[实用新型]一种锂电池模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种锂电池模块。

背景技术

近年来，随着电池行业的而不断发展，锂离子电池因其具有能量密度高、环境友好等优点而受到广泛应用于电动汽车、储能设备等领域。然而，锂电池的安全性是影响其发展的重要因素，比如锂离子电池的过充，过放、锂电池发生短路、挤压等滥用情况时，会造成锂电池/模块内部产气、着火，甚至爆炸。

解决这些问题的传统方法是在锂电池/模块的顶盖上增加一个泄压阀，当锂电池出现上述情况，内部产生气体，内部气体压力达到泄压阀的爆破压力时，顶盖上的防爆片破裂，从而使锂离子电池内部气体从泄压阀排出，防止锂电池因为胀气导致爆炸。但是，采用这种方案也存在着一些问题，防爆片从制作工艺上来讲目前存在泄压压力一致性不稳，容易造成防爆片失效不能及时泄压导致锂电池/模块爆炸。

目前，国内通常生产的电池单体/模块的防爆片，多数采用的是铝片/钢片等材质，铝片/钢片上面设置了爆破线，然后通过激光焊接将铝片/钢片焊接在盖板上，当电池内产生气体时压力过大将铝片/钢片等顶破，以达到泄压防爆的目的。但是，这种防爆片制作复杂过程，安装繁琐，所以难以大范围推广使用；并且因为其泄压后不可复位，所以极易失效，因此传统的防爆片使用寿命过于短暂。

由此可见，如何研究出一种锂电池模块，其既便于泄压以保障电池模块使用过程中的安全性，又具备可重复使用的防爆片使防爆片及电池模块的使用寿命得以延长，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种锂电池模块。

本实用新型一种锂电池模块，包括电芯、位于所述锂电池模块外侧用于保护所述电芯的外壳、位于所述锂电池模块上端的上盖板，所述上盖板上安装有泄压装置。所述上盖板通过激光焊接方式与所述外壳密封连接为一体。

所述泄压装置为位于所述上盖板中间位置处的防爆片，所述上盖板中间位置开设有泄压孔，所述防爆片周遭通过密封胶与所述上盖板的泄压孔密封连接。

于所述防爆片左右两侧的所述上盖板中分别设有电极柱，所述电极柱包括正极极柱和负极极柱，所述正极极柱和所述负极极柱与所述上盖板之间分别安装有绝缘胶件。

所述防爆片的中心线位置处上开设有锯齿形凹槽，所述凹槽的深度为0.010-0.015mm，所述凹槽的宽度为0.005-0.008mm，所述防爆片的材质为弹性材料。

所述电芯包括与所述正极极柱电连接的正极、与所述负极极柱电连接的负极、电解液以及位于所述正极与负极之间的隔膜；所述隔膜的材质为陶瓷材料，所述负极材料为碳纳米管，所述正极材料为磷酸铁锂，所述电解液为聚合物凝胶电解质或六氟磷酸锂。

进一步地，所述陶瓷材料为由二氧化硅或碳化硅经高温煅烧而成的多孔陶瓷材料，所述隔膜的厚度为30-45μm。

进一步地，所述碳纳米管材料为掺杂有纳米氧化钛颗粒的碳纳米管。

进一步地，所述防爆片的材质为铍铜合金材料。

进一步地，所述防爆片为向所述电芯一侧凸起的球面。

进一步地，所述防爆片的厚度为0.02-0.04mm。

进一步地，所述上盖板上端面通过点焊方式固定有金属弹片，所述金属弹片位于所述防爆片的防爆孔周遭。

进一步地，所述金属弹片的数量至少为三个，且以所述防爆孔的中心线为轴线呈环形阵列均匀排布。

进一步地，所述金属弹片为铍铜弹片。

进一步地，所述密封胶为聚氨酯密封胶。

本实用新型一种锂电池模块，与现有技术相比具有以下优点：

首先，该锂电池模块通过在其上盖板中央位置安装泄压装置即在所述上盖板中开设的泄压孔和与上盖板密封连接的防爆片，使电池模块内部因过充或短路等原因导致压力激增时，可以及时将所述防爆片冲破，并由所述防爆孔泄压。其中，所述防爆片与所述上盖板之间是通过密封胶如聚氨酯密封胶来粘结固定，这种方法与激光点焊相比密封性能更佳，同时使用成本也更为低廉。

其次，所述防爆片为弹性材料，该设计主要是为了使所述防爆片在泄压完毕后能够尽量恢复原有状态，使防爆片和电池模块都能继续使用。为了使所述防爆片具有良好的复位能力所以将其设计为铍铜合金，为了使这种防爆片能够及时泄压所以将其厚度做减薄处理，并在其中间部位设置凹槽以便及时泄压。为了保证泄压后复位时能够尽量保证其仍具有良好的密封性，所以将凹槽的形状设计为锯齿状。这样是防爆片冲破后仍能咬合复原。