阻燃電池包及提高電池包阻燃性的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種阻燃電池包及提高電池包阻燃性的方法，該阻燃電池包包括：電池包箱體、與所述電池包箱體相對設置的電池包底板、及設于所述電池包箱體內部的數個電池模塊，所述電池包內部及電池模塊內部均通過有機硅膠進行填充，以便在極端環(huán)境中分解并產生阻燃氣體，延緩爆炸時間，提高安全性。
【專利說明】阻燃電池包及提高電池包阻燃性的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術領域】，尤其涉及一種阻燃電池包及提高電池包阻燃性的方法。

【背景技術】
[0002]隨著環(huán)保概念的深入人心，純電動汽車作為一種真正意義上的綠色環(huán)保汽車也必將成為汽車產業(yè)未來的發(fā)展趨勢。長期以來，電動汽車的發(fā)展一直受限于電池成本高，壽命短這兩個技術瓶頸。隨著近年來技術的創(chuàng)新和改進，電池技術得到了飛速發(fā)展。動力電池也逐漸從傳統(tǒng)的鉛蓄電池發(fā)展到如今的鎳氫電池、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等先進的綠色動力電池。然而，雖然這些新型動力鋰電池在性能上獲得了極大提高，但這些性能上的提高往往是針對電芯的。在電動汽車上，動力電池需要以成組電池的形式工作，而現(xiàn)有成組電池在實際使用過程中新型電芯的優(yōu)點往往會大打折扣。例如鋰電芯的循環(huán)壽命是1500次，相當于電芯每天完全充放電，在理想狀態(tài)下可以達到3-5年左右的使用壽命，已經與汽車的使用壽命相接近。但在實際電動車的使用中通過對成組電池的測試就會發(fā)現(xiàn)，成組電池的循環(huán)使用壽命往往會銳減到作為單體使用時的一半甚至更低。
[0003]除此之外，另一個重要的問題便是電池包使用過程中的安全性。出現(xiàn)意外情況時，現(xiàn)有的電池包往往在極端環(huán)境中極易爆炸，從而造成重大的損失。因此，有必要研制一種阻燃性電池包，延緩電池包在極端環(huán)境中的爆炸時間，以保護使用者的生命和財產安全。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種阻燃電池包，所述電池包內部及電池模塊內部均通過有機硅膠進行填充，在極端環(huán)境中有機硅膠可以分解并產生阻燃氣體，延緩電池包的爆炸時間，具有較高的安全性。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種提高電池包阻燃性的方法，對所述電池包內部及電池模塊內部通過有機硅膠進行填充，以便在極端環(huán)境中分解并產生阻燃氣體，延緩電池包的爆炸時間，提高電池包的安全性。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種阻燃電池包，包括:電池包箱體、與所述電池包箱體相對設置的電池包底板、及設于所述電池包箱體內部的數個電池模塊，所述電池包內部及電池模塊內部均通過有機硅膠進行填充。
[0007]所述電池包箱體的材料為覆蓋有碳纖維強化不飽和樹脂與玻璃纖維復合材料的鎂鋁合金復合材料。
[0008]所述電池包底板的材料為碳纖維強化鈦包鎂鋁合金復合材料。
[0009]所述電池模塊分成數列設于所述電池包箱體內部。
[0010]所述電池包箱體側壁設有一鏤空部，一接插件與所述電池模塊相連接，并通過所述鏤空部延伸至電池包箱體外部。
[0011]本發(fā)明還提供一種提高電池包阻燃性的方法，對所述電池包內部及電池模塊內部通過有機硅膠進行填充，以在極端環(huán)境中分解并產生阻燃氣體，延緩電池包的爆炸時間。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的一種阻燃電池包，所述電池包內部及電池模塊內部均通過有機硅膠進行填充，在極端環(huán)境中有機硅膠可以分解并產生阻燃氣體，延緩電池包的爆炸時間，具有較高的安全性。本發(fā)明的提高電池包阻燃性的方法，對所述電池包內部及電池模塊內部通過有機硅膠進行填充，實現(xiàn)在極端環(huán)境中分解并產生阻燃氣體，延緩電池包的爆炸時間，提高電池包的安全性，且操作簡單，成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖，通過對本發(fā)明的【具體實施方式】詳細描述，將使本發(fā)明的技術方案及其它有益效果顯而易見。
[0014]附圖中，
[0015]圖1為本發(fā)明阻燃電池包的結構示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明阻燃電池包的電池模塊的結構示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明阻燃電池包的電池包底板的結構示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明阻燃電池包的電池包箱體的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0019]為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術手段極其效果，以下結合本發(fā)明的優(yōu)選實施例極其附圖進行詳細描述。
[0020]請參閱圖1，本發(fā)明提供一種阻燃電池包，包括:電池包箱體1、與所述電池包箱體1相對設置的電池包底板2、及設于所述電池包箱體1內部的數個電池模塊3，所述電池包內部及電池模塊3內部均通過有機硅膠7進行填充。
[0021]請同時參閱圖1-4，所述電池包箱體1呈殼體狀，所述電池包箱體1內部設有放置部11，用于容納電池包的電池模塊3，可以通過向電池包箱體1內部灌注有機硅膠7的方式進行封裝，使電池模塊3之間填充有機硅膠7，有機硅膠7固化后可以進行減震保護，以減輕電池包箱體1受沖擊時對內部電池模塊3的影響。所述電池包箱體1底面的邊緣位置設有數個均勻分布的凸起部12，用以保證電池包箱體1在電動汽車中放置平穩(wěn)。
[0022]所述電池包箱體1側面設有一鏤空部13，用于使連接于電池模塊3的接插件4穿過，并延伸至電池包外部。所述電池包箱體1四周內壁設有數個均勻分布的連接部14，所述數個連接部14上分別設有螺紋孔15，所述電池包底板2上對應所述連接部14的位置分別設有數個通孔24，使用螺釘將所述電池包箱體1與電池包底板2固定在一起，從而實現(xiàn)對電池模塊3的保護。
[0023]所述電池包箱體1的材料為碳纖維強化不飽和樹脂與玻璃纖維覆蓋的鎂鋁合金復合材料，為電池包箱體1提供足夠的強度與超強的抗腐蝕性，避免長期使用過程中造成的變形、破裂、及腐蝕。所述電池包底板2的材料為碳纖維強化鈦包鎂鋁合金復合材料，保證足夠的強度的同時，還具有良好的導熱性，可將電池包內部的熱量及時散發(fā)出去。
[0024]請同時參閱圖1-2，所述電池模塊3分成數列設于所述電池包箱體1內部，所述數個電池模塊3之間填充有機硅膠7。在該較佳實施例中，所述電池模塊3的數量為22個，分成4列設于所述電池包箱體1內部。具體地，如圖1所示，靠近電池包箱體1其中一側的兩列分別設置6個電池模塊3，靠近電池包箱體1另一側的兩列分別設置5個電池模塊3。
[0025]圖1中的接插件4為電連接器，可以根據電池包的工作電流的大小對其型號進行選擇。其通過軟銅牌或軟電纜線41與電池模塊3連接。該接插件4采用防水設計且可以實現(xiàn)快速插接與更換。優(yōu)選的，該接插件4的IP等級為67。
[0026]請參閱圖2，所述電池模塊3包括電池模塊外殼30、設于所述電池模塊外殼30內部且設有24個容置部311的支撐部31、分別設于所述24個容置部311內部的24個電芯32、包覆于所述支撐部31外圍的導熱部33、及設于所述支撐部31的端面上且與所述24個電芯32相連接的銅排34，所述電池模塊3的內部填充有機硅膠7。
[0027]具體地，所述24個電芯32中的外部分別設有鋁制外殼320，一部分電芯的正極設有正極封口板321，另一部分電芯的負極設有負極封口板322，設有正極封口板321的電芯與設有負極封口板322的電芯在容置部311中間隔設置，且朝向一致，所述銅排34將所述數個電芯32的正極封口板321及負極封口板322相連接，所述電芯32的鋁制外殼320中填充有機硅膠7。
[0028]進一步的，24個容置部311在支撐部31中分三層分布，每層8個。24個電芯32對應設于該24個容置部311中。優(yōu)選的，所述電芯32為5.3Ah的波士頓電池Swing 5300。優(yōu)選的，所述支撐部31的材料為塑料，所述導熱部33的材料為鋁。導熱部33可以將電池模塊3的熱量導出，防止其過熱。所述24個電芯32通過銅排34串聯(lián)組成電池模塊3，所述22個電池模塊3通過軟銅排(未示出)并聯(lián)組成電池包。
[0029]所述電池模塊3的兩端分別設有一凸起部35與凹陷部36，電池模塊外殼30的形狀與其相適應。列與列之間的電池模塊3首尾相接，通過凸起部35與凹陷部36之間的相嵌實現(xiàn)固定，所述22個電池模塊3之間通過有機硅膠7進行填充，優(yōu)選的，所述有機硅膠7的厚度為3mm。
[0030]有機硅膠7在460°C下時會發(fā)生分解，并產生阻燃氣體，當電池包處于極端環(huán)境時，電池包、電池模塊3、及電芯32中所填充的有機硅膠7的耐高溫性、及阻燃性可以延緩電池包燃燒爆炸的時間，從而提高電池包的安全性，減少因電池包燃燒爆炸造成的損失。
[0031]值得一提的是，有機硅膠7可在-50?220°C環(huán)境條件下長期保持彈性和機械性能，固化后硬度為45?50A，通過在電池模塊3的空隙中灌注有機硅膠7，改變了傳統(tǒng)電池包中電池模塊3之間剛性接觸的弊端，起到了緩沖的作用，減輕外部沖擊對內部電池和元器件的影響，提高了電池包的抗震性能。
[0032]此外，由于有機硅膠7具有較強的憎水性，因此電池包中填充有機硅膠7還可以達到保護內部電子元件免受水或水汽侵蝕的效果，提高電池包的防水防塵性能。
[0033]同時，有機硅膠7固化后熱傳導系數為1.0ff/M.K，是空氣的40倍，因此可以保證電池包內部的溫度一致性。有機硅膠7具有環(huán)境親和性，固化過程中不會產生有毒有害物質，充分固化后的產物也對人無毒無害。有機硅膠7還具有與火箭防燒蝕涂層材料相同的分子結構，具備較強的耐腐蝕性，即使個別電芯漏液也不會對其他電芯產生影響。有機硅膠7還具較高的電絕緣性，擊穿電壓為20kV/mm，可以有效對電池包進行絕緣保護。
[0034]本發(fā)明還提供一種提高電池包阻燃性的方法，對所述電池包內部及電池模塊內部通過有機硅膠進行填充，以在極端環(huán)境中分解并產生阻燃氣體，延緩電池包的爆炸時間。
[0035]優(yōu)選的，所述有機娃膠的厚度為3mm。
[0036]綜上所述，本發(fā)明的一種阻燃電池包，所述電池包內部及電池模塊內部均通過有機硅膠進行填充，在極端環(huán)境中有機硅膠可以分解并產生阻燃氣體，延緩電池包的爆炸時間，具有較高的安全性。本發(fā)明的提高電池包阻燃性的方法，對所述電池包內部及電池模塊內部通過有機硅膠進行填充，實現(xiàn)在極端環(huán)境中分解并產生阻燃氣體，延緩電池包的爆炸時間，提高電池包的安全性，且操作簡單，成本低。
[0037]以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發(fā)明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種阻燃電池包，包括電池包箱體(1)、與所述電池包箱體(1)相對設置的電池包底板(2)、及設于所述電池包箱體(1)內部的數個電池模塊(3)，其特征在于，所述電池包內部及電池模塊(3)內部均通過有機硅膠(7)進行填充。
2.如權利要求1所述的阻燃電池包，其特征在于，所述電池包箱體(1)的材料為碳纖維強化不飽和樹脂與玻璃纖維覆蓋的鎂鋁合金復合材料。
3.如權利要求1所述的阻燃電池包，其特征在于，所述電池包底板(2)的材料為碳纖維強化鈦包鎂鋁合金復合材料。
4.如權利要求1所述的阻燃電池包，其特征在于，所述電池模塊(3)分成數列設于所述電池包箱體⑴內部。
5.如權利要求1所述的阻燃電池包，其特征在于，所述電池包箱體(1)側壁設有一鏤空部(13)，一接插件(4)與所述電池模塊(3)相連接，并通過所述鏤空部(13)延伸至電池包箱體⑴外部。
6.—種提高電池包阻燃性的方法，其特征在于，對所述電池包內部及電池模塊內部通過有機硅膠進行填充，以在極端環(huán)境中分解并產生阻燃氣體，延緩電池包的爆炸時間。
【文檔編號】H01M2/10GK104466053SQ201410642185
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權日:2014年11月13日
【發(fā)明者】桂松, 常嘉興 申請人:深圳鴻源博得新能源技術發(fā)展有限公司