一种安全锂离子电池组的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电源系列技术领域，特别是涉及一种安全锂离子电池组。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电池应用的日益广泛，电池发生安全事故的实例也屡见不鲜。
[0003]以锂离子电池为例。锂电池在充电态时内部积蓄了巨大的能量，一旦当锂电池所处的环境温度等控制不当或发生内部短路时，锂电池极易发生爆炸、着火等事故。若不采取恰当的措施一只电池发生事故时，会波及邻近其他电池，引起火势蔓延，继而引发更大的事故。
[0004]经检索发现，申请号为201120323564.0、公开号为CN202282390U、名称为:防爆阻燃的锂离子电池安全箱的实用新型专利。该实用新型包括锂离子电池组和密封箱，所述密封箱包括箱体和顶盖，所述顶盖与箱体密封连接，所述锂离子电池组位于所述箱体内，所述顶盖上安装散热片、正极导电端子和负极导电端子，所述顶盖上安装用以抽真空并充入惰性气体的气体阀门。该实用新型一定程度提升了锂离子电池的安全性。但是当采用该实用新型所述的安全箱储存充电态锂电池时，由于电池自身具有发生氧化还原反应的能力，因此若电池发生内部短路等情况下，箱体内部温度很高，当超过金属箱体自身的极限时，箱体将坍塌，即使在安全箱中充入惰性气体也不会阻止电池燃烧爆炸等波及箱外的情况。而通常的情况下锂电池都是充电态储存的。因此该专利并无实际意义。
[0005]经检索还发现，申请号为200920266418.1、公开号为CN201528016U、名称为:油浸电池箱的实用新型专利。该实用新型是在电池组除电池单体、极柱外的剩余空间充满变压器油。在电池组的剩余空间充满变压器油，可以提高电池的散热性能，并且在电池组发热时热量通过与变压器油接触的散热楞散出去。这种方法当电池组正常使用时可以在一定程度上起到保护电池，使电池温度不会升高很多。但当电池组中有个别电池内部发生内短路等故障时，电池会燃烧。由于电池内部具有氧化剂和还原剂，不需要外部氧气就可燃烧，而此时变压器油的灭弧作用将不会对电池组起到保护作用，相反当火势增大时，由于变压器油的主要成分为烷烃，在高温且有空气存在时是可燃的，因此变压器油的存在反而会助涨火势。因此该专利并无实际应用意义。
[0006]由此可见，为了避免由一只电池着火爆炸引发火灾等情况，需要一种能够把一只电池引发的火灾控制或局限在一定范围内的装置，防止火势蔓延引发更大的损失。
【发明内容】
[0007]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够将产生火的单体电池的火势控制在该单体电池的内部，避免火势蔓延向电池组外部蔓延的一种安全锂离子电池组。
[0008]本实用新型包括如下技术方案:
[0009]一种安全锂离子电池组，包括电池组壳体、电池组壳体内串联成一体的复数个锂离子电池单体，相邻锂离子电池单体之间由绝缘块隔离，离子电池单体与电池组壳体之间置有绝缘板；位于两端锂离子电池单体上的正极端和负极端分别通过密封固装于电池组壳体上电池组盖中的电池组总正端子和电池组总负端子引出；电池组盖上置有排气装置，其特点是:所述电池组壳体内的空余处填充有灭火剂。
[0010]本实用新型还可以采用如下技术措施:
[0011]所述排气装置包括密封焊接在电池组盖一孔上的泄气阀座，泄气阀座内通过带孔螺栓密封固装一铝塑膜。
[0012]所述绝缘块为聚四氟乙烯块。
[0013]所述绝缘板为玻璃钢板。
[0014]所述电池组盖中的电池组总正端子和电池组总负端子与电池组盖之间均密封固装有绝缘密封环。
[0015]本实用新型具有的优点和积极效果:
[0016]本实用新型通过在电池组内部空余处填充有灭火剂，当电池组中某一单体电池燃烧时，其热量会促使灭火剂的成分分解，分解反应为吸热反应，不仅起到冷却作用使电池组迅速降温，而且分解产物能形成玻璃状覆盖层使电池中的可燃物与空气隔绝，燃烧范围仅限于电池组中不良单体内部，并迅速将不良单体内部的火焰熄灭，既避免了火势蔓延，又能够熄灭单体电池燃烧的火焰，保证了电池组的安全性。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型制备的安全锂离子电池组内部结构示意图。
[0018]图中:1-电池组壳体，2-锂离子单体电池，3-带孔螺栓，4-正极端，5-绝缘密封环，6-电池组总正端子，7-电池组盖，8-铝塑膜，9-负极端，10-电池组总负端子，11-灭火剂，12-玻璃钢板，13-泄气阀座，14-聚四氟乙烯块。
【具体实施方式】
[0019]为能进一步公开本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，特例举以下实例详细说明如下。
[0020]一种安全锂离子电池组，包括电池组壳体、电池组壳体内串联成一体的复数个锂离子电池单体，相邻锂离子电池单体之间由绝缘块隔离，离子电池单体与电池组壳体之间置有绝缘板；位于两端锂离子电池单体上的正极端和负极端分别通过密封固装于电池组壳体上电池组盖中的电池组总正端子和电池组总负端子引出；电池组盖上置有排气装置。
[0021]本实用新型创新点包括:
[0022]所述电池组壳体内的空余处填充有灭火剂。
[0023]本实用新型创新点还包括:
[0024]所述排气装置包括密封焊接在电池组盖一孔上的泄气阀座，泄气阀座内通过带孔螺栓密封固装一铝塑膜。
[0025]所述绝缘块为聚四氟乙烯块。
[0026]所述绝缘板为玻璃钢板。
[0027]所述电池组盖中的电池组总正端子和电池组总负端子与电池组盖之间均密封固装有绝缘密封环。
[0028]实施例:
[0029]本实用新型安全锂离子电池组的制作过程
[0030](I)制出I个长*宽*厚=102mm*102mm*lmm不锈钢片作为电池组盖7，电池组壳盖上制有3个孔，中间孔上焊接有带M12内螺纹的泄气阀座13，两端的孔中的一个孔上装有电池组总正端子6，电池组总正端子材料为LY12铝合金。电池组总正端子与电池组盖之间有一材质为聚丙烯的绝缘密封环5，通过冲压使电池组总正端子形变挤压绝缘密封环来达到压缩密封的效果。两端孔中的另一个孔上装有Y2紫铜材料的电池组总负端子10，电池组总负端子与电池组盖之间有一材质为聚丙烯的绝缘密封环，通过冲压使电池组总负端子形变挤压绝缘密封环来达到压缩密封的效果。
[0031]⑵制出I个内部长*高*厚=100mm*100mm*100mm的无盖不锈钢壳体作为电池组壳体1，电池组壳体的壁厚为Imm ;电池组壳体内壁用硅胶粘一层厚度为0.2mm的玻璃钢板
12ο
[0032]⑶选用8个壳体材料为铝合金的锂离子单体电池2，每一个单体电池的长*高*厚=95mm*80mm*10mm ;每一个单体电池的容量为5Ah ;将8个锂离子单体电池串联成一体后的正极端4通过超声焊焊接电池组盖上的电池组总正端子6上，负极端9通过超声焊焊接在电池组盖上的电池组总负端子10上。
[0033]⑷将过程⑶串联后的8个锂离子单体电池相互平行放置到电池组壳体中，相邻锂离子单体电池之间用聚四氟乙烯块14隔开，电池组盖与电池组壳体采用氩弧焊焊接在一起；通过漏斗将灭火剂11中的磷酸二氢铵和硫酸铵粉末从泄气阀座的开口处注入电池组壳体内，轻轻摇动电池组，使灭火剂粉末充分分散到各单体电池间隙中，通过漏斗将四氯化碳注入电池组壳体内部。灭火剂的各组分比例为磷酸二氢铵50%、硫酸铵25%、四氯化碳25%，注入电池壳体内部的总量为10g ;将厚度为0.15mm的铝塑膜8，放置在泄气阀座13的底部，用一个带槽M12外螺纹带孔螺栓3压紧并固定铝塑膜的外周将电池组密封，完成如图1所示安全锂离子电池组的制作过程。
[0034]本实用新型的工作原理:
[0035]当电池组中某一个单体燃烧时，其热量会促使灭火剂的成份分解，分解反应为吸热反应，一方面起到冷却作用使电池组迅速降温，并且分解产物能形成玻璃状覆盖层使电池中的隔膜、金属箔等固体可燃物与空气隔绝，另一方面化学惰性的四氯化碳在高温下挥发能够稀释电池电解液溶剂蒸汽，从而能够使燃烧范围仅限于电池组中不良单体内部，而不会波及电池组中其他正常单体，避免了火势蔓延，达到在电池组内部熄灭火焰的目的，极大地提高了电池组的安全性。
[0036]尽管上面对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，如还可以制作安全氢镍电池组、安全镉镍电池组、安全铅酸电池组等。这些均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种安全锂离子电池组，包括电池组壳体、电池组壳体内串联成一体的复数个锂离子电池单体，相邻锂离子电池单体之间由绝缘块隔离，离子电池单体与电池组壳体之间置有绝缘板；位于两端锂离子电池单体上的正极端和负极端分别通过密封固装于电池组壳体上电池组盖中的电池组总正端子和电池组总负端子引出；电池组盖上置有排气装置，其特征在于:所述电池组壳体内的空余处填充有灭火剂。
2.根据权利要求1所述一种安全锂离子电池组，其特征在于:所述排气装置包括密封焊接在电池组盖一孔上的泄气阀座，泄气阀座内通过带孔螺栓密封固装一铝塑膜。
3.根据权利要求1所述一种安全锂离子电池组，其特征在于:所述绝缘块为聚四氟乙稀块。
4.根据权利要求1所述一种安全锂离子电池组，其特征在于:所述绝缘板为玻璃钢板。
5.根据权利要求1所述一种安全锂离子电池组，其特征在于:所述电池组盖中的电池组总正端子和电池组总负端子与电池组盖之间均密封固装有绝缘密封环。
【专利摘要】本实用新型涉及一种安全锂离子电池组，包括电池组壳体、电池组壳体内的复数个锂离子电池单体；位于两端锂离子电池单体上的正极端和负极端分别通过电池组总正端子和电池组总负端子引出；电池组盖上置有排气装置，其特点是：所述电池组壳体内的空余处填充有灭火剂。本实用新型通过在电池组内部空余处填充有灭火剂，当电池组中某一单体电池燃烧时，其热量会促使灭火剂的成分分解，分解反应为吸热反应，不仅起到冷却作用使电池组迅速降温，而且分解产物能形成玻璃状覆盖层使电池中的可燃物与空气隔绝，燃烧范围仅限于电池组中不良单体内部，并迅速将不良单体内部的火焰熄灭，既避免了火势蔓延，又能够熄灭单体电池燃烧的火焰，保证了电池组的安全性。
【IPC分类】A62C3-16, H01M10-42, H01M2-12
【公开号】CN204271170
【申请号】CN201420537958
【发明人】张健, 蒋宁懿, 刘全兵
【申请人】中国电子科技集团公司第十八研究所
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年9月18日