CN206834265U - 一种动力锂电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力锂电池组，包括正极电池盒、负极电池盒、多个并联的圆柱电芯、电芯导热隔离装置、正极焊接导电片、负极焊接导电片、泄压隔离板、耐高温绝缘片和隔离板，其中所述圆柱电芯和所述电芯导热隔离装置设置在所述正极电池盒和所述负极电池盒之间，所述圆柱电芯固定在所述电芯导热隔离装置中；所述泄压隔离板与所述正极焊接导电片设置在所述正极电池盒上，所述负极焊接导电片、所述耐高温绝缘片和所述隔离设置在所述负极电池盒上。本实用新型可以解决现有技术当中对热失控扩展应对不足的问题。

Description

一种动力锂电池组

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体地是涉及一种动力锂电池组。

背景技术

现有的动力锂电池系统大多采用多颗电芯并联组成模块、多级模块串联的方式进行电池成组。目前市场上的电芯主要是磷酸铁锂电芯和三元锂电芯。动力电池安装空间受到车辆制约，而三元锂电芯能量密度高，循环性能好，更能满足电动汽车对于续航里程的要求。在小型车和乘用车市场，三元锂电芯的应用越来越广泛。

但是随着三元锂电芯应用的越来越广泛，相应的问题也不断暴露，锂电池出现内短路、外部撞击等造成热失控不可避免，因此如何防止热失控扩展和蔓延十分重要。当电芯出现热失控或内部短路，内压升高，电芯内的电解质喷出并产生400℃以上的高温。这部分热量积聚在在电池模块内部的狭小密闭空间，会引起周围电芯和相邻模块间的热失控扩展反应。

因此，本实用新型的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种动力锂电池组，以解决现有技术当中对热失控扩展应对不足的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种动力锂电池组，包括：正极电池盒、负极电池盒、多个并联的圆柱电芯、电芯导热隔离装置、正极焊接导电片、负极焊接导电片、泄压隔离板、耐高温绝缘片和隔离板，其中所述圆柱电芯和所述电芯导热隔离装置设置在所述正极电池盒和所述负极电池盒之间，所述圆柱电芯固定在所述电芯导热隔离装置中；所述泄压隔离板与所述正极焊接导电片设置在所述正极电池盒上，所述负极焊接导电片、所述耐高温绝缘片和所述隔离板设置在所述负极电池盒上。

优选地，所述电芯导热隔离装置包括上导热板、防护管、下导热板和侧边导热板，其中所述防护管设置在所述上导热板、所述下导热板和所述侧边导热板之间，所述圆柱电芯设置在所述防护管中。

优选地，所述正极电池盒在所述圆柱电芯的正极处留有正极开孔，在正极开孔处设置有所述正极焊接导电片，所述正极焊接导电片在每颗所述圆柱电芯的正极位置处都设有熔断极耳，每一颗所述圆柱电芯的正极均与所述正极焊接导电片实现连接。

优选地，所述负极电池盒在所述圆柱电芯的负极处留有负极开孔，在负极开孔处设置有所述负极焊接导电片，所述负极焊接导电片在每颗所述圆柱电芯的负极位置处都设有熔断极耳，每一颗所述圆柱电芯的负极均与所述负极焊接导电片实现连接。

优选地，还包括一正极并联汇流板，所述正极并联汇流板与所述正极焊接导电片焊接成一体，并且所述正极并联汇流板在所述圆柱电芯位置处设有开孔。

优选地，所述泄压隔离板设置在所述正极并联汇流板的下方，所述泄压隔离板在靠近所述正极并联汇流板的一侧设有多个凸台，所述凸台与所述正极并联汇流板贴合装配，并在所述泄压隔离板和所述正极并联汇流板之间形成散热通道。

优选地，还包括一负极并联汇流板，所述负极并联汇流板与所述负极焊接导电片焊接成一体，并且所述负极并联汇流板在所述圆柱电芯位置处设有开孔。

优选地，所述凸台的最大高度为6mm，并且所述凸台的位置与所述圆柱电芯的位置交错排布。

采用上述技术方案，本实用新型至少包括如下有益效果：

1.本实用新型所述的动力锂电池组，圆柱电芯固定在电芯导热隔离装置中，每颗圆柱电芯都被电芯导热隔离装置分隔在独立的空间内，电芯导热隔离装置对电芯工作过程中产生的热量进行传导吸收；同时，电芯导热隔离装置将每颗电芯包裹隔离提高了整体对热失控状态径向的防护能力，有效的阻止了对并联电芯的热冲击及热失控延展。

2.本实用新型所述的动力锂电池组，泄压隔离板带有凸台与正极并联汇流板贴合装配形成散热通道，负极端安装的耐高温绝缘片和隔离板，致使负极被密闭，形成轴向隔离，当发生热失控时，热量无法从负极方向排出，热量只能沿正极方向通过泄压板所形成的散热通道排出，提高了整体对热失控状态轴向的防护能力。

3.本实用新型所述的动力锂电池组，正极焊接导电片的熔断极耳与电芯正极焊接，电芯出现过流时，熔断极耳瞬间熔断，断开电芯连接可以起到保护电芯的作用。

附图说明

图1为本实用新型所述的动力锂电池组的结构示意图；

图2为本实用新型所述的动力锂电池组的分解示意图；

图3为本实用新型所述的电芯导热隔离装置的分解示意图；

图4a为本实用新型所述的正极焊接导电片的结构示意图；

图4b为图4a的局部放大图；

图5a为本实用新型所述的泄压隔离板的结构示意图；

图5b为图5a的局部放大图；

图6为本实用新型所述的耐高温绝缘片和隔离板的安装位置示意图；

图7a为本实用新型所述的正极并联汇流板与正极焊接导电片的焊接示意图；

图7b为本实用新型所述的正极并联汇流板与正极焊接导电片的分解示意图；

图8a为本实用新型所述的负极并联汇流板与负极焊接导电片的焊接示意图；

图8b为本实用新型所述的负极并联汇流板与负极焊接导电片的分解示意图。

图9为本实用新型所述的动力锂电池组的串联结构示意图。

其中：1-泄压隔离板、2-正极并联汇流板、3-正极焊接导电片、4-正极电池盒、5-圆柱电芯、6-电芯导热隔离装置、7-负极电池盒、8-负极焊接导电片、9-负极并联汇流板、10-耐高温绝缘片、11-隔离板、12-上导热板、13-防护管、14-下导热板、15-侧边导热板、16-凸台、17-软连接汇流排，18-熔断极耳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图8所示，为符合本实用新型的一种动力锂电池组，包括：正极电池盒4、负极电池盒7、多个并联的圆柱电芯5、电芯导热隔离装置6、正极焊接导电片3、负极焊接导电片8、泄压隔离板1、耐高温绝缘片10和隔离板11，其中所述圆柱电芯5和所述电芯导热隔离装置6设置在所述正极电池盒4和所述负极电池盒7之间，所述圆柱电芯5固定在所述电芯导热隔离装置6中；所述泄压隔离板1与所述正极焊接导电片3设置在所述正极电池盒4上，所述负极焊接导电片8、所述耐高温绝缘片10和所述隔离板11设置在所述负极电池盒7上。

优选地，所述电芯导热隔离装置6包括上导热板12、防护管13、下导热板14和侧边导热板15，其中所述防护管13设置在所述上导热板12、所述下导热板14和所述侧边导热板15之间，所述圆柱电芯5设置在所述防护管13中。优选地，所述上导热板12、所述下导热板14和所述侧边导热板15均为导热铝板，所述防护管13为防护铝管。

优选地，所述正极电池盒4在所述圆柱电芯5的正极处留有正极开孔，在正极开孔处设置有所述正极焊接导电片3，所述正极焊接导电片3在每颗所述圆柱电芯5的正极位置处都设有熔断极耳18，每一颗所述圆柱电芯5的正极均与所述正极焊接导电片3实现连接。

优选地，所述负极电池盒7在所述圆柱电芯5的负极处留有负极开孔，在负极开孔处设置有所述负极焊接导电片8，所述负极焊接导电片8在每颗所述圆柱电芯5的负极位置处都设有熔断极耳，每一颗所述圆柱电芯5的负极均与所述负极焊接导电片8实现连接。

优选地，还包括一正极并联汇流板2，所述正极并联汇流板2与所述正极焊接导电片3焊接成一体，并且所述正极并联汇流板2在所述圆柱电芯5位置处设有开孔。

优选地，所述泄压隔离板1设置在所述正极并联汇流板2的下方，所述泄压隔离板1在靠近所述正极并联汇流板2的一侧设有多个凸台16，所述凸台16与所述正极并联汇流板2贴合装配，并在所述泄压隔离板1和所述正极并联汇流板2之间形成散热通道。

优选地，还包括一负极并联汇流板9，所述负极并联汇流板9与所述负极焊接导电片8焊接成一体，并且所述负极并联汇流板9在所述圆柱电芯5位置处设有开孔。

优选地，所述凸台16的最大高度为6mm，并且所述凸台16的位置与所述圆柱电芯5的位置交错排布。

优选地，圆柱电芯5插在电芯导热隔离装置6中再装备在正极电池盒4和负极电池盒7中，由卡勾卡合。正极焊接导电片3和正极并联汇流板2焊接成一体，再由正极焊接导电片3的极耳与圆柱电芯5正极焊接。负极焊接导电片8和负极并联汇流板9焊接成一体，再由负极焊接导电片8的极耳与圆柱电芯5负极焊接。泄压隔离板1紧贴正极并联汇流板2装配，耐高温绝缘片10紧贴负极并联汇流板9装配，隔离板11紧贴耐高温绝缘片10装配。

在实际应用中，如图9所示，多个锂电池模组通过串联的方式连接。优选地，每两个锂电池模组通过汇流排(优选为软连接汇流排17，其结构如图9所示)将所述正极并联汇流板2和所述负极并联汇流板9进行串联连接。多个动力锂电池模组串联连接，其高压连接方式：软连接汇流排17将相邻模组所述正极并联汇流板2上端折弯和负极并联汇流板9上端折弯通过焊接或螺丝紧固的方式进行串联连接，更有效的保证了高压连接的可靠性。

本实施例的工作原理在于：所述电芯导热隔离装置6由上导热板12、防护管13、下导热板14、侧边导热板15构成，多个并联的圆柱电芯5固定在电芯导热隔离装置6中，电芯被电芯导热隔离装置6隔离形成单独空间的个体，电芯被包裹在防护管13中，电芯工作过程中产生的热量被防护管13吸收，再由防护管13传导到下导热板14、上导热板12、侧边导热板15这就形成热量的传导散发均衡。当电芯发生热失控时电芯导热隔离装置6又起到隔离保护的作用，隔离失控电芯，保护其余并联的电芯，形成了径向保护，防止热失控的进一步扩展。

所述泄压隔离板1设计带有多个凸台16，如图5a和图5b所示，凸台16的最大高度6mm，凸台16的位置与圆柱电芯5的位置交错排布，即圆柱电芯5位置正对泄压隔离板1镂空的位置，这样便给热量释放留有足够的空间，泄压隔离板1也有隔离的作用，对热冲击起缓解的作用，与前一单元负极的耐高温绝缘片10和隔离板11一起阻挡了热量的冲击。

泄压隔离板1设计带有多个凸台16，凸台16与正极并联汇流板2贴合装配形成散热通道，负极端安装的耐高温绝缘片10和隔离板11，致使模块负极被密闭，形成轴向隔离。当电芯发生热失控时，模块负极有耐高温绝缘纸和隔离钢板隔离阻挡，电芯有防护铝管包裹，电解液急速从模块正极方向喷出，泄压隔离板1一方面可以隔断高温火焰对相邻模块的冲击，另一方面可以使高温烟气从散热通道迅速导出。避免了大量热量聚集在模块内部，引起周围电芯的连锁反应，以及对前后模块的热冲击，从而形成剧烈的热失控扩展局面。即提高了整体对热失控状态轴向的防护能力。

正极并联汇流板2与正极焊接导电片3以及电芯焊接成一体，负极亦同正极，保证多个动力锂电池模块在高压连接的可靠性。动力锂电池模组再通过软连接汇流排17将相邻动力锂电池模组连接，即前一模组的正极并联汇流板2上端和后一模组的负极并联汇流板9上端进行串联连接，形成更加可靠的高压连接。

正极焊接导电片3的熔断极耳18与电芯正极焊接，该熔断极耳18允许一定范围内的电流通过而不发热，电芯出现过流时，熔断极耳18瞬间熔断，断开电芯连接可以起到保护电芯的作用，防止电芯因过流而导致的热失控。负极同，不赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种动力锂电池组，其特征在于，包括：正极电池盒、负极电池盒、多个并联的圆柱电芯、电芯导热隔离装置、正极焊接导电片、负极焊接导电片、泄压隔离板、耐高温绝缘片和隔离板，其中所述圆柱电芯和所述电芯导热隔离装置设置在所述正极电池盒和所述负极电池盒之间，所述圆柱电芯固定在所述电芯导热隔离装置中；所述泄压隔离板与所述正极焊接导电片设置在所述正极电池盒上，所述负极焊接导电片、所述耐高温绝缘片和所述隔离板设置在所述负极电池盒上。

2.如权利要求1所述的动力锂电池组，其特征在于：所述电芯导热隔离装置包括上导热板、防护管、下导热板和侧边导热板，其中所述防护管设置在所述上导热板、所述下导热板和所述侧边导热板之间，所述圆柱电芯设置在所述防护管中。

3.如权利要求1或2所述的动力锂电池组，其特征在于：所述正极电池盒在所述圆柱电芯的正极处留有正极开孔，在正极开孔处设置有所述正极焊接导电片，所述正极焊接导电片在每颗所述圆柱电芯的正极位置处都设有熔断极耳，每一颗所述圆柱电芯的正极均与所述正极焊接导电片实现连接。

4.如权利要求1所述的动力锂电池组，其特征在于：所述负极电池盒在所述圆柱电芯的负极处留有负极开孔，在负极开孔处设置有所述负极焊接导电片，所述负极焊接导电片在每颗所述圆柱电芯的负极位置处都设有熔断极耳，每一颗所述圆柱电芯的负极均与所述负极焊接导电片实现连接。

5.如权利要求1所述的动力锂电池组，其特征在于：还包括一正极并联汇流板，所述正极并联汇流板与所述正极焊接导电片焊接成一体，并且所述正极并联汇流板在所述圆柱电芯位置处设有开孔。

6.如权利要求5所述的动力锂电池组，其特征在于：所述泄压隔离板设置在所述正极并联汇流板的下方，所述泄压隔离板在靠近所述正极并联汇流板的一侧设有多个凸台，所述凸台与所述正极并联汇流板贴合装配，并在所述泄压隔离板和所述正极并联汇流板之间形成散热通道。

7.如权利要求1所述的动力锂电池组，其特征在于：还包括一负极并联汇流板，所述负极并联汇流板与所述负极焊接导电片焊接成一体，并且所述负极并联汇流板在所述圆柱电芯位置处设有开孔。

8.如权利要求6所述的动力锂电池组，其特征在于：所述凸台的最大高度为6mm，并且所述凸台的位置与所述圆柱电芯的位置交错排布。