[发明专利]一种高安全自毁型锂离子电池安全装置和锂离子电池

说明书

本发明公开了一种高安全自毁型锂离子电池安全装置和锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。所述安全装置包括第一壳体、盖板和膨胀型阻燃剂；其中，所述盖板盖在第一壳体上方，所述第一壳体设有内部空腔，所述膨胀型阻燃剂放置于第一壳体内部空腔中。所述安全装置设置于锂离子电池外壳内部，其中的膨胀型阻燃剂受热膨胀，触发压力感应安全阀打开，在电池内部形成多孔泡沫炭层，使锂离子电池不会发生热蔓延、热扩散、起火和爆炸，能够有效地抑制了电池热失控的发生。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，更具体地，涉及一种高安全自毁型锂离子电池安全装置和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有高比能量、寿命长等特点，逐渐成为电动汽车车用动力电池的主流。随着电动汽车的推广应用，安全问题是妨碍锂离子电池在电动汽车中大规模应用的主要障碍。随着锂离子电池能量密度的不断提高，提高其安全性对电动汽车的发展日益迫切。

由机械滥用、电气滥用和热滥用导致的热失控在车用锂离子动力电池安全性事故中时有发生。这些安全事故打击了消费者对电动汽车的信心。热失控发生时，通常伴随着起火、爆炸等现象，对人们的生命财产造成损失。

鉴于此，热失控是锂离子电池应用过程中亟需解决的安全问题。因此为了从源头上控制热失控的发生，有必要在单体电池内部设计一种高安全自毁型锂离子电池安全装置，防止单体锂离子电池发生热失控后发生热蔓延、热扩散以致起火和爆炸，从而达到锂电池高温防护的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种高安全自毁型锂离子电池安全装置和锂离子电池，所述安全装置设置于锂离子电池外壳内部，其中的膨胀型阻燃剂受热膨胀，触发压力感应安全阀打开，在电池内部形成多孔泡沫炭层，使锂离子电池不会发生热蔓延、热扩散、起火和爆炸，能够有效地抑制了电池热失控的发生。

为了实现上述目的，本发明提供一种高安全自毁型锂离子电池安全装置，包括第一壳体、盖板和膨胀型阻燃剂；其中，所述盖板盖在第一壳体上方，所述第一壳体设有内部空腔，所述膨胀型阻燃剂放置于第一壳体内部空腔中。

优选地，所述盖板上设置压力感应安全阀，当第一壳体内部压力超过设定值时，压力感应安全阀打开。

优选地，所述第一壳体内部由多个隔板分隔形成多个空腔。

优选地，所述空腔与压力感应安全阀的数量一致，每个空腔上方对应设置一个压力感应安全阀。

优选地，所述第一壳体和盖板均采用耐电解液腐蚀的材质。

优选地，所述膨胀型阻燃剂为磷-氮膨胀型阻燃剂。

本发明还提供一种锂离子电池，包括上述的高安全自毁型锂离子电池安全装置，所述安全装置设置于锂离子电池外壳内侧底部、顶部或侧部的预留空间中。

优选地，所述锂离子电池为方形、圆柱或软包锂离子电池。

本发明的有益效果：

1、本发明的高安全自毁型锂离子电池安全装置单独存在，不参与电化学反应，因而不会恶化电池的电化学性能。

2、本发明的高安全自毁型锂离子电池安全装置，内部空腔中的膨胀型阻燃剂具有温度识别和超温触发压力感应安全阀功能，即当单体锂离子电池受热时，膨胀型阻燃剂迅速发泡膨胀产生压力，当第一壳体内部压力超过设定值时，盖板上安全阀立即开启，随后阻燃剂发泡产生的大量多孔泡沫炭快速弥散覆盖整个电池内部，形成多孔泡沫炭层，该多孔泡沫炭层具有隔热、隔氧、难燃、导热性差等特性，从而可以有效地阻止电池发生热失控，保证电池不会发生起火和爆炸。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明