一种阻燃软包电池模块的制作方法

1.本实用新型涉及软包电池领域，具体是一种阻燃软包电池模块。


背景技术：

2.锂离子电池被誉为21世纪的“绿色化学能源”，在移动设备、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。软包锂离子电池和传统钢壳、铝壳等锂离子电池相比，设计灵活，电芯外形可以任意形状，能量密度更大，电池的安全性相对更好，在发生安全问题时，软包锂离子电池一般会胀气裂开，不易发生爆炸。由于软包电池在设计和安全方面有较高的优势，其市场份额不断提升。
3.但是，安全总是相对的，随着电池技术的发展，锂离子电池的能量密度越来越高，锂离子电池的安全问题也越来越突出。近年来新能源锂离子电池电动车和储能系统的火灾事故时有发生，带来较大的生命财产损失，影响新能源事业的发展。锂离子电池火灾事故通常由单体电芯温度异常升高，引起单体电芯热失控，起火燃烧，然后引发相邻电芯起火燃烧，再进一步引发相邻模组的热失控，产生大量的明火和浓烟，危机人们生命安全。电芯热失控发生后，产生的明火，短时积累大量热量，并产生有害气体；热量传导，又是临近电池组热失控的主要原因。因此，在软包电池成组设计和生产时，必须采取有效预防措施，从局部区域着手，设置安全屏障，在热失控早期，熄灭明火，防止过多热量产生；同时，需要做好阻隔热传导设计，阻止热传导热扩散，防止热失控大规模蔓延。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种阻燃软包电池模块，具有良好的散热及阻燃隔热性，防止软包电池温度异常升高，防止热失控大规模扩散。
5.本实用新型的技术方案为：
6.一种阻燃软包电池模块，包括有至少一个软包电池单体，包裹于全部软包电池单体外由一个金属散热板、两个电极顶板和三个模块端板组成的电池箱体；所述的金属散热板位于全部软包电池单体的最顶端，两个电极顶板分别位于全部软包电池单体的两端，其中一个模块端板位于全部软包电池单体的最底端，另外两个模块端板分别位于全部软包电池单体的两侧，所述的三个模块端板的内壁上均固定有阻燃隔热缓冲层；所述的金属散热板内置有循环管路，循环管路内置有阻燃液体，金属散热板上设置有分别与循环管路两端连接的进液接口和回液接口，且所述的进液接口和回液接口均位于电池箱体的外部，金属散热板的底端设置有延伸至电池箱体内部且与循环管路连通的热触控喷嘴；所述的两个电极顶板上均设置有位于电池箱体外的金属汇流排，软包电池单体的正负极极耳分别与两个电极顶板上的金属汇流排焊接固定。
7.所述的金属散热板的底端设置有两个热触控喷嘴，两个热触控喷嘴分别位于软包电池单体的正极侧和负极侧。
8.所述的金属散热板内置的循环管路为s形弯折管路结构。
9.所述的软包电池单体的正负极极耳与对应电极顶板之间的缝隙设置有耐高温阻燃密封胶。
10.所述的两个电极顶板为耐高温阻燃非金属板。
11.所述的金属汇流排和对应的电极顶板之间设置有耐高温阻燃绝缘层。
12.所述的阻燃隔热缓冲层为耐高温阻燃气溶胶、耐高温阻燃硅胶泡棉或耐高温阻燃纤维板。
13.所述的阻燃隔热缓冲层的厚度为0.5
‑
5.0mm。
14.所述的阻燃液体为有机磷阻燃剂。
15.本实用新型的优点：
16.本实用新型设置有金属散热板，当软包电池模块的软包电池单体发生异常产热时，能将热量及时导走；当软包电池模块的软包电池单体温度进一步升高时，将触发金属散热板内的阻燃液体喷出，及时进行强制降温和熄灭明火；同时，软包电池单体外围设置有阻燃隔热缓冲层，可阻止软包电池模块外表温度异常升高，防止热失控大规模扩散。
附图说明
17.图1是本实用新型长度方向的纵剖视图。
18.图2是本实用新型宽度方向的纵剖视图。
具体实施方式
19.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。
20.见图1和图2，一种阻燃软包电池模块，包括有三个软包电池单体1，包裹于全部软包电池单体1外由一个金属散热板2、两个电极顶板3,4和三个模块端板5,6，7组成的电池箱体；
21.金属散热板2位于全部软包电池单体1的最顶端，两个电极顶板3,4分别位于全部软包电池单体1的两端，其中一个模块端板5位于全部软包电池单体1的最底端，另外两个模块端板6,7分别位于全部软包电池单体1的两侧，三个模块端板5,6，7的内壁上均固定有阻燃隔热缓冲层8；
22.金属散热板2内置有s形弯折管路结构的循环管路，循环管路内置有阻燃液体，金属散热板2上设置有分别与循环管路两端连接的进液接口21和回液接口22，且进液接口21和回液接口22均位于电池箱体的外部，金属散热板1的底端设置有两个延伸至电池箱体内部的热触控喷嘴23，两个热触控喷嘴23分别位于软包电池单体1的正极侧和负极侧；
23.两个电极顶板3,4上均设置有位于电池箱体外的金属汇流排9，软包电池单体1的正负极极耳分别与两个电极顶板4上的金属汇流排9焊接固定，软包电池单体1的正负极极耳与对应电极顶板3或4之间的缝隙设置有耐高温阻燃密封胶进行绝缘密封。
24.其中，两个电极顶板3,4为耐高温阻燃非金属板；金属汇流排9和对应的电极顶板3或4之间设置有耐高温阻燃绝缘层；阻燃隔热缓冲层8为耐高温阻燃硅胶泡棉，其中，模块端
板5上的阻燃隔热缓冲层8其厚度为3mm，另两个模块端板6,7上的阻燃隔热缓冲层8其厚度均为1mm；金属散热板2循环管路内的阻燃液体为有机磷阻燃剂。
25.本实用新型的工作原理：
26.本实用新型在正常工作时，金属散热板2循环管路内的阻燃液体在液体泵的作用下进行回流散热，维持软包电池模块内部的温度稳定；当软包电池单体1异常产热、出现燃烧风险时，将触发金属散热板2上的热失控喷嘴23打开，热失控喷嘴23将阻燃液体喷洒到电池箱体内部，对软包电池模块内部直接降温和阻燃，避免软包电池模块内部热失控的发生；同时，由于在模块端板5,6，7上均设置有阻燃隔热缓冲层8，当软包电池模块内出现异常高温时，阻燃隔热缓冲层8能保证软包电池模块外部温度不异常升高，防止异常高温影响邻近软包电池模块。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种阻燃软包电池模块，其特征在于：包括有至少一个软包电池单体，包裹于全部软包电池单体外由一个金属散热板、两个电极顶板和三个模块端板组成的电池箱体；所述的金属散热板位于全部软包电池单体的最顶端，两个电极顶板分别位于全部软包电池单体的两端，其中一个模块端板位于全部软包电池单体的最底端，另外两个模块端板分别位于全部软包电池单体的两侧，所述的三个模块端板的内壁上均固定有阻燃隔热缓冲层；所述的金属散热板内置有循环管路，循环管路内置有阻燃液体，金属散热板上设置有分别与循环管路两端连接的进液接口和回液接口，且所述的进液接口和回液接口均位于电池箱体的外部，金属散热板的底端设置有延伸至电池箱体内部且与循环管路连通的热触控喷嘴；所述的两个电极顶板上均设置有位于电池箱体外的金属汇流排，软包电池单体的正负极极耳分别与两个电极顶板上的金属汇流排焊接固定。2.根据权利要求1所述的一种阻燃软包电池模块，其特征在于：所述的金属散热板的底端设置有两个热触控喷嘴，两个热触控喷嘴分别位于软包电池单体的正极侧和负极侧。3.根据权利要求1所述的一种阻燃软包电池模块，其特征在于：所述的金属散热板内置的循环管路为s形弯折管路结构。4.根据权利要求1所述的一种阻燃软包电池模块，其特征在于：所述的软包电池单体的正负极极耳与对应电极顶板之间的缝隙设置有耐高温阻燃密封胶。5.根据权利要求1所述的一种阻燃软包电池模块，其特征在于：所述的两个电极顶板为耐高温阻燃非金属板。6.根据权利要求1所述的一种阻燃软包电池模块，其特征在于：所述的金属汇流排和对应的电极顶板之间设置有耐高温阻燃绝缘层。7.根据权利要求1所述的一种阻燃软包电池模块，其特征在于：所述的阻燃隔热缓冲层为耐高温阻燃气溶胶、耐高温阻燃硅胶泡棉或耐高温阻燃纤维板。8.根据权利要求1所述的一种阻燃软包电池模块，其特征在于：所述的阻燃隔热缓冲层的厚度为0.5
‑
5.0mm。9.根据权利要求1所述的一种阻燃软包电池模块，其特征在于：所述的阻燃液体为有机磷阻燃剂。

技术总结
本实用新型公开了一种阻燃软包电池模块，包括有至少一个软包电池单体，包裹于全部软包电池单体外由一个金属散热板、两个电极顶板和三个模块端板组成的电池箱体；金属散热板内置有填充有阻燃液体的循环管路，金属散热板上设置有延伸至软包电池模块内部且与循环管路连通的热触控喷嘴，三个模块端板的内壁上均固定有阻燃隔热缓冲层。本实用新型软包电池单体发生异常产热时，金属散热板能将热量及时导走；当软包电池模块的软包电池单体温度进一步升高时，热触控喷嘴能将阻燃液体喷出，及时进行强制降温和熄灭明火；同时，软包电池单体外围设置有阻燃隔热缓冲层，可阻止软包电池模块外表温度异常升高，防止热失控大规模扩散。防止热失控大规模扩散。防止热失控大规模扩散。


技术研发人员：王从周 曹勇 苏峰 赵伟
受保护的技术使用者：合肥国轩高科动力能源有限公司
技术研发日：2021.02.01
技术公布日：2021/9/10