[发明专利]一种高安全性多功能的动力锂电池组

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体地是涉及一种高安全性多功能的动力锂电池组。

背景技术

现有的动力锂电池系统大多采用多颗电芯并联组成模块、多级模块串联的方式进行电池成组。目前市场上的电芯主要是磷酸铁锂电芯和三元锂电芯。动力电池安装空间受到车辆制约，而三元锂电芯能量密度高，循环性能好，更能满足电动汽车对于续航里程的要求。在小型车和乘用车市场，三元锂电芯的应用越来越广泛。

但是随着三元锂电芯应用的越来越广泛，相应的问题也不断暴露，锂电池出现内短路、外部撞击等造成热失控不可避免，因此如何防止热失控扩展和蔓延十分重要。当电芯出现热失控或内部短路，内压升高，电芯内的电解质喷出并产生400℃以上的高温。这部分热量积聚在在电池模块内部的狭小密闭空间，会引起周围电芯和相邻模块间的热失控扩展反应。

锂电池的适宜工作温度为0℃～60℃，而在极端的温度环境下电芯无法正常充放电，电池组就无法正常工作，车辆无法正常运行，因此控制电芯的温度显得十分重要。

因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

发明内容

本发明旨在提供一种高安全性多功能的动力锂电池组，以解决现有技术当中对热失控扩展应对不足的问题，以及在极端环境下电芯无法正常充发电的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种高安全性多功能的动力锂电池组，包括：由多个动力锂电池单元串联连接形成的锂电池模组，其中每一所述动力锂电池单元均包括正极电池盒、负极电池盒、多个并联的圆柱电芯、正极并联汇流板和负极并联汇流板，其中所述圆柱电芯设置在所述正极电池盒和所述负极电池盒之间，所述正极并联汇流板设置在所述正极电池盒下方，所述负极并联汇流板设置在所述负极电池盒上方；每两个所述动力锂电池单元通过汇流排将所述正极并联汇流板和所述负极并联汇流板进行串联连接；所述锂电池模组与一温控装置连接。

优选地，每一所述动力锂电池单元还包括一电芯导热隔离装置，该电芯导热隔离装置包括上导热板、防护管、下导热板和侧边导热板，其中所述防护管设置在所述上导热板、所述下导热板和所述侧边导热板之间，所述圆柱电芯设置在所述防护管中。

优选地，每一所述动力锂电池单元还包括一泄压隔离板，其设置在所述正极并联汇流板下方，所述泄压隔离板在靠近所述正极并联汇流板的一侧设有多个凸台，所述凸台与所述正极并联汇流板贴合装配，并在所述泄压隔离板和所述正极并联汇流板之间形成散热通道。

优选地，每一所述动力锂电池单元还包括耐高温绝缘片和防爆隔离板，两者与所述负极并联汇流板贴合装配。

优选地，所述正极电池盒在所述圆柱电芯的正极处留有正极开孔，在正极开孔处设置有正极焊接导电片，该正极焊接导电片在每颗所述圆柱电芯的正极位置处都设有熔断极耳，每一颗所述圆柱电芯的正极均与所述正极焊接导电片实现连接。

优选地，所述负极电池盒在所述圆柱电芯的负极处留有负极开孔，在负极开孔处设置有负极焊接导电片，该负极焊接导电片在每颗所述圆柱电芯的负极位置处都设有熔断极耳，每一颗所述圆柱电芯的负极均与所述负极焊接导电片实现连接。

优选地，所述正极并联汇流板与所述正极焊接导电片焊接成一体，并且所述正极并联汇流板在所述圆柱电芯位置处设有开孔。

优选地，所述负极并联汇流板与所述负极焊接导电片焊接成一体，并且所述负极并联汇流板在所述圆柱电芯位置处设有开孔。

优选地，所述凸台的最大高度为6mm，并且所述凸台的位置与所述圆柱电芯的位置交错排布。

优选地，所述温控装置设置在所述侧边导热板上，其包括但不限于PTC加热装置、加热片加热装置、液体加热装置、冷却液冷却装置、风扇冷却装置。

采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：

1.本发明所述的高安全性多功能的动力锂电池组，多个动力锂电池单元串联连接形成的锂电池模组，其通过软连接汇流排将相邻单元所述正极并联汇流板上端折弯和负极并联汇流板上端折弯通过焊接或螺丝紧固的方式进行串联连接，有效的保证了高压连接的可靠性。锂电池模组通过电芯导热隔离装置与外部温控装置连接来控制电芯的温度，确保电芯在极端温度环境下正常工作。

2.本发明所述的高安全性多功能的动力锂电池组，圆柱电芯固定在电芯导热隔离装置中，每颗圆柱电芯都被电芯导热隔离装置分隔在独立的空间内，电芯导热隔离装置对电芯工作过程中产生的热量进行传导吸收；同时，电芯导热隔离装置将每颗电芯包裹隔离提高了整体对热失控状态径向的防护能力，有效的阻止了对并联电芯的热冲击及热失控延展。