[发明专利]一种锂离子电池或电池组防止热失控扩散的方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池或电池组防止热失控扩散的方法，电池热失控之后温度升高，小苏打受热释放二氧化碳，隔绝燃烧物体的氧气，与此同时产生的水还可以起到降温作用，延缓温度升高，阻止、减缓热失控扩散的速度，阻止瞬时爆炸，最终起到自动灭火的作用。同时，给电池管理系统检测到故障、报警，或者认为感受到发热原理提供了时间，可以提高锂离子电池使用安全性。本发明成本低廉、效果明显。

技术领域

本发明涉及一种电池或电池组防止热失控扩散的方法，特别是一种锂离子电池或电池组防止热失控扩散的方法。

背景技术

随着锂离子电池应用领域的扩展，锂离子电池安全问题凸显，例如手机、移动电源、小型电动工具、电动车等交通运输工具均有因锂离子电池安全失控问题报道，其安全性越来越受到人们的关注。

锂离子电池需要使用在合适的温度窗口以确保电池的寿命以及安全，由于电池本身技术原因或是使用不当等问题都可能会造成锂离子电池爆炸，引起火灾等安全事故。锂离子电池热失控时放出电池内部的大量化学能，另外材料燃烧也放出大量的热。容量为1Ah的锂离子电池热失控已足以伤人。

目前关于锂离子电池的热失控及扩散多着眼于壳体或中间夹层保护。壳体主要用于绝缘绝水防震等功能，中间夹层例如泡棉、铝板主要也是用于保温、散热考虑。缺乏锂离子电池失控后阻止扩散、灭火的直接方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池或电池组防止热失控扩散的方法，解决以往方法壳体主要用于绝缘绝水防震等功能，中间夹层主要也是用于保温、散热，缺乏锂离子电池失控后阻止扩散和灭火的问题。

一种锂离子电池或电池组防止热失控扩散的方法，具体步骤为：

第一步：在预计可能发生着火的位置加入一层小苏打夹层。

第二步：夹层内小苏打的吸附质量，通过预计使用的热量或气体体积量计算。

用热量计算公式如下：

m＝M*Q/△H (1)

公式(1)中，Q为设计消耗热量，△H为小苏打受热分解反应方程式中反应吸热，M为小苏打摩尔质量。

m为小苏打夹层的质量。

用气体体积量计算公式如下：

m＝n*M (2)

公式(2)中，M为小苏打摩尔质量，n为小苏打摩尔量。

小苏打摩尔量n的计算公式如下：

n＝PV/RT (3)

公式(3)中，V为根据使用CO₂的体积量，T为环境温度。

P为大气压强。R为热力学气体常数。

夹层厚度通过对小苏打吸附能力进行估算，当载体对小苏打夹层的吸附力为X g/cm³，则小苏打夹层的体积为V₁＝m/X，再根据小苏打夹层的体积和面积，得到小苏打夹层的厚度h。

优选的，小苏打夹层是多孔层，多孔层层内吸附小苏打，多孔层的多孔吸附固体粉末。

优选的，固体粉末为：多孔纤维布、海绵或泡棉。

优选的，小苏打夹层是阻燃材料围成的中空结构，阻燃材料内部填充小苏打。