一种磷酸铁锂电芯的保护结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电池技术领域，特别涉及到一种磷酸铁锂电芯的保护结构。
【背景技术】
[0002]随着能源的日益匮乏、整车技术的不断发展以及节能环保意识逐渐深入人心，电动汽车产业得到了许多国家的政策扶持，世界绝大多数著名汽车生产商都在电动汽车的研发和试验上投入的巨资，我国也将其列为863计划的重点攻关项目，电动汽车越来越受到人们的重视。
[0003]现阶段电动汽车还存在许多的技术瓶颈，例如说，由于锂离子电池的电解液是有机溶质，电池的使用环境复杂多变，电池在使用过程中存在膨胀、短路、发热的风险，甚至有可能造成整车断电甚至爆炸。现阶段设计往往通过整体电池包的运行参数监控，不断进行调控来防止失效的发生。但由于电动汽车的电池包均为多个电芯串并联而成，电芯之间间隙紧凑。单个电芯臌胀、短路后会对周围电芯造成应力和温升，可能会造成连锁反应，导致整个电池包失效、燃烧，甚至爆炸。因此单个电芯内部具备有效的减震、防止超压、短路响应的结构，能具备在单体失效时立即发挥与电池包整体断开的作用，就显得尤为重要。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提出一种磷酸铁锂电芯的保护结构，通过该保护结构可以实现对电池的减震吸能、排气减压和短路防护，避免整包短路等更大的事故。
[0005]本实用新型的磷酸铁锂电芯的保护结构包括柔性极耳、顶盖、弹簧、排气板、振动吸能构件，所述极耳的一端与电芯电极相连，另一端与排气板连接；所述振动吸能构件的顶端夹于顶盖与电池外壳之间，振动吸能构件的底部与排气板固定连接；所述弹簧夹设于顶盖与排气板之间；所述排气板为金属制成的多孔板；所述振动吸能构件为倒置锥形结构，振动吸能构件的侧壁的截面为阶梯状。
[0006]电池壳体在正负极装入后，剩余顶部空间可作为极耳、弹簧、排气板、振动吸能构件的安装空间。整车在行驶过程中，由路面不平以及电驱动系统、传动系和车轮等部件会激发汽车的振动，电动汽车搭载的电池包一般固定于车底板上，上述弹簧、振动吸能构件可将整车传递的轴向振动有效减弱，再通过电池包内部的减振结构逐步将外部应力吸收，可有效延长电芯的使用寿命。
[0007]磷酸铁锂电解液在充放电过程中易挥发，在内部气体到达一定压力后，其产生的气体可依次通过排气板的孔隙、电芯顶盖排放，以保证电池使用的安全性和寿命；如电解液挥发后产生的气压不足以通过排气板内部的孔隙，则不能达到排气的效果。
[0008]上述柔性极耳采用银锡合金制成，为细丝状，其表面镀镍，可在短路电流过大时，直接熔断，这样就使得电芯的正负极输入与整包断开，使短路造成的影响降到最低。
[0009]进一步地，所述柔性极耳的长度大于排气板与电芯电极的距离，以避免排气板上下振动时拉断极耳。
[0010]进一步地，所述顶盖与振动吸能构件之间所形成的空腔内安装有多孔纤维制成的隔板，所述隔板的中部设有供弹簧穿过的通孔。该隔板可以吸收逸散至顶盖与振动吸能构件之间的少量电解液液体。
[0011]进一步地，为便于安装和固定稳定，所述振动吸能构件的顶端设有上固定槽，所述顶盖的边缘夹于所述上固定槽内；所述振动吸能构件的底端设有下固定槽，所述排气板的边缘夹于所述下固定槽内。
[0012]本实用新型的磷酸铁锂电芯的保护结构可以实现对电池的减震吸能、排气减压和短路防护，具有很好的实用性。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的磷酸铁锂电芯的保护结构的位置示意图。
[0014]图2是本实用新型的磷酸铁锂电芯的保护结构的分解示意图。
[0015]图3是本实用新型的磷酸铁锂电芯的保护结构的剖视图。
[0016]附图标示:1、极耳；2、顶盖；3、弹簧；4、排气板；5、振动吸能构件；6、电极、7、夕卜壳。
【具体实施方式】
[0017]下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
[0018]实施例1:
[0019]如图所示，本实施例的磷酸铁锂电芯的保护结构包括柔性极耳1、顶盖2、弹簧3、排气板4、振动吸能构件5,所述极耳I的一端与电芯电极6相连,另一端与排气板4连接，柔性极耳I的长度大于排气板4与电芯电极6的距离；所述振动吸能构件5的顶端夹于顶盖2与电池外壳7之间，振动吸能构件5的底部与排气板4固定连接；所述弹簧3夹设于顶盖2与排气板4之间；所述排气板4为金属制成的多孔板；所述振动吸能构件5为倒置锥形结构，振动吸能构件5的侧壁的截面为阶梯状。
[0020]顶盖2与振动吸能构件5之间所形成的空腔内安装有多孔纤维制成的隔板(图中未画出隔板)，所述隔板的中部设有供弹簧3穿过的通孔。该隔板可以吸收逸散至顶盖2与振动吸能构件5之间的少量电解液液体。
[0021]为便于安装和固定稳定，所述振动吸能构件5的顶端设有上固定槽51，所述顶盖2的边缘夹于所述上固定槽51内；所述振动吸能构件5的底端设有下固定槽52，所述排气板4的边缘夹于所述下固定槽52内。
[0022]电池壳体在正负极装入后，剩余顶部空间可作为极耳1、弹簧3、排气板4、振动吸能构件5的安装空间。整车在行驶过程中，由路面不平以及电驱动系统、传动系和车轮等部件会激发汽车的振动，电动汽车搭载的电池包一般固定于车底板上，上述弹簧3、振动吸能构件5可将整车传递的轴向振动有效减弱，再通过电池包内部的减振结构逐步将外部应力吸收，可有效延长电芯的使用寿命。
[0023]磷酸铁锂电解液在充放电过程中易挥发，在内部气体到达一定压力后，其产生的气体可依次通过排气板4的孔隙、电芯顶盖2排放，以保证电池使用的安全性和寿命；如电解液挥发后产生的气压不足以通过排气板4内部的孔隙，则不能达到排气的效果。
[0024]上述柔性极耳I采用银锡合金制成，为细丝状，其表面镀镍，可在短路电流过大时，直接熔断，这样就使得电芯的正负极输入与整包断开，使短路造成的影响降到最低。
【主权项】
1.一种磷酸铁锂电芯的保护结构，其特征在于包括柔性极耳、顶盖、弹簧、排气板、振动吸能构件，所述极耳的一端与电芯电极相连，另一端与排气板连接；所述振动吸能构件的顶端夹于顶盖与电池外壳之间，振动吸能构件的底部与排气板固定连接；所述弹簧夹设于顶盖与排气板之间；所述排气板为金属制成的多孔板；所述振动吸能构件为倒置锥形结构，振动吸能构件的侧壁的截面为阶梯状。
2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电芯的保护结构，其特征在于所述柔性极耳的长度大于排气板与电芯电极的距离。
3.根据权利要求1或2所述的磷酸铁锂电芯的保护结构，其特征在于所述顶盖与振动吸能构件之间所形成的空腔内安装有多孔纤维制成的隔板，所述隔板的中部设有供弹簧穿过的通孔。
4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂电芯的保护结构，其特征在于所述振动吸能构件的顶端设有上固定槽，所述顶盖的边缘夹于所述上固定槽内；所述振动吸能构件的底端设有下固定槽，所述排气板的边缘夹于所述下固定槽内。
【专利摘要】本实用新型的目的是提出一种磷酸铁锂电芯的保护结构，通过该保护结构可以实现对电池的减震吸能、排气减压和短路防护，避免整包短路等更大的事故。该磷酸铁锂电芯的保护结构包括柔性极耳、顶盖、弹簧、排气板、振动吸能构件，所述极耳的一端与电芯电极相连，另一端与排气板连接；所述振动吸能构件的顶端夹于顶盖与电池外壳之间，振动吸能构件的底部与排气板固定连接；所述弹簧夹设于顶盖与排气板之间；所述排气板为金属制成的多孔板；所述振动吸能构件为倒置锥形结构，振动吸能构件的侧壁的截面为阶梯状。上述弹簧、振动吸能构件可将整车传递的轴向振动有效减弱，再通过电池包内部的减振结构逐步将外部应力吸收，可有效延长电芯的使用寿命。
【IPC分类】H01M10-058, H01M2-12, H01M2-26, H01M2-10
【公开号】CN204391212
【申请号】CN201520011149
【发明人】段超, 杨双泉, 宋传培, 付昌文, 徐金鑫
【申请人】奇瑞汽车股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月8日