一种有效减缓热失控的安全模组的制作方法

本实用新型涉及锂电池模组，具体涉及一种有效减缓热失控的安全模组。

背景技术：

锂离子电池因其低成本、高性能、大功率、绿环境等诸多优势，现已成为新能源的典型代表，广泛应用于3c数码产品、电动汽车等领域。随着锂离子电池的不断推广，锂离子电池的安全性越来越受到人们的关注，由于电池本身技术原因或是使用不当等问题都可能会造成锂离子电池爆炸，引起火灾等安全事故。尤其近几年以电动汽车为主的电动交通工具市场对锂离子电池的需求不断加大，在发展大功率锂离子电池体系过程中，电池安全问题引起了广泛重视，存在的问题急需进一步解决。

由多个单个的电池通过串、并联后安装在壳体中构成的锂电池模组供车辆使用。其中电池在80～90℃时是安全的，当其内部温度升高到90～120℃时sei膜开始分解，释放热量使温度升高；当温度达到120～130℃时sei膜的保护层遭到破坏，负极与溶剂、粘结剂反应，温度升高，隔膜融化关闭；温度继续升高至150℃之上后，内部电解质开始进行分解，继续释放热量，进一步加热；电池温度达到200℃之上时，正极材料分解，释放出大量热和气体，持续升温；250-350℃嵌锂态负极开始与电解液发生反应产生大量气体，使电池内部的压力过大而发生爆炸，进而会引发其他电池跟随爆炸。

为了避免电池爆炸，目前都在电池的顶盖上设置防爆阀，当电池内部压力过大时，防爆阀会自动打开泄压，避免了爆炸的产生。但电池内部电解液、有毒性或腐蚀性气体等一同泄露出来，严重污染环境，并对其正常的电池也造成安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种有效减缓热失控的安全模组。

一种有效减缓热失控的安全模组，包括装在壳体内的电池，所述电池的顶盖上设有防爆阀，所述防爆阀的顶端设有防泄块，位于防泄块的顶端设有压片。

进一步方案，所述防泄块包括袋体，所述袋体内部填充有灭火块。

更进一步方案，所述袋体的材质是阻燃塑料薄膜，所述灭火块的材质是碳酸钙粉末。阻燃塑料薄膜是现有产品，如阻燃聚丙烯材料，在防爆阀打开时就可融化，避免引入新的易燃物。碳酸钙粉末也是现有市购的产品，将其填充在袋体内形成块状结构。

进一步方案，所述防泄块为矩形结构，其长度与壳体的长度一致。

进一步方案，所述防泄块粘附在防爆阀的顶端面。

进一步方案，所述壳体上设有限位块，所述限位块为l形结构，其垂直段固定在壳体的外侧壁上、水平段置于电池的顶端面；所述压片卡扣在限位块的水平段上。

所述压片为平板结构，其位于限位块的位置开设有与其相吻合的缺口，安装时，将压片平放在电池与防泄块上方，将其缺口卡在限位块的水平段上，实现对压片实现定位。

当电池模组中的某个电池短路等异常情况发生，防爆阀开启后，其喷出的高温物质融化防泄块的袋体，使其内部的灭火块暴露出来，碳酸钙粉末从防爆阀的口大量灌入电池内部，从而隔离了外界的氧气，并吸收电池内部的热量；同时碳酸钙粉末与电池内部产生的的化学物质发生反应，并且阻止电池内部隔膜进一步被破坏，从而达到有效减缓热失控的作用。

例如：电解液lipf6首先分解为pf5和lif，pf5与痕量的水以及有机溶剂发生反应产生具有毒性的腐蚀性的hf气体，pf5、hf均会腐蚀隔膜。而加入的碳酸钙的加入会与hf产生反应：caco3+2hf=caf2+h2o+co2，从而消耗电池内部产生的腐蚀性物质，达到有效减缓热失控的作用。

此外，高温下碳酸钙还会分解生成氧化钙和二氧化碳，由于该反应是吸热反应，从而可以有效降低失控电池的温度，同时生成的产物一定程度上隔绝了空气中的氧气，能有效减缓电池热失控。

本实用新型在防泄块的顶端设有压片，是用于压制电池内部冲出来的气体，防止对其他产品产物危害。

附图说明

图1为本实用新型中防泄块安装示意图，

图2为本实用新型结构示意图。

图中：1-壳体，2-电池，3-防泄块，4-限位块，5-压片。

具体实施方式

如图1-2所示，一种有效减缓热失控的安全模组，包括装在壳体1内的电池2，所述电池2的顶盖上设有防爆阀，所述防爆阀的顶端设有防泄块3，位于防泄块3的顶端设有压片5。

进一步方案，所述防泄块3包括袋体，所述袋体内部填充有灭火块。

更进一步方案，所述袋体的材质是阻燃塑料薄膜，所述灭火块的材质是碳酸钙粉末。

进一步方案，所述防泄块3为矩形结构，其长度与壳体1的长度一致。

进一步方案，所述防泄块3粘附在防爆阀的顶端面。

进一步方案，所述壳体1上设有限位块4，所述限位块4为l形结构，其垂直段固定在壳体1的外侧壁上、水平段置于电池2的顶端面；所述压片5卡扣在限位块4的水平段上。

当电池模组中的某个电池短路等异常情况发生，防爆阀开启后，其喷出的高温物质融化防泄块的袋体，使其内部的灭火块暴露出来，碳酸钙粉末从防爆阀的口大量灌入电池内部，从而隔离了外界的氧气，并吸收电池内部的热量；同时碳酸钙粉末与电池内部产生的的化学物质发生反应，并且阻止电池内部隔膜进一步被破坏，从而达到有效减缓热失控的作用。

例如：电解液lipf6首先分解为pf5和lif，pf5与痕量的水以及有机溶剂发生反应产生具有毒性的腐蚀性的hf气体，pf5、hf均会腐蚀隔膜。而加入的碳酸钙的加入会与hf产生反应：caco3+2hf=caf2+h2o+co2，从而消耗电池内部产生的腐蚀性物质，达到有效减缓热失控的作用。

此外，高温下碳酸钙还会分解生成氧化钙和二氧化碳，由于该反应是吸热反应，从而可以有效降低失控电池的温度，同时生成的产物一定程度上隔绝了空气中的氧气，能有效减缓电池热失控。

将所有电池2串联或并联成排对齐置于壳体1中，所有电池2的防爆阀在同一条直线上；再将一个防泄块3水平置于所有电池2的防爆阀的顶端端面，并通过双面胶或胶水进行粘住固定。然后将压片的两端缺口卡扣在限位块上，最后再安装上集成盖板总成（图中末画出）。

本实用新型中“固设”、“固定连接”、“安装”、“架设”等均表示相互连接的两部件之间是固定在一起，一般是通过焊接、螺钉或胶粘等方式固定在一起。“滑动连接”是指两部件能相对滑动。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加简洁明了，本实用新型用以上具体实施例进行说明，仅仅用于描述本实用新型，不能理解为对本实用新型的范围的限制。应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。