[实用新型]一种隔热防火防爆电池组

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池组应用安全技术领域，尤其是涉及一种隔热防火防爆电池组。

背景技术

近年来，随着能源和环境问题的日益严峻，在节能减排、绿色信贷、绿色证券等产业政策和市场的推动下，电动汽车正在渐渐的引起社会和政府的重视，电动汽车也将成为未来汽车行业的一大分支。电动汽车核心部件之一是电池组。而电池组安全性能是决定该系统是否可用的技术关键。

随着技术的进步，锂离子动力电池系统的应用领域越来越广，对锂离子动力电池系统的性能及安全性要求也越来越高。为满足功率和能量的要求，当电动车依靠电池驱动时则需要将几百节单体电池串并联，一般由数十个单体电池并联封装成一个电池模块，再将若干个电池模块串联成一个电池组，最后将电池组置入电池箱中，当电池组处于极端工作环境下由于短路、热失控等引起电池组冒烟起火、爆炸、燃烧等现象，对电池组起火、燃烧无其他安全的处理结构及措施，常因为电池组内部起火导致箱体表面温度过高诱发电池箱体与整车附近上可燃物起火燃烧，从而导致电动车燃烧事故。

由此可见，如何研究出一种隔热防火防爆电池组，具备良好的阻燃、防爆能力，从而提升锂离子电池组的安全使用性能，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隔热防火防爆电池组。

本实用新型一种隔热防火防爆电池组，包括多个锂离子电池单体，所述电池单体通过先并联再串联的方式构成一个锂离子电池组，所述电池组放置在箱体中，所述箱体为所述电池组的包装箱，所述箱体包括箱体内层和箱体外层，所述箱体内层和所述箱体外层通过环氧树脂粘结固定，所述箱体的材质为酚醛树脂，所述箱体内层和/或所述箱体外层均包覆有隔热防火层，所述隔热防火层的材质为三聚氰胺热固性泡沫阻燃材料；所述三聚氰胺热固性泡沫阻燃材料的厚度为30mm-50mm；于所述箱体侧面上端密封安装有防爆排气管，于所述防爆排气管末端通过螺纹密封连接有防水透气阀；每个所述电池单体均包括顶盖、正极、负极、电解液以及位于所述正极负极之间的隔膜；所述隔膜的材质为陶瓷材料，所述负极为碳纳米管，所述正极为磷酸铁锂，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。

进一步地，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，所述顶盖上设有防爆孔，所述防爆孔的数量为两个，包括大防爆孔和小防爆孔，所述大防爆孔的面积是小防爆孔面积的2-3倍。

进一步地，所述防爆孔上通过激光点焊方式密封连接有金属钛防爆膜，所述防爆膜为向所述电池单体内部凸起的球面，所述球面与焊接面交接部位下端设有开槽，所述球面最底部也开设有凹槽。

进一步地，所述防爆膜的厚度为0.7-0.8mm。

进一步地，所述开槽的深度为0.3-0.4mm，所述凹槽的深度为0.4-0.5mm。

进一步地，所述球面上端焊接有铍铜金属弹片。

进一步地，所述铍铜金属弹片的数量至少为三个，且呈环形阵列均匀固定在所述防爆孔周遭的顶盖上。

本实用新型一种隔热防火防爆电池组，与现有技术相比具有以下优点：

首先，该隔热防火防爆电池组中，将用于包装所述电池组的箱体材质设计为酚醛树脂材料，从而使该箱体具有质轻、高强和阻燃性能良好的特点；用于粘结所述箱体内层和外层的胶黏剂为环氧树脂胶，这种胶黏剂也具备良好的阻燃性能，且与酚醛树脂同属高分子材料，从而进一步提升箱体内层和箱体外层粘结的牢固程度。可见这两者相结合不仅大幅提升了箱体的机械强度，还使其防火性的得到质的提升。

其次，所述箱体内层和箱体外层均包覆有30-50mm的隔热防火层，且该隔热防火层的阻燃材料为三聚氰胺热固性泡沫阻燃材料。因为三聚氰胺热固性泡沫阻燃材料具有优异的耐化学性能，三聚氰胺热固性泡沫阻燃材料可以表面或者全体泡沫做防水拒油处理，三聚氰胺热固性泡沫阻燃材料的吸音，隔热，保温，阻燃性能都不会发生任何改变。由此可见该设计与所述箱体的结构设计相结合，可以为所述电池组营造一个更为安全的工作环境。