[发明专利]一种锂电池包

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有防爆功能的锂电池包，属于锂电池安全以及储能技术 领域

背景技术

随着我国经济发展以及工业化进程加快，一系列的环境问题相继浮出水 面，能源危机和环境污染也已成为制约我国发展的重要矛盾，因此，调整能 源结构，推动储能技术创新已经成为国家重点发展战略。锂离子电池是储能 领域最重要的技术之一，在光伏发电以及电动汽车领域均有广泛的应用。

市面现有的锂电池主要有磷酸铁锂电池、三元锂电池、钴酸锂电池等， 工作时采用的散热方式主要是空气冷却，然而空气的对流换热系数较小，换 热效果不明显，锂电池在充放电过程中会因电化学反应以及物质传递产生热 量，如果这些热量未及时排出而大量累积，会进一步造成电池温度上升，反 应加快，影响电池寿命，一旦遇到某个电芯温度急剧上升的情况，无法保证 电池组整体的安全。除此之外，部分锂电池(如三元锂电池)如内部短路， 正极材料遇水或者发生严重挤压变形，会产生明火，更严重地，可能会引发 热失控，最终导致电池剧烈燃烧甚至造成电池组连环爆炸。

提高锂电池包的安全性，可以通过改善电池包材料的力学性能和阻燃性能 来实现。李轩科(CN103073836A)和易静(易静.沥青基炭纤维ABS/树脂 导热复合材料的制备研究[D].武汉科技大学,2013.)等人制备了一系列一 维碳纤维/高分子复合材料并研究了复合材料的导热性能及抗冲击性能，在此 基础上，胡妞(胡妞,李布楠,高本征.炭纤维/树脂复合材料导热性能的数 值模拟[J].当代化工,2014,43(12):2636-2639.)等人计算了一维碳纤维 /环氧树脂界面热阻的大小，结果表明，上述复合材料在特定方向上具有出色 的室温热导率及抗冲击强度。由于这些独特的性质，将上述复合材料用在锂 电池包内部，既可以使热量沿一定路线定向传导，又能保证电池结构的力学 性能，然而现有文献中并未见到这种复合材料在相关领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有锂电池包散热困难，整体机械强度不足，难 以同时做到防水和透气的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种锂电池包，包括外壳盖子、壳体、电 池架、分流器、电池电路保护板、采样线、通信线和动力线，所述电池架用 于固定电芯，所述电芯通过动力线连接为电池组，所述电池组的正极通过动 力线引至所述电池包的正极端子，所述电池组的负极通过动力线与分流器一 极连接，所述分流器的另一极通过导线引致电池包的负极端子，所述电池电 路保护板通过采样线与电芯、分流器以及热电偶相连，负责监测电芯及分流 器的电压和温度，并通过通信线将采集数据传至电池包外。

优选地，所述电芯为磷酸铁锂电芯、钴酸锂电芯、三元锂电芯或聚合物锂 电芯。

优选地，所述电池架为一维碳纤维改性阻燃高分子复合材料。

优选地，所述高分子复合材料的基体为阻燃环氧树脂或阻燃丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物(ABS)。

优选地，所述外壳壳体为阻燃PC合金和/或阻燃ABS合金。

优选地，所述一维碳纤维为表面活化处理的沥青碳纤维。

优选地，所述一维碳纤维伸展取向一致。

优选地，所述电池架设置有圆形空隙和/或星形空隙。

优选地，所述空隙的排布方向与碳纤维伸展方向相同。

优选地，所述壳体顶部设置有防水通风的凹槽结构。

本发明提供的锂电池包，具有优异的散热性能，可以通过碳纤维导路将电 芯充放电过程中产生的热量定向散发至电池包外部，杜绝因热量累积带来的 安全隐患，并能保证一旦某个电芯过热甚至爆炸后释放的大量热不影响周围 电芯的工作环境，除此之外，所述锂电池包机械性能良好，可耐受电芯爆炸 产生的冲击，阻燃性好，能避免电芯着火而引起的锂电池包整体燃烧。所述 锂电池包壳体顶部特殊的凹槽结构既可防水又不会妨碍电池包内部热空气向 外对流。本发明工艺简单，结构紧凑，重量轻，在光伏发电以及电动汽车等 新能源储能技术领域有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种锂电池包结构示意图；

图2是图1所示锂电池包的壳体与电池架的配合示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步描述。