CN104241563A - 安全防漏电池组 - Google Patents

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杨从明
仝志明
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Microvast Power Systems Huzhou Co Ltd
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    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
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Abstract

本发明公开了一种安全防漏电池组，它包括数个电池单体和容纳电池单体的密封的电池箱，所述电池箱内设置绝缘阻燃液，所述电池单体浸泡在绝缘阻燃液中，所述电池箱内设置惰性气体，使得电池箱内处于正压状态。

Description

安全防漏电池组
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池组，尤其是一种安全级别高的锂离子电池组。
背景技术
由于锂离子电池组的高能量密度和高循环寿命特性，使其广泛使用于电动工具和电动汽车领域；但是同时带来了充放电时热量较高、漏液后易着火等问题，尤其是电解液的易燃特性使得锂离子电池组的推广受到严重阻碍，而现有的安全设计并不能完全满足市场对锂离子电池组安全性能的需求。
目前，市场上的锂离子电池组通常是由一个开放式的电池壳和数个电池单体组成，开放式电池壳有利于对容纳在内部的电池单体进行散热，能一定限度的减少由于温度过高而导致电池单体膨胀后损坏外壳而漏液的现象，但是相应地增加了电池组与空气接触的机会，一旦锂离子电池组发生了泄漏，电池中易燃的活性物质会立刻发生反应，引起剧烈燃烧，更为严重的，会发生爆炸。
发明内容
为解决以上缺陷，本发明提供一种结构合理、实现方式简单、散热效果好、安全性能高的锂离子电池组。
本发明公开了一种安全防漏电池组，它包括数个电池单体和容纳电池单体的密封的电池箱，所述电池箱内设置绝缘阻燃液，所述电池单体浸泡在绝缘阻燃液中，所述电池箱内设置惰性气体，所述电池箱外壳上设置气体传感器,使得电池箱内处于正压状态。
电池箱内设置绝缘阻燃液，且将电池单体浸泡在其中，最大程度发挥绝缘阻燃液的绝缘能力，使得电池组更安全，电池单体不易发生短路。
在电池箱内充满绝缘阻燃液会严重影响电池组的能量密度，在达到散热需求的情况下，利用惰性气体的绝缘、灭弧的特性保护电池单体，既满足了电池组的散热需求，避免过热使得电池组破损泄漏，又保证了能量密度。
作为优选，所述电池箱外壳上设置气体传感器。
由于电池箱的使用环境复杂，例如用于车载、船载等，在长时间的使用之后，某些部位会发生破损，将电池箱内的惰性气体释放出去，同时外界的空气进入到电池箱内，空气中的氧气和水蒸气会对电池组的安全造成影响；在外壳上设置传感器，及时得知泄漏状况，并有助于查明泄漏位置。
作为优选，所述绝缘阻燃液闪点≥135℃，凝固点≤-45℃，体积电阻系数≥1.0×104欧姆·厘米。
绝缘阻燃液要兼顾阻燃和绝缘性能，并且在低温下也能够保持流动的液体。
作为优选，所述绝缘阻燃液包括硅油或者变压器油。
变压器油是石油的一种分镏产物，它的主要成分是烷烃,环烷族饱和烃,芳香族不饱和烃等化合物，俗称方棚油，浅黄色透明液体，相对密度0.895，闪点≥135℃，凝固点<-45℃，变压器油起到的主要作用是绝缘作用：变压器油具有比空气高得多的绝缘强度，绝缘材料浸在油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀；
硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、疏水性、较高的燃点，密度低于电解液，与电解液不互溶的液体，可以有效提高电池组的绝缘强度；即使有片状电池发生破损漏液，电池组仍能正常的工作，变压器油或者硅油可以阻止氧气参与的副反应发生。
作为优选，所述电池箱外壳的朝上的面的每个角上均设置气体传感器。
在电池箱外壳的朝上的面的每个角上均设置气体传感器，监控范围覆盖整个电池箱，只要电池箱发生泄漏，就可以准确得知发生泄漏的位置，便于及时做出补救措施。
作为优选，所述惰性气体包括六氟化硫，所述气体传感器包括六氟化硫传感器。
六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能，其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，是一种介于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料；一旦电池箱发生破损，六氟化硫从破损处流出，六氟化硫传感器能够及时地检测出泄漏的情况，根据浓度的变化估算出泄漏的部位，从而及时地提醒使用者，避免发生更大的危险。
采用本发明提供的技术方案之后，利用硅油良好的导热性将电池组产生的热量快速导出，避免由于温度过高而导致的电池单体膨胀破损；将电池组与空气完全隔绝，避免电池单体与空气中的氧气和水蒸气直接接触，增加安全系数；对电池组的状态进行实时监控，一旦发生泄漏，可以在第一时间得知，并准确指示出破损位置，进一步提升安全性能，操作简便，可靠性高。
附图说明
图1是本实施方式公开的一种安全防漏电池组的示意图。
图2是本实施方式公开的一种电池箱的示意图。
其中1、电池单体，2、电池箱，3、绝缘阻燃液，4、气体传感器。
实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
本发明公开的安全防漏电池组，由数个电池单体1和容纳电池单体的密封的电池箱2组成，在电池箱2内充入一定量的绝缘阻燃液3，使得电池单体1能够浸泡在绝缘阻燃液3中，然后向电池箱内充入惰性气体，使得电池箱内相对于外部处于正压状态。
符合绝缘阻燃液闪点≥135℃，凝固点≤-45℃，体积电阻系数≥1.0×104欧姆·厘米的液体皆可使用在本发明所提供的技术方案之中，本实施例中使用硅油作为绝缘阻燃液，使用六氟化硫作为惰性气体；并在电池箱2外壳的朝上的面的四个角上均设置六氟化硫传感器4，使得四个六氟化硫传感器4组成360度监控网，对电池组进行全方位的监控，六氟化硫传感器对六氟化硫具有极度灵敏的特性，可以根据六氟化硫的浓度判断泄漏位置。

Claims (5)

1.一种安全防漏电池组，它包括数个电池单体和容纳电池单体的密封的电池箱，所述电池箱内设置绝缘阻燃液，所述电池单体浸泡在绝缘阻燃液中，所述电池箱内设置惰性气体,所述电池箱外壳上设置气体传感器。
2.根据权利要求1所述的安全防漏电池组，其特征在于：所述绝缘阻燃液闪点≥135℃，凝固点≤-45℃，体积电阻系数≥1.0×104欧姆·厘米。
3.根据权利要求2所述的安全防漏电池组，其特征在于：所述绝缘阻燃液包括硅油或者变压器油。
4.根据权利要求1所述的安全防漏电池组，其特征在于：所述电池箱外壳的朝上的面的每个角上均设置气体传感器。
5.根据权利要求1所述的安全防漏电池组，其特征在于：所述惰性气体包括六氟化硫，所述气体传感器包括六氟化硫传感器。
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Applicant before: Microvast Power System (Huzhou) Co., Ltd.

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