CN203826504U - 一种带有阻燃装置的电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带有阻燃装置的电池，包括顶盖、极耳、电芯、电芯及外壳，在顶盖和电芯之间设置有阻燃装置，电芯的一端与阻燃装置有凹槽的一端嵌套在一起；阻燃装置也可以设置在壳体和电芯之间，阻燃装置包括多孔料槽和位于其一端凹槽内用温敏型材料包装的阻燃剂包；当温度高于120℃或者形变大于10%时，阻燃装置中温敏型材料破裂释放出阻燃剂，阻燃剂通过多孔料槽的多孔结构进入电芯，抑制电池的进一步发热及燃烧等，可以防止电池组短路过热而引起的火灾，有效保障人们财产和人身安全。
Description
技术领域
本实用新型属于电池领域，具体涉及一种带有阻燃装置的电池。
背景技术
锂离子电池由于其能量密度高，使用寿命长，无记忆效应等优良性能广泛用于小型电源驱动设备，但由于热稳定性引起的安全问题，其使用在大型电池特别是用于电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的动力电池方面受到限制。
研究发现，SEI膜的分解，导致电解液在电极表面的大量分解放热是导致电池温度升高，并引发电池热失控的根本原因， SEI膜在120℃左右发生分解，放出的热量加热了电池,促使负极与溶剂的反应、正极的热分解反应、正极与电解液的反应依次进行，放出大量的热导致电池燃烧、爆炸。目前提高电池的安全性的方法之一是通过在电解液中添加阻燃添加剂，但添加剂的含量太低的话起不到阻燃作用，添加剂的含量过高则会导致电池的性能严重劣化。本实用新型通过将阻燃剂和电解液分开，并特定条件下阻燃剂会被释放，这种方法有效解决了这一矛盾。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型建立一种顶盖和电芯之间安装有阻燃装置的电池，该装置还可位于电芯与壳体之间，该装置包含温敏型材料包装的阻燃剂包和多孔料槽两部分，在温度高于120℃或者形变大于10%时，阻燃装置中温敏型材料破裂释放出阻燃剂，阻止电池进一步的放热反应及燃烧爆炸等情况的发生，以提高电池的安全性。
本实用新型的目的在于提供一种带有阻燃装置的电池。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种带有阻燃装置的电池，包括顶盖、极耳、电芯及壳体，在顶盖和电芯之间设置有阻燃装置，电芯的一端与阻燃装置有凹槽的一端嵌套在一起。
进一步的，上述壳体和电芯之间也设置有阻燃装置。
进一步的，上述的阻燃装置由有多孔料槽和阻燃剂包组成，阻燃剂包位于多孔料槽一端的凹槽内。
进一步的，上述阻燃剂包由外包装材料和位于其内的阻燃剂组成。
进一步的，上述外包装材料为温敏型外包装材料。
进一步的，上述的阻燃装置在与两个极耳对应的部位有两个极耳引出口，在与电芯注液孔对应的部位有一个注液孔。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型结构设计巧妙合理，在电池顶盖与电芯之间，设置有阻燃装置，且电芯的一端与阻燃装置有凹槽的一端嵌套在一起，该部位通常是电池发热时热传递给外界的主要通道，当温度高于120℃或者形变大于10%时，阻燃装置中温敏型材料会发生破裂，裂释放出其内的阻燃剂，阻燃剂通过多孔料槽的多孔结构进入电芯，抑制电池的进一步发热及燃烧等，可以有效防止电池组短路过热而引起的火灾，有效保障人们财产和人身安全。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述带有阻燃装置电池的结构模式图；
图2是阻燃装置的仰视图；
图3是阻燃装置的截面图；
附图标记说明 ：1、顶盖，2、极耳，3、阻燃装置，4、电芯，5、壳体，6、多孔料槽，7、极耳引出口， 8、注液孔，9、阻燃剂包。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例1
在本实用新型实施例中提供了一种带有阻燃装置的电池，如图1所示，其包括一个顶盖1、两个极耳2、一个阻燃装置3、一个电芯4、一个壳体5。顶盖1通过两个极耳2与电芯4进行电连接，在顶盖1与电芯4之间装有阻燃装置3，电芯4的一端与阻燃装置3有凹槽的一端嵌套在一起，对电芯起固定作用。
其中，阻燃装置3包括多孔料槽6和位于多孔料槽6一端凹槽内的用温敏型材料包装的阻燃剂包9，如图3所示；并且阻燃装置3在与两个极耳对应的部位有两个极耳引出口7，在与电芯注液孔对应的部位有一个注液孔8，通过注液孔8往电芯内注入电解液，如图1、2和3所示。
除了在顶盖1与电芯4之间安装有阻燃装置3外，也可以在电芯4与壳体5之间安有阻燃装置3，但会增加电池的体积和重量，并需要生产更多的阻燃装置3，成本高，并不是最优方案，所以优选在顶盖1与电芯4之间设置有阻燃装置3。该部位通常是电池发热时热传递给外界的主要通道，当阻燃装置3内包裹着阻燃剂的温敏材料的温度高于120℃或者形变大于10%时会发生破裂，裂释放出其内的阻燃剂，阻燃剂可以通过多孔料槽6的多孔结构进入电芯，其中阻燃剂可以是无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂或有机与无机混合阻燃剂。
阻燃剂进入电芯可抑制电池的进一步发热及燃烧等，不同的阻燃剂作用机理不同，有的受热分解，释放出捕获燃烧反应中的·OH（羟基）自由基，使按自由基链式反应进行的燃烧过程终止；有的无闪点或高闪点，替代或部分替代了易燃和热稳定性差的有机溶剂，使其闪点提高，燃烧性降低；有的吸热分解，利用热分解时生成的不燃性气体的气化热来降低电解液的温度，使其温度减慢上升。总之，阻燃剂能够使燃烧反应的速度变慢或者使反应的引发（热自燃）变得困难，从而达到抑制或减轻锂离子电池热失控的目的，防止电池组短路过热而引起的火灾，有效保障人们财产和人身安全。
以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围 ；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种带有阻燃装置的电池，包括顶盖、极耳、电芯及壳体，其特征在于：在所述顶盖和电芯之间设置有阻燃装置，电芯的一端与阻燃装置有凹槽的一端嵌套在一起；
所述阻燃装置由有多孔料槽和阻燃剂包组成，阻燃剂包位于多孔料槽一端的凹槽内。
2.根据权利要求1所述的一种带有阻燃装置的电池，其特征在于：在所述壳体和电芯之间设置有阻燃装置。
3.根据权利要求1所述的一种带有阻燃装置的电池，其特征在于：所述的阻燃剂包由外包装材料和位于其内的阻燃剂组成。
4.根据权利要求3所述的一种带有阻燃装置的电池，其特征在于：所述的外包装材料为温敏型外包装材料。
5.根据权利要求1所述的一种带有阻燃装置的电池，其特征在于：所述的阻燃装置在与两个极耳对应的部位有两个极耳引出口，在与电芯注液孔对应的部位有一个注液孔。
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