CN212323115U - 一种软包锂电池组防延烧结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种软包锂电池组防延烧结构，涉及软包锂电池组技术领域，软包锂电池组包括多个电芯，多个所述电芯安装于电池壳体内；在相邻的所述电芯之间贴覆隔热棉，在最外层的两个所述电芯表面贴覆玻纤布，用于对最外层的所述电芯进行保护；所述电芯的正极铝极耳进行转镍，转镍后的正极铝极耳折回所述电芯的凹槽处并点胶固定；所述电芯的凹槽处贴EVA泡棉，所述电芯的正极铝极耳、负极耳贴于所述EVA泡棉上；多个所述电芯的上方设置有PCB接线板，所述电芯的正极铝极耳、负极耳穿过所述接线板。本实用新型解决了软包聚合物锂电池PACK模组，热失控延烧的安全问题。

Description

一种软包锂电池组防延烧结构

技术领域

本实用新型涉及软包锂电池组技术领域，特别是涉及一种软包锂电池组防延烧结构。

背景技术

由于软包锂电池在电动助力自行车、电动车上的应用，而目前市场上电池模组一般采用电芯与电芯之间一个挨一个堆叠组成，整个电池模组电芯与电芯之间没有热失控防止延烧结构的设计，而软包锂电池组的热失控爆炸起火安全问题的出现，阻碍了软包锂电池在电动自行车市场的大量应用，在此背景下，成为了整车厂和电池企业迫切解决的关键问题。

因此，亟需提供一种新的软包锂电池组防延烧结构，以解决现有技术中所存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种软包锂电池组防延烧结构，以解决软包聚合物锂电池PACK模组，热失控延烧安全问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种软包锂电池组防延烧结构，软包锂电池组包括多个电芯，多个所述电芯安装于电池壳体内；在相邻的所述电芯之间贴覆隔热棉，在最外层的两个所述电芯表面贴覆玻纤布，用于对最外层的所述电芯进行保护；所述电芯的正极铝极耳进行转镍，转镍后的正极铝极耳折回所述电芯的凹槽处并点胶固定；所述电芯的凹槽处贴EVA泡棉，所述电芯的正极铝极耳、负极耳贴于所述EVA泡棉上；多个所述电芯的上方设置有PCB接线板，所述电芯的正极铝极耳、负极耳穿过所述PCB接线板。

优选的，所述电芯的正极铝极耳、负极耳整形成L型贴于所述EVA泡棉上。

优选的，所述接线板为PCB接线板，所述PCB接线板上贴有镍块。

优选的，所述电芯的正极铝极耳、负极耳均与所述PCB接线板点焊连接。

优选的，所述PCB接线板上设置有散热透气孔，所述PCB接线板上面贴有绝缘片。

优选的，所述软包锂电池组的电源正负极引线通过接线板端子联接并且固定在所述电池塑胶框的线槽中。

优选的，所述隔热棉的尺寸大于所述电芯的尺寸，所述隔热棉的双面贴有防火双面胶。

优选的，所述软包锂电池组的头部和尾部与所述电池壳体相接触位置处，在所述电芯与所述隔热棉的凹槽处填充导热硅胶，并与所述电池壳体紧密粘接。

优选的，所述电池壳体为镂空的电池塑胶框，所述电池塑胶框包括左电池塑胶框和右电池塑胶框，所述左电池塑胶框和所述右电池塑胶框通过卡扣进行连接。

优选的，所述电池壳体为密封塑胶壳，所述密封塑胶壳包括左密封塑胶壳和右密封塑胶壳，所述左密封塑胶壳和右密封塑胶壳通过卡扣进行连接，连接处设置有密封槽；所述电池壳体的外侧均布设置有散热筋条，所述电池壳体的顶部开设有透气孔，所述透气孔上设置有防水透气膜；

所述软包锂电池组的四周和所述PCB接线板的镍块上均涂有导热硅胶，所述塑胶壳体的内壁涂有导热硅胶；

所述电池壳体和所述散热筋条采用改性导热工程塑胶PA6或PC制成，导热系数K＝1.8～10W/m.k，阻燃等级为UL94-V0，所述电池壳体和所述散热筋条一体注塑成型设置。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型解决了软包聚合物锂电池PACK模组，热失控延烧安全问题，在电池模组设计中采用的堆叠方式进行创新设计，采用电芯-隔热棉-电芯依此排列组成，电芯极耳通过PCB接线板点焊联接串联或并联起来，最后用电池壳体点胶将整个电池组固定起来。当单体电池热失控而爆炸起火时，把热量隔绝阻止蔓延，防止相邻电芯引起热失控的发生，避免起火、火灾的危险。而在正常工作时电池组电芯与电芯之间热量互不传导也起到均温作用，提高整个电池组的性能和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一软包锂电池组防延烧结构的示意图；

图2为实施例一的将电芯正负极耳弯折L型示意图；

图3为实施例一的将电芯正极铝极耳转镍点胶固定示意图；

图4为实施例一的软包锂电池组点导热硅胶示意图；

图5为实施例一的软包锂电池组装左右塑胶框结构示意图；

图6为实施例一的软包锂电池组装左右塑胶框，并将左右胶框卡扣扣紧结构示意图；

图7为实施例一的软包锂电池组装左右塑胶框，底部结构示意图；

图8为实施例一的PCB接线板结构示意图；

图9为实施例一的装电池塑胶框外部结构示意图；

图10为实施例一的电池组正负极引线固定于塑胶框上的线槽中，并连接于PCB接线板上的电源接线端子示意图；

图11为实施例一的PCB接线板上面贴绝缘片示意图；

图12为本实用新型经延烧试验后的软包锂电池组第一示意图；

图13为本实用新型经延烧试验后的软包锂电池组第二示意图；

图14为本实用新型经延烧试验后的软包锂电池组第三示意图；

图15为图14的A-A剖面图；

图16为实施例二软包锂电池组防延烧结构示意图；

图中，1为电芯，2为防火双面胶，3为导热硅胶，4为玻纤布，5为右电池塑胶框，6为左电池塑胶框，7为绝缘片，8为PCB接线板，9为EVA泡棉，10为正极铝极耳，11为负极耳，12为隔热棉，13为镍块，14为散热透气孔，15为正极端子，16为负极端子，17为钢针，18为针刺电芯，19为软包锂电池组，20为左密封塑胶壳，21为右密封塑胶壳，22为散热筋条，23为密封槽，24为卡扣，25为透气孔，26为防水透气膜。

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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-11所示，本实施例提供一种软包锂电池组防延烧结构，其中软包锂电池PACK模组由多个串联或并联的电芯1组成，但不局限于本实用新型实施例电芯1串联数量，软包锂电池组19安装于电池壳体中，在本实施例中，所述电池壳体为镂空的电池塑胶框，所述电池塑胶框包括左电池塑胶框6和右电池塑胶框5，所述左电池塑胶框6和所述右电池塑胶框5通过卡扣24进行连接。在每只电芯1与电芯1之间贴覆隔热棉12，而隔热棉12(导热系数为0.02W/m.k)起到超高隔热性能、阻燃、抗冲击等作用，设计隔热棉12尺寸略大于电芯1尺寸(L1＞L2,D1＝D2)，依此方式将电池模组所有电芯1与电芯1之间都贴上隔热棉12，如图13、15所示。

在本实施例中，隔热棉12双面贴有防火双面胶2，使隔热棉12与电芯1之间粘贴固定，在最外面头尾两只电芯1表面贴覆玻纤布4保护最外层电芯1，如图1所示。

在本实施例中，每只电芯1的正极铝极耳10通过转镍，并将转镍极耳折回封口凹槽处并点胶固定，每只电芯1凹槽处贴EVA泡棉9缓冲隔离绝缘，将正极铝极耳10、负极耳11整形成L型贴于EVA泡棉9上，防止软包锂电池组19在使用过程中的振动、跌落起到缓冲、抗震防止极耳断裂作用，如图2-3所示。

在本实施例中，如图8所示，在电芯1的上方设置有PCB接线板8，每个电芯1极耳穿过PCB接线板8，PCB接线板8贴有镍块13并通过点焊方式将电池串联或并联组成软包锂电池组19，PCB接线板8上设置了散热透气孔14，把热失控电池燃烧喷射的热量导出去，以降低热量聚集；其中，每个电芯1正负极设置有2个镍块13，设置镍块13数量根据电池串并联数量决定；设置镍块13方便电芯1正负极耳的点焊电气联接，也可将电芯1内部热量传导到镍块13和PCB接线板8上，有一定的散热及模组结构稳固作用。

在本实施例中，如图11所示，还包括有绝缘片7，其贴在PCB接线板8上面，用于电池组绝缘、防止短路。

在本实施例中，电池组电源正负极引线通过PCB接线板8上的正极端子15和负极端子16联接并且固定在电池塑胶框线槽中，防止振动、跌落造成引线脱落或接线端子裂开。在电池组的头部和尾部与外壳有相接触的部位，将电芯1与隔热棉12宽度差凹槽处填充导热硅胶3(如图4所示)并与套上的热传导率为(K＝1.8～10W/m.k)、阻燃等级为UL94-V0的导热电池塑胶框紧密粘接，电池塑胶框分为两部分，通过卡扣24卡住，起到增强稳固电池模组作用和散热作用。

实施二

本实施例是在实施例一的基础上进行的改进，其改进之处在于：如图16所示，所述电池壳体为密封塑胶壳，采用全密封结构，所述密封塑胶壳包括左密封塑胶壳20和右密封塑胶壳21，所述左密封塑胶壳20和右密封塑胶壳21通过卡扣24方式进行连接；并设置有密封槽23点胶固定。

所述电池壳体的外侧均布设置有散热筋条22，所述电池壳体的顶部(PCB接线板8上方)开设有Φ10mm的透气孔25，并贴有Φ20mm防水透气膜26；电池组正常工作发热时，热膨胀空气可以从防水透气膜26排出，而湿空气不能进入壳体内，防水等级达到I P67，假如电池异常热失控，也可起到安全泄气阀作用。

所述软包锂电池组19的四周和所述PCB接线板8的镍块13上均涂有导热硅胶3，所述密封塑胶壳的内壁涂有导热硅胶3，可起到粘接固定，并且将热量传导到壳体向外散热作用。

在本实施例中，电池壳体材质可选用改性导热工程塑胶PA6或PC等，导热系数K＝1.8～10W/m.k阻燃等级UL94-V0；散热筋条22材质就是上述材质，塑胶壳体结构上设计成散热筋条22注塑而成，可增加塑胶壳体强度和散热功能。

本实用新型通过对满充电的电池PACK模组并装在外壳或外箱，并在其中一只作为过充的电芯1用钢针17进行针刺，模拟触发电池热失控燃烧或冒烟，而不导致相邻的电芯1引发延烧蔓延，如图12-15所示，相邻电芯1外观完好，电池电压4.15V，而相邻电芯1最高温度，远低于电芯1热失控所承受的温度。

在实际产品应用中，假设电池模组中任何一只电芯1发生热失控燃烧时，可避免相邻更多电池被延烧而爆炸起火、火灾的危险发生，解决电芯1之间热传导问题，减小热量聚集，从而使电池组安全性大大提高，降低安全风险，避免了人生财产的损失。试验取得了良好效果，具有实用性及创新性。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种软包锂电池组防延烧结构，软包锂电池组包括多个电芯，多个所述电芯安装于电池壳体内；其特征在于：在相邻的所述电芯之间贴覆隔热棉，在最外层的两个所述电芯表面贴覆玻纤布，用于对最外层的所述电芯进行保护；所述电芯的正极铝极耳进行转镍，转镍后的正极铝极耳折回所述电芯的凹槽处并点胶固定；所述电芯的凹槽处贴EVA泡棉，所述电芯的正极铝极耳、负极耳贴于所述EVA泡棉上；多个所述电芯的上方设置有PCB接线板，所述电芯的正极铝极耳、负极耳穿过所述PCB接线板。

2.根据权利要求1所述的软包锂电池组防延烧结构，其特征在于：所述电芯的正极铝极耳、负极耳整形成L型贴于所述EVA泡棉上，用于防止电池组在使用过程中的振动、跌落，起到缓冲、抗震防止极耳断裂作用。

3.根据权利要求1所述的软包锂电池组防延烧结构，其特征在于：所述PCB接线板上贴有镍块。

4.根据权利要求3所述的软包锂电池组防延烧结构，其特征在于：所述电芯的正极铝极耳、负极耳均与所述PCB接线板点焊连接。

5.根据权利要求4所述的软包锂电池组防延烧结构，其特征在于：所述PCB接线板上设置有散热透气孔，所述PCB接线板上面贴有绝缘片。

6.根据权利要求1所述的软包锂电池组防延烧结构，其特征在于：所述软包锂电池组的电源正负极引线通过PCB接线板端子联接并且固定在所述电池壳体的线槽中。

7.根据权利要求1所述的软包锂电池组防延烧结构，其特征在于：所述隔热棉的尺寸大于所述电芯的尺寸，所述隔热棉的双面贴有防火双面胶。

8.根据权利要求1所述的软包锂电池组防延烧结构，其特征在于：所述软包锂电池组的头部和尾部与所述电池壳体相接触位置处，在所述电芯与所述隔热棉的凹槽处填充导热硅胶，并与所述电池壳体紧密粘接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的软包锂电池组防延烧结构，其特征在于：所述电池壳体为镂空的电池塑胶框，所述电池塑胶框包括左电池塑胶框和右电池塑胶框，所述左电池塑胶框和所述右电池塑胶框通过卡扣进行连接。

10.根据权利要求1-8任一项所述的软包锂电池组防延烧结构，其特征在于：所述电池壳体为密封塑胶壳，所述密封塑胶壳包括左密封塑胶壳和右密封塑胶壳，所述左密封塑胶壳和右密封塑胶壳通过卡扣进行连接，连接处设置有密封槽；所述电池壳体的外侧均布设置有散热筋条，所述电池壳体的顶部开设有透气孔，所述透气孔上设置有防水透气膜；

所述软包锂电池组的四周和所述PCB接线板的镍块上均涂有导热硅胶，所述塑胶壳体的内壁涂有导热硅胶；

所述电池壳体和所述散热筋条采用改性导热工程塑胶PA6或PC制成，导热系数K＝1.8～10W/m.k，阻燃等级为UL94-V0，所述电池壳体和所述散热筋条一体注塑成型设置。

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