[实用新型]高导热锂离子电池安全结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蓄电池，具体涉及一种高导热锂离子电池的安全结构。

背景技术

目前，锂离子电池已广泛应用于车载动力系统上。在单体电池滥用测试方面，现有安全技术主要采用电解液中添加阻燃添加剂和在电池结构设计中设置安全阀等作为防燃防爆的措施。但当滥用测试时，电池内部温度仍然过高，上述安全措施很难保证电池单体的安全，高温仍旧会造成电解液分解，隔膜衬套熔融，导致内部短路进而引发电池燃烧或爆炸。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高导热锂离子电池安全结构，可提高电池内部与外部的导热性能，使得电池在正常工况与滥用测试时均能加快与外界导热，通过热传递，热辐射，热对流等方式，降低正常工况和滥用测试时电池内部与外部的温度差，达到提高电池安全性能的效果。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种高导热锂离子电池安全结构，该安全结构包含设置在锂离子电池外部的钢壳，以及设置在所述钢壳外部的导热夹层；所述的导热夹层的内部设置有导热板；所述的导热夹层的外壁面向钢壳的侧面是一个具有高粗糙度的表面；所述的导热夹层的外壁面向空气的侧面涂覆有一层导热绝缘材料；所述的钢壳内部填充有高导热的惰性保护气体。

所述的导热夹层位于钢壳外部的两侧；该导热夹层的上下两端与钢壳的上下两端通过焊接连接；该导热夹层的侧边不封闭，与空气直接接触。

所述的导热板的厚度为3mm-10mm，其采用能够提高单位体积导热面积的波纹板、或翅片管、或螺纹管、或小直径管。

所述的导热板采用铜、或铝、或不锈钢的材料制成。

所述的导热夹层的外壁面向钢壳的侧面经过高比表面粗糙化处理，是一个具有高比表面积的高粗糙度的均匀磨砂表面。

所述的导热绝缘材料的厚度为0.2mm-0.5mm，采用聚酰亚胺、或酚醛树脂、或无机陶瓷的具有高比热容的绝缘材料。

所述的惰性保护气体采用氦气、或氮气、或二氧化碳。

本实用新型所述的高导热锂离子电池安全结构，采用导热夹层和钢壳内的高导热惰性保护气体一起配合的安全结构，对电池内部与内部，内部与外部的导热性均能有很大增益效果。因此，本实用新型解决了单体电池在正常工况与外部温差大，滥用测试时电池内部温度过高，安全性较差的问题，取得了成本低、制作简单，高安全性等有益效果。

本实用新型所述的高导热锂离子电池安全结构，适用于在长期振动和易发生激烈碰撞的场合所使用的锂离子蓄电池系统，不仅能在电池滥用或普通情况下降低电池内部与外部的温度差，同时导热夹层对电池钢壳的正常膨胀变形起到一个缓冲层的作用，保证了电池性能的稳定。

附图说明

图1为本实用新型中的高导热锂离子电池安全结构的示意图；

图2和图3为本实用新型中导热夹层的结构示意图；

图4为本实用新型中的高导热锂离子电池安全结构的剖面图。

具体实施方式

以下结合图1～图4，详细说明本实用新型的一个优选的实施例。

如图1和图4所示，为本实用新型的高导热锂离子电池安全结构的示意图。该安全结构1包含设置在锂离子电池外部的钢壳3，以及设置在所述钢壳3外部的导热夹层2。

所述的导热夹层2具体位于钢壳3外部的两侧，且导热夹层2的上下两端与钢壳3的上下两端通过焊接连接为一体。所述的导热夹层2的侧边不封闭，与空气直接接触。

如图2所示，所述的导热夹层2的内部设置有导热板4。所述的导热板4可以采用波纹板、或翅片管、或螺纹管、或小直径管等能够提高单位体积导热面积的结构；本实施例中，优选采用波纹板。所述的导热板4采用铜、或铝、或不锈钢的材料制成；本实施例中，优选采用不锈钢。所述的导热板4的厚度为3mm-10mm。

如图2所示，所述的导热夹层2的外壁面向钢壳3的侧面5经过高比表面粗糙化处理，即该导热夹层2的外壁面向钢壳3的侧面5是一个具有高粗糙度的均匀磨砂表面，且具有高比表面积。

如图3所示，所述的导热夹层2的外壁面向空气的侧面涂覆有一层0.2mm-0.5mm的导热绝缘材料6；所述的导热绝缘材料6具有较高的吸热性能和绝缘性能，可采用聚酰亚胺、或酚醛树脂、或无机陶瓷、或其他具有高比热容的绝缘材料；本实施例中，优选采用丙烯酸压敏胶填充的高导热陶瓷粒子材料作为导热绝缘材料。