抑制热失控传播的锂电池箱的制作方法

本发明涉及一种锂电池，尤其涉及的是一种锂电池箱。

背景技术：

1、当今，能源危机与环境污染问题变得日益严峻。因此，电能作为一种清洁能源受到越来越多人的重视。锂电池作为电能的重要载体之一，因其高能量密度、长循环寿命和无记忆效应等优点，在航空航天、储能电站和电动汽车等领域得到广泛应用。然而，锂电池内部的化学物质非常活跃，在受到热滥用、机械滥用等不当使用条件下，可能会发生一系列放热反应，最终导致热失控，释放大量热量和可燃气体。这可能导致火灾甚至爆炸事故，对人们的生命财产安全带来潜在的威胁。此外，在实际应用中，通常会将多块电池组成电池簇进行使用，一旦电池簇中的某一块电池发生热失控，热量可能蔓延至相邻电池，引发热失控传播，增加了更大的风险，这限制了锂电池进一步推广应用的可能性。

2、为了解决这些问题，科学家和工程师们正在积极努力研发新的技术和方法，以确保锂电池的安全性能。其中包括但不限于：改进电池的结构和设计，增强其耐热滥用和机械滥用的能力，从而减少热失控的可能性。引入智能温度监测和控制系统，及时检测电池温度的异常，并采取相应措施，如降低电池的充放电速率，以防止热失控的发生。开发更安全的防火材料，用于电池包装和电池簇设计，以隔离电池热失控时的热量和可燃气体扩散。建立完善的智能监控系统，实时监测电池簇中各个单体电池的状态，及时发现异常并采取措施，以防止热失控蔓延。如cn116742248a一种应用于消防设备的防火防爆锂电池装置，通过设置防爆壳体和防爆板采用的是q235碳素钢材质，非常牢固坚实，隔绝外部火源，以及锂电池组各个侧面外围防火防爆结构的设置，全方位地进行防护，更加安全可靠。但是该方式在锂电池外部增加的防爆结构使得整个锂电池尺寸变得很大，不符合目前集成化、小体积的要求，再者，该防爆装置只是起到隔离作用，无法对已经发生的热失控现象进行抑制。或，cn216311907u一种锂电池的防爆阻燃结构，也是与外部环境进行隔离，只能控制该电池箱与外部的隔离，无法在某一个或某几个电池发生膨胀初期抑制。因此上述的这些方法要么就是很难突破技术上的瓶颈，要么就是会耗费额外的资源及成本。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息已构成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：如何解决目前的锂电池箱实现热失控的方式，无法在某一个或某几个电池发生膨胀初期进行抑制热失控的问题。

2、本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

3、抑制热失控传播的锂电池箱，包括电池箱体、多个电池单体、多个电池槽，多个所述电池槽呈阵列排布，每排所述电池槽之间连接弹性件；若只有一排，则该排的电池槽两端与所述电池箱体滑动连接；若排数大于或等于二时，则首排和末排的所有电池槽均与所述电池箱体滑动连接、且相邻排之间的电池槽之间滑动连接；所述电池单体连接所述电池槽内。

4、本发明在正常状态下，弹性件处于自然状态，电池单体位于电池槽内，当某个或某几个电池单体发生热失控，气体迅速积聚时，膨胀力将转换为电池槽之间的推力，使电池槽在沿电池箱体滑行并分离，从而实现失控电池与未失控电池之间的分离，这样的设计有效减小失控电池与未失控电池之间的接触面积，大幅降低二者之间的传热速率，从而延缓热量蔓延至正常电池的过程。同时，电池槽之间的分离也增加了电池单体与周围环境的接触面积，提高电池单体与空气的换热效率，使多余的热量能够更快散发。综合作用下，本发明能够有效抑制电池箱体内部的热失控传播，显著提高电池系统的安全性能。

5、优选的，所述电池箱体为矩形腔体，所述电池箱体的底部为空，所述电池箱体的底部两侧包括滑轨或滑槽，所述电池槽的侧面包括滑槽或滑轨，所述电池槽与所述电池箱体通过滑轨与滑槽实现滑动连接。

6、优选的，所述电池槽的顶部包括电池容置腔，所述电池单体的底部连接在所述电池容置腔内，所述电池容置腔与所述电池单体的底部过渡配合或间隙配合。

7、优选的，所述电池箱体为矩形腔体，所述电池箱体的中部开设贯穿孔，所述贯穿孔的两侧包括滑轨或滑槽，所述电池槽的侧面包括滑槽或滑轨，所述电池槽与所述电池箱体通过滑轨与滑槽实现滑动连接，所述电池槽中部竖直方向为贯穿结构，所述电池单体穿过中部贯穿结构。

8、优选的，所述电池槽的中部贯穿结构处与所述电池单体的中部过渡配合或间隙配合。

9、优选的，所述滑轨为矩形滑轨、燕尾型滑轨、三角形滑轨、梯形滑轨、弧型滑轨中的任意一种，所述滑槽为矩形滑槽、燕尾型滑槽、三角形滑槽、梯形滑槽、弧型滑槽中的任意一种。

10、本发明中每个电池槽内的电池容置腔或中部贯穿结构能够比较牢固的固定住电池单体，有效避免电池单体与电池槽之间的相对位移，使之成为一个整体结构。同时，该电池槽还具备在方形电池热失控期间将产生的推力传递到电池槽上的功能。这一设计不仅为电池单体的稳定性提供了有力支撑，还为后续电池槽的可滑动性奠定了基础。

11、优选的，所述弹性件为弹簧，当电池箱体内电池单体处于自然状态时，所述弹性件处于自然状态。

12、优选的，所述弹性件为多个时，所述弹性件平行间隔布置。

13、优选的，所述电池槽连接弹性件的侧面开设容置槽，所述弹性件的端部部分容纳在所述容置槽内。

14、弹性件可以部分内置在容置槽内，缩小相邻电池槽自然状态下之间的距离，电池箱体内部两端可预留一些膨胀空间，使得发生膨胀后，未发生热失控的电池单体顺利远离发生热失控的电池单体。

15、优选的，所述电池箱体为硬质壳体制得。

16、采用硬壳外壳设计，以确保在发生热失控时电池单体能够明显膨胀，并通过此特性对相邻电池单体施加挤压力，从而实现彼此之间的分离，为后续电池单体在意外情况下能够安全分离奠定基础，有效预防可能的连锁反应。

17、本发明的优点在于：

18、(1)本发明在正常状态下，弹性件处于自然状态，电池单体位于电池槽内，当某个或某几个电池单体发生热失控，气体迅速积聚时，膨胀力将转换为电池槽之间的推力，使电池槽在沿电池箱体滑行并分离，从而实现失控电池与未失控电池之间的分离，这样的设计有效减小失控电池与未失控电池之间的接触面积，大幅降低二者之间的传热速率，从而延缓热量蔓延至正常电池的过程。同时，电池槽之间的分离也增加了电池单体与周围环境的接触面积，提高电池单体与空气的换热效率，使多余的热量能够更快散发。综合作用下，本发明能够有效抑制电池箱体内部的热失控传播，显著提高电池系统的安全性能；

19、(2)本发明中每个电池槽内的电池容置腔或中部贯穿结构能够比较牢固的固定住电池单体，有效避免电池单体与电池槽之间的相对位移，使之成为一个整体结构。同时，该电池槽还具备在方形电池热失控期间将产生的推力传递到电池槽上的功能。这一设计不仅为电池单体的稳定性提供了有力支撑，还为后续电池槽的可滑动性奠定了基础；

20、(3)弹性件可以部分内置在容置槽内，缩小相邻电池槽自然状态下之间的距离，电池箱体内部两端可预留一些膨胀空间，使得发生膨胀后，未发生热失控的电池单体顺利远离发生热失控的电池单体；

21、(4)采用硬壳外壳设计，以确保在发生热失控时电池单体能够明显膨胀，并通过此特性对相邻电池单体施加挤压力，从而实现彼此之间的分离，为后续电池单体在意外情况下能够安全分离奠定基础，有效预防可能的连锁反应。