道、負(fù)極密封通道、正極端子連接器、負(fù)極端子連接器和電池； 所述包裝箱為中空的密封容器，其內(nèi)部用于容納所述電池；所述氣閥設(shè)置于所述包裝箱上，用于向所述包裝箱內(nèi)部充惰性氣體或不燃燒氣體或不支持燃燒的氣體； 所述正極密封通道的底端開口且位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述正極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外部，在所述正極密封通道的頂端安裝所述正極端子連接器；所述負(fù)極密封通道的底端開口且位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述負(fù)極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外部，在所述負(fù)極密封通道的頂端安裝所述負(fù)極端子連接器； 另外，設(shè)置于所述包裝箱內(nèi)部的電池具有正極輸出端子和負(fù)極輸出端子；所述正極輸出端子通過所述正極密封通道與所述正極端子連接器電連接；所述負(fù)極輸出端子通過所述負(fù)極密封通道與所述負(fù)極端子連接器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高安全性鋰離子電池模塊，其特征在于，所述包裝箱的材質(zhì)為金屬材質(zhì)、橡膠或塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高安全性鋰離子電池模塊，其特征在于，所述電池為鋰離子單體電池、鋰離子電池組或鉛酸電池。
4.一種高安全性鋰離子電池模塊，其特征在于，包括:包裝箱、正極密封通道、負(fù)極密封通道、正極端子連接器、負(fù)極端子連接器和電池； 所述包裝箱為中空的密封容器，其內(nèi)部用于容納所述電池；所述電池所在的包裝箱空間中填充阻燃液體； 所述正極密封通道的底位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述正極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外端開口且部，在所述正極密封通道的頂端安裝所述正極端子連接器；所述負(fù)極密封通道的底端開口且位于所述包裝箱的內(nèi)部，所述負(fù)極密封通道的頂端密封且位于所述包裝箱的外部，在所述負(fù)極密封通道的頂端安裝所述負(fù)極端子連接器； 另外，設(shè)置于所述包裝箱內(nèi)部的電池具有正極輸出端子和負(fù)極輸出端子；所述正極輸出端子通過所述正極密封通道與所述正極端子連接器電連接；所述負(fù)極輸出端子通過所述負(fù)極密封通道與所述負(fù)極端子連接器電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高安全性鋰離子電池模塊，其特征在于，所述包裝箱上還設(shè)置用于向所述包裝箱內(nèi)部注入阻燃液體的注液孔。
6.一種高安全性鋰離子電池模塊的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，將電池放置在密封的所述包裝箱的內(nèi)部，使所述電池的正極輸出端子通過所述正極密封通道與所述正極端子連接器電連接；使所述負(fù)極輸出端子通過所述負(fù)極密封通道與所述負(fù)極端子連接器電連接； S2，使所述電池所在的包裝箱內(nèi)部環(huán)境為無氧環(huán)境； S3，使用電設(shè)備的正極與所述正極端子連接器電連接，使用電設(shè)備的負(fù)極與所述負(fù)極端子連接器電連接，即:所述電池向所述用電設(shè)備供電；或者，通過所述正極端子連接器和所述負(fù)極端子連接器向所述電池充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高安全性鋰離子電池模塊的制作方法，其特征在于，S2中，所述無氧環(huán)境為惰性氣體氛圍或不燃燒氣體氛圍或不支持燃燒的氣體氛圍；S2具體為: 通過氣閥對所述包裝箱的內(nèi)部抽氣，使其達(dá)到真空狀態(tài)，然后再通過所述氣閥向所述包裝箱的內(nèi)部充入惰性氣體或不燃燒氣體或不支持燃燒的氣體，使所述包裝箱的內(nèi)部達(dá)到設(shè)定的壓力值； 當(dāng)所述包裝箱采用彈性材料時，所述包裝箱還設(shè)置有壓力表，通過所述壓力表顯示所述包裝箱內(nèi)部的壓力值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高安全性鋰離子電池模塊的制作方法，其特征在于，S2中，所述無氧環(huán)境為阻燃液體氛圍；所述包裝箱采用與所述阻燃液體不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料制備;S2具體為: 在所述電池外包裝的制造過程中，向設(shè)置有電池的包裝箱內(nèi)部填充阻燃液體后，然后再密封所述包裝箱； 或者，在所述電池外包裝上設(shè)置有注液孔；通過所述注液孔向所述包裝箱內(nèi)部注入阻燃液體。
【文檔編號】H01M2/10GK104347831SQ201310329768
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】潘山存, 丁海鵬 申請人:北京聯(lián)動天翼科技有限公司