一種安全電源模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種安全電源模塊，包括電池殼體和電池殼體內(nèi)的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池，所述電池殼體上設(shè)置有電池蓋板，所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池上設(shè)置有安全極耳，所述電池殼體的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)置有內(nèi)置滅火劑的滅火層,所述電池蓋板上設(shè)置有極柱，所述極柱下端設(shè)置有極耳固定螺母，所述電池蓋板和電池殼體上分別開(kāi)有固定孔；該電池通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)改良，尤其是通過(guò)安全極耳的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與電池蓋板相結(jié)合的設(shè)計(jì)，在安全極耳前端可通過(guò)螺母與極柱的極耳固定螺母連接，方便電池組拆裝和電池更換或重復(fù)使用，不損傷軟包鋰電池，而當(dāng)電池出現(xiàn)過(guò)熱時(shí)，滅火層內(nèi)的滅火劑可阻止或減小電芯起火燃燒。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種安全電源模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及鋰離子二次電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種安全性更高的電源模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁塑膜軟包鋰離子二次電池應(yīng)用在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池模塊中，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)受到外力機(jī)械撞擊時(shí)，電池模塊外殼發(fā)生形變，外殼金屬刺穿軟包鋰電池，會(huì)引起電池短路起火燃燒爆炸危險(xiǎn)，傷害人身財(cái)產(chǎn)安全。鋁塑膜軟包鋰離子二次單體電池沖深工藝結(jié)構(gòu)中的R角處和極耳密封處在高溫條件下容易破裂漏液，造成電池漏液和電池短路起火燃燒爆炸安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種安全電源模塊。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種安全電源模塊，包括電池殼體和電池殼體內(nèi)的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池，所述電池殼體上設(shè)置有電池蓋板，所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池上設(shè)置有安全極耳，所述電池殼體的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)置有內(nèi)置滅火劑的滅火層，所述電池蓋板上設(shè)置有極柱，所述極柱下端設(shè)置有極耳固定螺母，所述極柱與電池蓋板之間設(shè)置有絕緣墊，所述電池蓋板和電池殼體上分別開(kāi)有固定孔。
[0006]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述極柱分別包括極柱螺母、極柱螺栓和快速熔斷器，其中所述極柱螺母位于電池蓋板上，所述極柱螺母的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，位于帶內(nèi)螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧I，所述極柱螺栓前部為帶外螺紋的中空部，位于帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π，所述帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，所述快速熔斷器置于帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)，該快速熔斷器兩端分別與耐大電流彈簧1、耐大電流彈簧Π接觸。
[0007]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述安全極耳的后端與鋁塑膜軟包鋰離子二次電池內(nèi)部的電芯極片焊接，所述安全極耳伸出鋁塑膜軟包鋰離子二次電池外部分處設(shè)置有過(guò)電流熔斷保險(xiǎn)絲，所述安全極耳伸出鋁塑膜軟包鋰離子二次電池外部分的外表面包覆有透明絕緣塑料制成的防水密封層，所述安全極耳的前端設(shè)置有極柱固定螺母。
[0008]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述滅火層包括低熔點(diǎn)聚合物滅火外層和填充在內(nèi)的四氯化碳滅火劑。
[0009]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述防水密封層的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠。
[0010]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池四周包覆有絕緣防水聚合物密封層，所述絕緣防水聚合物密封層上開(kāi)有電池固定孔。
[0011]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述絕緣防水聚合物密封層采用聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或?qū)峤^緣硅膠材料。
[0012]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述電池殼體的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)分別開(kāi)有散熱槽。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:該電池通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)改良，尤其是通過(guò)安全極耳的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與電池蓋板相結(jié)合的設(shè)計(jì)，在安全極耳前端可通過(guò)螺母與極柱的極耳固定螺母連接，方便電池組拆裝和電池更換或重復(fù)使用，不損傷軟包鋰電池，而當(dāng)電池出現(xiàn)過(guò)熱時(shí)，滅火層內(nèi)的滅火劑可阻止或減小電芯起火燃燒，電池在短路條件下，安全極耳的過(guò)電流熔斷保險(xiǎn)絲可以瞬間熔斷，保護(hù)電池安全，避免電池起火燃燒爆炸事故，此外極柱中的快速熔斷器，可在電池在短路或超負(fù)荷大電流情況下迅速熔斷，保護(hù)電池安全。
【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]圖1是本實(shí)用新型的立體圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型中電池蓋板部分的主視圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型中極柱部分的結(jié)構(gòu)分解圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型中安全極耳部分的主視圖；
[0019]圖5是本實(shí)用新型中串并聯(lián)成組時(shí)的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。為透徹的理解本發(fā)明，在接下來(lái)的描述中會(huì)涉及一些特定細(xì)節(jié)。而在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)時(shí)，本發(fā)明則可能仍可實(shí)現(xiàn)，即所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。此外需要說(shuō)明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前側(cè)”、“后側(cè)”、“左側(cè)”、“右側(cè)”、“上端”和“下端”指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向，相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)上述方向作簡(jiǎn)單、不需要?jiǎng)?chuàng)造性的調(diào)整不應(yīng)理解為本申請(qǐng)保護(hù)范圍以外的技術(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本申請(qǐng)，并不用于限定實(shí)際保護(hù)范圍。而為避免混淆本發(fā)明的目的，由于熟知的制造方法、控制程序、部件尺寸等的技術(shù)已經(jīng)很容易理解，因此它們并未被詳細(xì)描述。參照?qǐng)D1、圖2，一種安全電源模塊，包括電池殼體I和電池殼體I內(nèi)的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2，所述電池殼體I上設(shè)置有電池蓋板3，所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2上設(shè)置有安全極耳4，所述電池殼體I的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)置有內(nèi)置滅火劑的滅火層5，所述電池蓋板3上設(shè)置有極柱6，所述極柱6下端設(shè)置有極耳固定螺母61，所述極柱6與電池蓋板3之間設(shè)置有絕緣墊7，所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開(kāi)有固定孔31。當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，汽車(chē)外殼在沖擊機(jī)械力作用下，迅速擠壓動(dòng)力電池殼體1，電池模塊外殼受到擠壓，滅火層5首先破裂，滅火劑就流出并覆蓋在鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2表面，能有效阻止或減小電池燃燒爆炸危險(xiǎn)。電池蓋板3和電池殼體I上可通過(guò)固定孔31采配合螺絲固定連接，便于電池拆卸，有利于單體電池重新循環(huán)利用。
[0021]另外的實(shí)施例，參照?qǐng)D1、圖2的一種安全電源模塊，其中此處所稱(chēng)的“實(shí)施例”是指可包含于本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。實(shí)施例包括電池殼體I和電池殼體I內(nèi)的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2，所述電池殼體I上設(shè)置有電池蓋板3，所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2上設(shè)置有安全極耳4，所述電池殼體I的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)置有內(nèi)置滅火劑的滅火層5，所述電池蓋板3上設(shè)置有極柱6，所述極柱6下端設(shè)置有極耳固定螺母61，所述極柱6與電池蓋板3之間設(shè)置有絕緣墊7，所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開(kāi)有固定孔31，參照?qǐng)D3，所述極柱6分別包括極柱螺母61、極柱螺栓62和快速熔斷器63，其中所述極柱螺母61位于電池蓋板3上，所述極柱螺母61的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，極柱螺母61的材料可以為銅、不銹鋼、鎳等導(dǎo)體，位于帶內(nèi)螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧164，所述極柱螺栓62前部為帶外螺紋的中空部，其前部的材料為絕緣塑料，極柱螺栓62后部為銅、不銹鋼、鎳等導(dǎo)體，位于帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π65，所述帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，所述快速熔斷器63置于帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)，該快速熔斷器63兩端分別與耐大電流彈簧164、耐大電流彈簧Π65接觸?？焖偃蹟嗥?3可采用浙江茗熔電器保護(hù)系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)圓筒帽型RS17H型快速熔斷器，熔斷器直徑為22.2毫米，長(zhǎng)度為58毫米，耐高壓500伏，電流125安培。當(dāng)電壓和電流超出額定功率時(shí)，快速熔斷器63就及時(shí)迅速熔斷，極柱6內(nèi)部斷路，即電池?cái)嗦?，也就可以保護(hù)電池使用安全。這種快速熔斷器63可以重復(fù)使用和隨時(shí)更換，提高電池安全和使用效率。參照?qǐng)D5，電源模塊可通過(guò)固定孔31串并聯(lián)組成電源，并通過(guò)在極柱6和接線片接線。
[0022]另外的實(shí)施例，參照?qǐng)D1、圖2的一種安全電源模塊，包括電池殼體I和電池殼體I內(nèi)的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2，所述電池殼體I上設(shè)置有電池蓋板3，所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2上設(shè)置有安全極耳4，所述電池殼體I的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)置有內(nèi)置滅火劑的滅火層5，所述電池蓋板3上設(shè)置有極柱6，所述極柱6下端設(shè)置有極耳固定螺母61，所述極柱6與電池蓋板3之間設(shè)置有絕緣墊7，所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開(kāi)有固定孔31，所述滅火層5包括低熔點(diǎn)聚合物滅火外層和填充在內(nèi)的四氯化碳滅火劑，例如滅火層5外層可采用熔點(diǎn)低于180°C絕緣高聚物材料。當(dāng)電池殼體I在外界沖擊機(jī)械力作用下穿刺進(jìn)入軟包電池內(nèi)部，造成軟包電池短路起火燃燒，會(huì)導(dǎo)致軟包鋰離子二次電池鋁塑膜內(nèi)部電芯起火燃燒爆炸，此時(shí)滅火層5的低熔點(diǎn)聚合物滅火外層在高溫下熔化破裂，滅火層5內(nèi)的四氯化碳滅火劑覆蓋在電芯表面，阻止或減小電芯起火燃燒爆炸安全事故。所述電池殼體I的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)分別開(kāi)有散熱槽11，保證散熱效率。所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2四周包覆有絕緣防水聚合物密封層21，提高鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2的絕緣性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所述絕緣防水聚合物密封層21上開(kāi)有電池固定孔，便于鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2的安裝。所述絕緣防水聚合物密封層21采用聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或?qū)峤^緣硅膠材料。絕緣防水聚合物密封層21和鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2可采用注塑工藝整體密封固定。
[0023]另外的實(shí)施例，參照?qǐng)D1、圖2的一種安全電源模塊，包括電池殼體I和電池殼體I內(nèi)的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2，所述電池殼體I上設(shè)置有電池蓋板3，所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2上設(shè)置有安全極耳4，所述電池殼體I的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)置有內(nèi)置滅火劑的滅火層5，所述電池蓋板3上設(shè)置有極柱6，所述極柱6下端設(shè)置有極耳固定螺母61，所述極柱6與電池蓋板3之間設(shè)置有絕緣墊7，所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開(kāi)有固定孔31，參照?qǐng)D4，所述安全極耳4的后端與鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2內(nèi)部的電芯極片焊接，所述安全極耳4伸出鋁塑膜軟包鋰離子二次電池外部分處設(shè)置有過(guò)電流熔斷保險(xiǎn)絲41，所述安全極耳4伸出鋁塑膜軟包鋰離子二次電池2外部分的外表面包覆有透明絕緣塑料制成的防水密封層42可以增加電池絕緣安全性，所述安全極耳4的前端設(shè)置有極柱固定螺母43。過(guò)電流熔斷保險(xiǎn)絲41可采用熔點(diǎn)為138°C的鉍、銻、錫等微量元素制成的合金。當(dāng)溫度大于預(yù)定溫度，例如138°C的時(shí)候，過(guò)電流熔斷保險(xiǎn)絲41就可及時(shí)熔斷，對(duì)電源起到斷路作用，避免電源由于短路和超負(fù)荷大電流發(fā)生起火爆炸安全事故，及時(shí)保護(hù)電源、用電器和操作人員人身安全。所述防水密封層42的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠。當(dāng)軟包電池組中電池單體短路，安全極耳4熔斷，只需將極耳固定螺母61、極柱固定螺母43上的固定連接螺栓取下，即可更換新的電池單體，安全易行，具有良好經(jīng)濟(jì)效益。
[0024]根據(jù)上述原理，本實(shí)用新型還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種安全電源模塊，包括電池殼體(I)和電池殼體(I)內(nèi)的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池(2)，所述電池殼體(I)上設(shè)置有電池蓋板(3)，所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池(2)上設(shè)置有安全極耳(4)，其特征在于:所述電池殼體(I)的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)置有內(nèi)置滅火劑的滅火層(5)，所述電池蓋板(3)上設(shè)置有極柱(6)，所述極柱(6)下端設(shè)置有極耳固定螺母(61)，所述極柱(6)與電池蓋板(3)之間設(shè)置有絕緣墊(7)，所述電池蓋板(3)和電池殼體(I)上分別開(kāi)有固定孔(31)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全電源模塊，其特征在于:所述極柱(6)分別包括極柱螺母(61)、極柱螺栓(62)和快速熔斷器(63)，其中所述極柱螺母(61)位于電池蓋板(3)上，所述極柱螺母(61)的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，位于帶內(nèi)螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧1(64)，所述極柱螺栓(62)前部為帶外螺紋的中空部，位于帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π (65)，所述帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，所述快速熔斷器(63)置于帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)，該快速熔斷器(63)兩端分別與耐大電流彈簧1(64)、耐大電流彈簧Π (65)接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全電源模塊，其特征在于:所述安全極耳(4)的后端與鋁塑膜軟包鋰離子二次電池(2)內(nèi)部的電芯極片焊接，所述安全極耳(4)伸出鋁塑膜軟包鋰離子二次電池外部分處設(shè)置有過(guò)電流熔斷保險(xiǎn)絲(41)，所述安全極耳(4)伸出鋁塑膜軟包鋰離子二次電池(2)外部分的外表面包覆有透明絕緣塑料制成的防水密封層(42)，所述安全極耳(4)的前端設(shè)置有極柱固定螺母(43)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全電源模塊，其特征在于:所述滅火層(5)包括低熔點(diǎn)聚合物滅火外層和填充在內(nèi)的四氯化碳滅火劑。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種安全電源模塊，其特征在于:所述防水密封層(42)的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全電源模塊，其特征在于:所述鋁塑膜軟包鋰離子二次電池(2)四周包覆有絕緣防水聚合物密封層(21)，所述絕緣防水聚合物密封層(21)上開(kāi)有電池固定孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種安全電源模塊，其特征在于:所述絕緣防水聚合物密封層(21)采用聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或?qū)峤^緣硅膠材料。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全電源模塊，其特征在于:所述電池殼體(I)的前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)分別開(kāi)有散熱槽(11)。
【文檔編號(hào)】H01M2/26GK205488320SQ201620091063
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】徐士民, 馬毅, 唐聯(lián)興, 劉燕林
【申請(qǐng)人】廣東精進(jìn)能源有限公司