[发明专利]一种被动防护电池内短路热失控的装置

说明书

本发明公开了一种被动防护电池内短路热失控的装置，包括结构相同的正极被动防护内短路热失控组件和负极被动防护内短路热失控组件：该组件上端连接片；下端连接片；中间极耳连接片，其设置在所述上端连接片和下端连接片之间；所述中间极耳连接片的数量和所述单个叠片电池的电池单元层数量相对应；温度开关，其用于将上端连接片和下端连接片拉紧，使得所述中间极耳连接片相互叠加并联导通。本装置通过极耳的温度，被动切断不同电池单元层之间的连接，降低已经发生内短路单元层的内短路电流。从而降低发生整体热失控的风险。

技术领域

本发明涉及电池技术，具体涉及一种被动防护电池内短路热失控的装置。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、寿命长等优点，在电动汽车和新能源储能领域得到了广泛的应用。但是，目前电池的内短路安全问题依然是制约着储能以及电动汽车行业发展的关键问题，亟待解决。

一般而言，锂离子电池热失控和电池内短路有着直接的关系。导致热失控的三种主要滥用条件(机械滥用、电滥用和热滥用)，通常都和电池内短路直接相关。机械滥用是针刺或者挤压的方式，导致隔膜破损，正负极材料直接接触，发生内短路。电滥用容易导致枝晶锂的生成，刺破隔膜，引发内短路。热滥用会导致隔膜破损或融化，使得正负极活性材料直接接触，造成内短路现象。内短路会引起局部大电流，产生大量的热，进而容易引发热失控。

单个叠片电池通常是由几十个电池单元层通过并联的方式连接在一起并组成一个电芯，所有的单元层都有极耳伸出并连接成一个整体。对于叠片电池而言，内短路通常是在单个电池单元层内发生，其他电池单元层是完好无损的。而且完整的电池单元层通过正负极极耳，给发生内短路的电池单元层提供额外的能量，导致内短路电流更大，更容易引发热失控。

发明内容

为了解决上述背景技术所存在的至少一技术问题，本发明提供一种被动防护电池内短路热失控的装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种被动防护电池内短路热失控的装置，用于单个叠片电池的内短路防护，所述单个叠片电池由两个以上的电池单元层通过并联的方式连接在一起并组成一个电芯，每一个电池单元层的正、负极耳伸出，所述装置包括正极被动防护内短路热失控组件和负极被动防护内短路热失控组件：所述正极被动防护内短路热失控组件和负极被动防护内短路热失控组件结构相同，均包括

上端连接片；

下端连接片；

中间极耳连接片，其设置在所述上端连接片和下端连接片之间；所述中间极耳连接片的数量和所述单个叠片电池的电池单元层数量相对应，以用于和单个叠片电池的每一电池单元层的正或负极耳相连接；

温度开关，其用于将上端连接片和下端连接片拉紧，使得所述中间极耳连接片相互叠加并联导通；当单个叠片电池内部发生单个电池单元层内短路时，该电池单元层的极耳以及和该极耳相连接的中间极耳连接片温度升高，当温度高于设定值时，所述温度开关将上端连接片和下端连接片相隔开，使得所有的中间极耳连接片之间彼此不导通，单个叠片电池内部各个电池单元层彼此不导通。

进一步地，所述温度开关包括弹簧和温度熔断器；所述温度熔断器呈线状或带状，以和所有的所述中间极耳连接片相互接触；正常工作状态时，所述温度熔断器将上下连接片拉紧，弹簧连接上端连接片和下端连接片之间并处于受压状态；当某个中间极耳连接片的温度高于相变温度时，所述温度熔断器熔断，弹簧伸展，将上端连接片和下端连接片相隔开。

进一步地，所述装置还包括：

导流连接片，其和一中间极耳连接片相连接。

进一步地，所述上端连接片和下端连接片是绝缘体。

进一步地，当极耳温度温度高于70℃时，所述熔断器熔断。