CN202817051U - 大容量锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体、设置在所述壳体内的多个电池单体、位于壳体内的两个集流体、正输出极和负输出极，所述的电池单体的正负极分别与一个集流体相连接，所属的正输出极和负输出极分别与一个集流体相电连接，在所述的壳体内灌注有绝缘阻燃的液体。本实用新型采用在电池壳体中灌注绝缘阻燃液体，多个电池单体浸润在绝缘阻燃液体中，从而使得电池单体之间的温度保持均衡，不致于出现内部热点从而导致热失控，另外，在这种情况下，即使发生刺穿电池的事故，电池单体的电解液溢出后为绝缘阻燃液体所包围，不能接触空气，不会引起起火事故；即使有外界的火苗进入到壳体内部，绝缘阻燃液体在受热挥发后，还可以起到灭火的作用。

Description

大容量锂离子电池
[技术领域]
本实用新型涉及一种锂离子电池，特别地，涉及一种大容量的锂离子电池。
[背景技术]
随着石油资源的日益减少和环境的污染日渐严重,保护环境,节能减排成了目前世界上的潮流和趋势。在这个背景下，近年来，以电池为主要动力源或者部分动力源的电动车辆（主要包括混合动力车，插电式混合动力车，纯电动车）逐渐出现并日益增多，电动车辆的碳排放量要小于传统内燃机汽车，纯电动车的碳排放甚至为零，并且具有能量转换效率高的特点，这使得人们将电动汽车视为未来替代内燃机车的一个重要选择。
目前的电动汽车的动力主要选择锂离子电池包，锂离子电池包由多个锂离子电池单体构成，在进行电池包设计的时候，如果采用较小容量的锂离子电池单体，则锂离子电池单体之间的连接比较复杂，BMS（电池管理系统）的设计也比较复杂；而如果采用较大容量的锂离子电池单体，则锂离子电池单体之间的连接比较方便，BMS系统的设计也相对简易。这里所说的较小容量的锂离子电池单体，主要是指传统的18650型、26650型等传统锂离子电池单体，它们一般储存能量小于10Wh。而大容量锂离子电池单体主要是指近年来出现的较大的软包或者钢壳方形电池单体，它们一般储存能量大于10Wh。
但是现有的大容量的锂离子电池单体有如下缺点：首先，其储存能量较多，一旦发生故障，只需几个甚至一个电池单体就可以造成严重后果，其次，在过充或者过放的条件下，大容量锂离子电池单体容易发生过热，而在穿刺的情况下，在大量的电解液迅速溢出接触空气后，大容量锂离子电池单体甚至可能发生起火爆炸等情况。
有部分厂家采用在一个电池壳体内设置多个并联的小的电池单体，从而构成一个大的电池单体的做法，但是这种做法容易导致壳体内部的电池单体间发热不均匀从而引起热失控。并且，这种做法同样不能克服上述穿刺情况下的起火爆炸问题。
[实用新型内容]
本实用新型的目的是提供一种安全性高的大容量锂离子电池。
为了上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体、设置在所述壳体内的多个电池单体、位于壳体内的两个集流体、正输出极和负输出极，其中电池单体的正负极分别与一个集流体相连接，所述的正输出极和负输出极分别与一个集流体相电连接，在壳体内灌注有绝缘阻燃液，所述的绝缘阻燃液的液面高于电池单体的正负极与集流体的连接点，所述的绝缘阻燃液的液面高于电池单体的正负极与集流体的连接点，在正输出极和负输出极上均设置有PTC材料或者熔断器。
作为优选的技术方案：在所述的壳体上设置有压力阀门。
作为优选的技术方案：在所述的电池单体之间设置有铜隔离层。
作为优选的技术方案：在所述的电池单体之间设置有复合隔离层，所述的复合隔离层由铜包裹石蜡构成。
作为优选的技术方案：所述的绝缘阻燃液为硅油。
作为优选的技术方案：所述的绝缘阻燃液为抗燃油。
本实用新型采用在电池壳体中灌注绝缘阻燃液，多个电池单体浸润在绝缘阻燃液中，从而使得电池单体之间的温度保持均衡，不致于出现内部热点从而导致热失控，另外，在这种情况下，即使发生刺穿电池的事故，电池单体的电解液溢出后为绝缘阻燃液所包围，不能接触空气，不会引起起火事故；即使有外界的火苗进入到壳体内部，绝缘阻燃液在受热挥发后，还可以起到灭火的作用。所以，本实用新型的大容量锂离子电池具有大容量和高度安全的效果。另外，将壳体内绝缘阻燃液的液面设置高于电池单体的正负极与集流体的连接点。由于在连接点处一般是电流较大发热较大的地方，也是容易发生事故的地方，所以将绝缘阻燃液的液面设置高于连接点，进一步地确保整个大容量锂离子电池的安全。最后，在正输出极和负输出极上均设置有PTC材料或者熔断器，当大容量锂离子电池发生异常，例如有异常大电流输出的时候，PTC材料受热电阻会变大，从而达到限流的目的，而熔断器则会发生熔断从而断开电流，更加提高整个大容量锂离子电池的安全性。
在优选的技术方案之一中，在壳体上设置有压力阀门，当大容量锂离子电池内部压力过大的时候，可以通过压力阀门进行卸压，防止内部压力过大引起爆炸。
在优选的技术方案之一中，在所述的电池单体之间设置有铜隔离层。铜是热的优良导体，加入铜隔离层可以进一步使得电池单体之间的温度保持均衡，另一方面，当发生事故时，例如有硬物刺入大容量锂离子电池的时候，铜隔离层可以阻挡硬物，使得硬物不易贯穿整个大容量锂离子电池。这样可以进一步提高大容量锂离子电池在被穿刺时的安全性。
在优选的技术方案之一中，在所述的电池单体之间设置有复合隔离层，所述的复合隔离层由铜包裹石蜡构成。石蜡是一种相变材料，在受热时可以吸热变成液体，采用铜包裹石蜡，即可具有上述铜隔离层的优点，还可以进一步利用石蜡液化吸收电池单体的发热，从而使得整个大容量锂离子电池处于良好的温度条件下进行工作。
[附图说明]
图1为本实用新型一实施例的示意图；
图2为本实用新型另一实施例的示意图；
图3为本实用新型另一实施例的示意图；
图4为本实用新型另一实施例的示意图；
其中：
1.壳体；2.电池单体；3.集流体；4.正输出极或负输出极；5.绝缘阻燃液液面；6.电池单体的正负极与集流体的连接点；7. PTC材料；8.熔断器；9.压力阀门；10.铜隔离层；11.复合隔离层；111.复合隔离层的铜外层；112. 复合隔离层的石蜡内层。
[具体实施方式]
实施例1
一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单体2、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有硅油。
实施例2
如图1所示意：一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单2体、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于电池单体的正负极与集流体的连接点6。
实施例3
如图2所示意：一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单2体、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于电池单体的正负极与集流体的连接点6。
在正输出极和负输出极4上均设置有PTC材料7。
实施例4
一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单2体、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有EH抗燃油。所述EH抗燃油的液面5高于电池单体的正负极与集流体的连接点6。
在正输出极和负输出极4上均设置有熔断器8。
实施例5
一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单2体、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于电池单体的正负极与集流体的连接点6。
在正输出极和负输出极4上均设置有PTC材料7。
在所述的壳体1上设置有压力阀门9。
实施例6
一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单2体、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于电池单体的正负极与集流体的连接点6。
在正输出极和负输出极4上均设置有熔断器8。
在所述的壳体1上设置有压力阀门9。
实施例7
如图3所示意：一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单2体、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有EH抗燃油。所述EH抗燃油的液面5高于电池单体的正负极与集流体的连接点6。
在正输出极和负输出极4上均设置有PTC材料7。
在所述的壳体1上设置有压力阀门9。
在所述的电池单体2之间设置有铜隔离层10。
实施例8
一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单2体、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于电池单体的正负极与集流体的连接点6。
在正输出极和负输出极4上均设置有熔断器8。
在所述的壳体1上设置有压力阀门9。
在所述的电池单体2之间设置有铜隔离层10。
实施例9
如图4所示意：一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单2体、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有EH抗燃油。所述EH抗燃油的液面5高于电池单体的正负极与集流体的连接点6。
在正输出极和负输出极4上均设置有PTC材料7。
在所述的壳体1上设置有压力阀门9。
在所述的电池单体之间设置有复合隔离层11，所述的复合隔离层11由铜构成的外层111包裹由石蜡构成的内层112所构成。
实施例10
一种大容量锂离子电池，它包括整体液密封的壳体1、设置在所述壳体1内的多个电池单2体、位于壳体内的两个集流体3、正输出极和负输出极4，所述的电池单体2的正负极分别与一个集流体3相连接，所属的正输出极和负输出极4分别与一个集流体3相电连接，在所述的壳体1内灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于电池单体的正负极与集流体的连接点6。
在正输出极和负输出极4上均设置有熔断器8。
在所述的壳体1上设置有压力阀门9。
在所述的电池单体之间设置有复合隔离层11，所述的复合隔离层11由铜构成的外层111包裹由石蜡构成的内层112所构成。
本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施例，凡在本实用新型精神下所做的变化和改动，均应落在本实用新型保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大容量锂离子电池，其特征在于：它包括整体液密封的壳体、设置在所述壳体内的多个电池单体、位于壳体内的两个集流体、正输出极和负输出极，所述的电池单体的正负极分别与一个集流体相连接，所述的正输出极和负输出极分别与一个集流体相电连接，在所述的壳体内灌注有绝缘阻燃液，所述的绝缘阻燃液的液面高于电池单体的正负极与集流体的连接点，在正输出极和负输出极上均设置有PTC材料或者熔断器。
2.如权利要求1所述的大容量锂离子电池，其特征在于：在所述的电池单体之间设置有铜隔离层。
3.如权利要求1所述的大容量锂离子电池，其特征在于：在所述的在所述的电池单体之间设置有复合隔离层，所述的复合隔离层由铜包裹石蜡构成。
4.如权利要求1~3任一所述的大容量锂离子电池，其特征在于：在所述的壳体上设置有压力阀门。
5.如权利要求1～3任一所述的大容量锂离子电池，其特征在于：所述的绝缘阻燃液为硅油或抗燃油中的任一种。
6.如权利要求4所述的大容量锂离子电池，其特征在于：所述的绝缘阻燃液为硅油或抗燃油中的任一种。
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