CN205583050U - 一种安全可更换软包电池模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全可更换软包电池模块，包括电池壳体和电池壳体内的软包锂离子二次电池，所述电池壳体上设置有电池盖板，所述软包锂离子二次电池上设置有安全极耳，所述电池盖板上设置有极柱，所述极柱下端设置有极耳固定螺母，所述极柱与电池盖板之间设置有绝缘垫，所述电池盖板上设置有进气和抽气阀门、防爆阀，所述电池盖板和电池壳体上分别开有固定孔；该电池通过合理的结构改良，尤其是通过安全极耳的结构优化与电池盖板相结合的设计，在安全极耳前端可通过螺母与极柱的极耳固定螺母连接，方便电池组拆装和电池更换或重复使用，不损伤软包锂电池。

Description

一种安全可更换软包电池模块

技术领域

本实用新型涉及锂离子二次电池技术领域，特别是一种安全可更换软包电池模块。

背景技术

锂离子二次电池具有能量密度高，循环寿命长特点，锂离子电池模块广泛应用在电子产品、动力和储能电池上。铝塑膜软包锂离子二次电池可以满足多种电源形式和容量需要。不锈钢壳电池模块和铝壳电池模块是将多个铝塑膜软包锂离子二次电池串并联组成电池组，密封在不锈钢或者铝壳内，通过电池极柱连接软包锂离子二次电池组正负极极耳，达到大功率电池模块，满足电源需要。

软包锂离子二次电池极耳是通过超声波焊接在不锈钢或铝壳电池盖板极柱上，或者是采用螺丝固定。不锈钢壳电池或铝壳电池盖板一般采用焊接方式密封在不锈钢或铝壳上。因为电源空间体积限定，软包锂离子二次电池极耳长度较短，焊接或在极耳前段打孔，用螺丝固定在盖板极柱上，电池体积能量密度能达到电源设备需要，比如汽车动力电源，需要在有限车体体积内，达到高能量密度，需要单体电池能量密度高，因此，不锈钢壳电池或铝壳电池极耳较短。

电池发生短路时，不锈钢壳电池和铝壳电池会报废；或电池组中铝塑膜软包锂电池发生短路时，由于电池盖板焊接密封在不锈钢或铝壳壳体上，不能将电池壳体打开，即使采用机械方法切开电池壳体，操作过程中，很容易损坏铝塑膜软包电池外壳。因为不锈钢壳或铝壳内的铝塑膜软包锂离子二次电池极耳较短，很难将焊接或螺丝固定在电池极柱上的极耳分开，循环使用铝塑膜软包锂离子二次电池。

锂离子二次电池使用过程中会产生热量，高温条件下，会降低锂电池使用安全、容量和循环寿命。不锈钢壳和铝壳电池通常是在密封条件下工作。

随着新能源产业推进，越来越多动力电池应用在汽车和其他产品中。当电池由于上述问题不能使用，或者使用后不能满足动力电池需要时，由于电池很难重新组装利用，造成不锈钢壳和铝壳电池中的铝塑膜软包锂离子二次电池很难再被循环利用，造成电池损失和环保问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种安全可更换软包电池模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种安全可更换软包电池模块，包括电池壳体和电池壳体内的软包锂离子二次电池，所述电池壳体上设置有电池盖板，所述软包锂离子二次电池上设置有安全极耳，所述电池盖板上设置有极柱，所述极柱下端设置有极耳固定螺母，所述极柱与电池盖板之间设置有绝缘垫，所述电池盖板上设置有进气和抽气阀门、防爆阀，所述电池盖板和电池壳体上分别开有固定孔。

作为一个优选项，所述极柱分别包括极柱螺母和极柱螺栓，其中所述极柱螺母位于电池盖板上，所述极柱螺母的前部为带内螺纹的中空部，带内螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅰ，所述极柱螺栓前部为带外螺纹的中空部，带外螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅱ，所述带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部螺纹连接，带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部内设置有快速熔断器，该快速熔断器两端分别与耐大电流弹簧Ⅰ、耐大电流弹簧Ⅱ接触。

作为一个优选项，所述安全极耳的后端与软包锂离子二次电池内部的电芯极片焊接，所述安全极耳伸出软包锂离子二次电池外部分处设置有过电流熔断保险丝，所述安全极耳伸出软包锂离子二次电池外部分的外表面包覆有透明绝缘塑料制成的防水密封层，所述安全极耳的前端设置有极柱固定螺母。

作为一个优选项，所述软包锂离子二次电池的安全极耳之间设置有导热绝缘硅胶。

作为一个优选项，所述防水密封层的材料为聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅胶。

本实用新型的有益效果是：该电池通过合理的结构改良，尤其是通过安全极耳的结构优化与电池盖板相结合的设计，在安全极耳前端可通过螺母与极柱的极耳固定螺母连接，方便电池组拆装和电池更换或重复使用，不损伤软包锂电池，而当电池在短路条件下，安全极耳的过电流熔断保险丝可以瞬间熔断，保护电池安全，避免电池起火燃烧爆炸事故，此外极柱中的快速熔断器，可在电池在短路或超负荷大电流情况下迅速熔断，保护电池安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型中电池盖板部分的主视图；

图3是本实用新型中极柱部分的结构分解图；

图4是本实用新型中安全极耳部分的主视图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“前端”、“后端”、“上端”和“下端”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本发明的目的，由于熟知的加工方法、电路分布、部件尺寸等技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。参照图1、图2，一种安全可更换软包电池模块，包括电池壳体1和电池壳体1内的软包锂离子二次电池2，其中软包锂离子二次电池可以采用铝塑膜软包锂离子二次单体电池。所述电池壳体1上设置有电池盖板3，所述软包锂离子二次电池2上设置有安全极耳4，所述电池盖板3上设置有极柱5，所述极柱5下端设置有极耳固定螺母51，所述极柱5与电池盖板3之间设置有绝缘垫6，所述电池盖板3上设置有进气和抽气阀门31、防爆阀32，电池通过进气和抽气阀门31进气和抽气，具体先抽真空，然后通入一定量惰性氩气保护气体。当电池发生起火燃烧爆炸时，或者电池壳体1内气体压力过大时，电池壳体1内高压气体可以冲破防爆阀32，避免或减小电池爆炸危险。电池盖板3的进气和抽气阀门31、防爆阀32损坏后，直接更换电池盖板3即可。所述电池盖板3和电池壳体1上分别开有固定孔33，电池盖板3和电池壳体1上可通过固定孔33采配合螺丝固定连接，便于电池拆卸，有利于单体电池重新循环利用。

另外的实施例，参照图1、图2的一种安全可更换软包电池模块，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例包括电池壳体1和电池壳体1内的软包锂离子二次电池2，所述电池壳体1上设置有电池盖板3，所述软包锂离子二次电池2上设置有安全极耳4，所述电池盖板3上设置有极柱5，其中所述极柱5上端伸出电池盖板3外，所述极柱5下端设置有极耳固定螺母51，所述极柱5与电池盖板3之间设置有绝缘垫6，所述电池盖板3上设置有进气和抽气阀门31、防爆阀32，所述电池盖板3和电池壳体1上分别开有固定孔33。参照图2、图3，所述极柱5分别包括极柱螺母52和极柱螺栓53。其中所述极柱螺母52位于电池盖板3上，所述极柱螺母52的前部为带内螺纹的中空部，极柱螺母52后部的材料可以为铜、不锈钢、镍等导体，带内螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅰ54，所述极柱螺栓53前部为带外螺纹的中空部，其前部的材料为绝缘塑料，极柱螺栓53后部为铜、不锈钢、镍等导体，带外螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅱ55，所述带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部螺纹连接，带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部内设置有快速熔断器56，该快速熔断器56两端分别与耐大电流弹簧Ⅰ54、耐大电流弹簧Ⅱ55接触。该快速熔断器56两端分别与耐大电流弹簧Ⅰ33、耐大电流弹簧Ⅱ34接触。当电压和电流超出额定功率时，快速熔断器56迅速熔断，电池的极柱5内部就断路，即电池断路，也就可以保护电池使用安全。这种快速熔断器56可以重复使用和随时更换，提高电池安全和使用效率。

另外的实施例，参照图1、图2的一种安全可更换软包电池模块，包括电池壳体1和电池壳体1内的软包锂离子二次电池2，所述电池壳体1上设置有电池盖板3，所述软包锂离子二次电池2上设置有安全极耳4，所述电池盖板3上设置有极柱5，所述极柱5下端设置有极耳固定螺母51，所述极柱5与电池盖板3之间设置有绝缘垫6，所述电池盖板3上设置有进气和抽气阀门31、防爆阀32，所述电池盖板3和电池壳体1上分别开有固定孔33。参照图2、图4，所述安全极耳4的后端与软包锂离子二次电池2内部的电芯极片焊接，所述安全极耳4伸出软包锂离子二次电池外部分处设置有过电流熔断保险丝41，所述安全极耳4伸出软包锂离子二次电池2外部分的外表面包覆有透明绝缘塑料制成的防水密封层42，安全极耳4外部包覆的防水密封层42可以增加电池绝缘安全性。过电流熔断保险丝41可采用熔点为138℃的铋、锑、锡等微量元素制成的合金。当温度大于预定温度，例如138℃的时候，过电流熔断保险丝41就可及时熔断，对电源起到断路作用，避免电源由于短路和超负荷大电流发生起火爆炸安全事故，及时保护电源、用电器和操作人员人身安全。所述软包锂离子二次电池2的安全极耳4之间设置有导热绝缘硅胶。所述防水密封层42的材料为聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅胶。所述安全极耳4的前端设置有极柱固定螺母43当软包电池组中电池单体短路，安全极耳4熔断，只需将极耳固定螺母51、极柱固定螺母43上的固定连接螺栓取下，即可更换新的电池单体，安全易行，具有良好经济效益。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种安全可更换软包电池模块，包括电池壳体（1）和电池壳体（1）内的软包锂离子二次电池（2），所述电池壳体（1）上设置有电池盖板（3），所述软包锂离子二次电池（2）上设置有安全极耳（4），其特征在于：所述电池盖板（3）上设置有极柱（5），所述极柱（5）下端设置有极耳固定螺母（51），所述极柱（5）与电池盖板（3）之间设置有绝缘垫（6），所述电池盖板（3）上设置有进气和抽气阀门（31）、防爆阀（32），所述电池盖板（3）和电池壳体（1）上分别开有固定孔（33）。

2.根据权利要求1所述的一种安全可更换软包电池模块，其特征在于：所述极柱（5）分别包括极柱螺母（52）和极柱螺栓（53），其中所述极柱螺母（52）位于电池盖板（3）上，所述极柱螺母（52）的前部为带内螺纹的中空部，带内螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅰ（54），所述极柱螺栓（53）前部为带外螺纹的中空部，带外螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧Ⅱ（55），所述带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部螺纹连接，带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部内设置有快速熔断器（56），该快速熔断器（56）两端分别与耐大电流弹簧Ⅰ（54）、耐大电流弹簧Ⅱ（55）接触。

3.根据权利要求1所述的一种安全可更换软包电池模块，其特征在于：所述安全极耳（4）的后端与软包锂离子二次电池（2）内部的电芯极片焊接，所述安全极耳（4）伸出软包锂离子二次电池外部分处设置有过电流熔断保险丝（41），所述安全极耳（4）伸出软包锂离子二次电池（2）外部分的外表面包覆有透明绝缘塑料制成的防水密封层（42），所述安全极耳（4）的前端设置有极柱固定螺母（43）。

4.根据权利要求1所述的一种安全可更换软包电池模块，其特征在于：所述软包锂离子二次电池（2）的安全极耳（4）之间设置有导热绝缘硅胶。

5.根据权利要求3所述的一种安全可更换软包电池模块，其特征在于：所述防水密封层（42）的材料为聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅胶。