[发明专利]一种具有高安全性设计的锂电池组模块

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种具有高安全性设计的锂电池组模块，这种模块除了可以应用于低压供电系统中， 更适合应用于以锂电池为动力的电动汽车和以锂电池为备用电源的高压大电流系统中。

背景技术

目前虽然各种类型的锂电池已经广泛应用于计算机、电动自行车，电动汽车，移动电源等系统 中，但是由于受锂电池安全应用设计难题的制约，尤其以锂电池为动力的电动汽车发生的爆燃事故，已 经严重影响到了锂电池的应用前景和发展，特别在高压大电流的关键备用电源系统中，几乎没有锂电池 的应用。锂电池在高压大电流系统中的应用首先要解决锂电池的热管理问题，而防止锂电池爆燃是一项 最难解决的热管理技术问题，从目前锂电池的电芯制造技术上来解决锂电池的爆燃问题有相当的难度， 所以从应用层面设计具有高安全性的锂电池集成模块是必由之路。

发明内容

这种具有高安全性设计的锂电池组模块，通常由若干单体锂电池并联或串并联组成的锂电池组和 一个全密封壳体组成，本发明采用的技术方案是，在单体锂电池间并联或串并联之前，首先每个单体锂 电池串接温度保险和/或过流保险，温度保险和单体锂电池的接触表面之间要涂抹导热硅膏，其次与温 度保险、过流保险串接的单体锂电池的电极和温度保险的主体、过流保险的主体采用有绝缘、阻燃、耐 高温和导热特性好的材料包裹或浸绝缘漆，然后分别通过温度保险和过流保险的另一端并联或串并联组 合连接到锂电池组的正极母线和负极母线上，再把锂电池组固定在一个壳体内，锂电池组的正极母线和 负极母线与壳体绝缘，或者先把所有串接有温度保险和过流保险的单体锂电池固定在一个壳体内，再通 过温度保险和过流保险的另一端并联或串并联组合连接到锂电池组的正极母线和负极母线上，最后往壳 体内灌满ClassK类高燃点变压器油，壳体内灌满这种高燃点变压器油后，除露出锂电池组正极母线和 负极母线外全密封，壳体在全密封设计的基础上，表面设计有压力伐。

根据模块的应用环境，以上所述的全密封壳体的散热可以是自然冷却、风冷或液体冷却方式，为 了保证锂电池组能在低温下工作，在壳体的内部或外部增加加热装置。

对于一致性良好的单体锂电池，在所有单体锂电池直接并联或串并联组成锂电池组后，再在锂电 池组的正极和正极母线间以及负极和负极母线间串接温度保险和/或过流保险，最后把这种锂电池组固 定安装在有ClassK类高燃点变压器油的壳体内，也是可选方案。

ClassK类高燃点变压器油的绝缘性、阻燃性好，其温度膨胀系数很小，对锂电池材料没有腐蚀性 或溶解性，对金属壳体或ABS等绝大部分塑料壳体以及过流保险和温度保险不会起化学反应，在设计有 压力伐的壳体内，对由内或外引起锂电池的短路火花有熄灭作用。

本发明通过把串接了温度保险和过流保险的单体锂电池的组合固定在以上所述壳体内形成一个模 块后，有利于防治首先因某个单体锂电池过温、过流、内外引起的短路而产生的爆燃，对于一致性很好 的单体锂电池采用串接总的温度保险和过流保险，然后将其安装在这种壳体中也可以解决锂电池的安全 使用问题。总之，本发明能够对解决锂电池组的低压大电流、高压大电流或更广泛地安全应用问题提供 技术保证。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例一

附图1是串接电流保险和温度保险的单体锂电池的原理图。

附图2串接电流保险和温度保险的单体锂电池的立体示意图。

附图3是本实施例中模块的壳体与串接了电流保险和温度保险的锂电池组的一体化示意图。

具体实施方式

附图1中，18650-B是代表一种三元单体锂电池，FT是一种温度保险，FI是过流保险，FT的一端 和FI的一端分别串接在18650-B的正极和负极。

附图2中，1指18650-B的一种圆柱体锂电池，2指圆柱体锂电池1的负极面，3指圆柱体锂电池 1的正极面，4指一种热熔断型温度保险，即附图1的FT，9指温度保险4的一端与正极面3的焊接点， 10指温度保险4与正极面3的接触面，5指温度保险4的另一端，6指过流保险，即附图1的FI，7指 过流保险6与负极面2的焊接端过孔处，8指过流保险的另一端，11是18650-B正极与温度保险4的主 体，12是1850-B负极与过流保险的主体。