大容量鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的多個(gè)電池單體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體、正輸出極和負(fù)輸出極，所述的電池單體的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極分別與一個(gè)集流體相電連接，在所述的殼體內(nèi)灌注有絕緣阻燃的液體。本發(fā)明采用在電池殼體中灌注絕緣阻燃液體，多個(gè)電池單體浸潤(rùn)在絕緣阻燃液體中，從而使得電池單體之間的溫度保持均衡，不致于出現(xiàn)內(nèi)部熱點(diǎn)從而導(dǎo)致熱失控，另外，在這種情況下，即使發(fā)生刺穿電池的事故，電池單體的電解液溢出后為絕緣阻燃液體所包圍，不能接觸空氣，不會(huì)引起起火事故；即使有外界的火苗進(jìn)入到殼體內(nèi)部，絕緣阻燃液體在受熱揮發(fā)后，還可以起到滅火的作用。
【專利說明】大容量鋰離子電池
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰離子電池，特別地，涉及一種大容量的鋰離子電池。
[【背景技術(shù)】]
[0002]隨著石油資源的日益減少和環(huán)境的污染日漸嚴(yán)重，保護(hù)環(huán)境，節(jié)能減排成了目前世界上的潮流和趨勢(shì)。在這個(gè)背景下，近年來，以電池為主要?jiǎng)恿υ椿蛘卟糠謩?dòng)力源的電動(dòng)車輛(主要包括混合動(dòng)力車，插電式混合動(dòng)力車，純電動(dòng)車)逐漸出現(xiàn)并日益增多，電動(dòng)車輛的碳排放量要小于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，純電動(dòng)車的碳排放甚至為零，并且具有能量轉(zhuǎn)換效率高的特點(diǎn)，這使得人們將電動(dòng)汽車視為未來替代內(nèi)燃機(jī)車的一個(gè)重要選擇。
[0003]目前的電動(dòng)汽車的動(dòng)力主要選擇鋰離子電池包，鋰離子電池包由多個(gè)鋰離子電池單體構(gòu)成，在進(jìn)行電池包設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果采用較小容量的鋰離子電池單體，則鋰離子電池單體之間的連接比較復(fù)雜，BMS (電池管理系統(tǒng))的設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜；而如果采用較大容量的鋰離子電池單體，則鋰離子電池單體之間的連接比較方便，BMS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也相對(duì)簡(jiǎn)易。這里所說的較小容量的鋰離子電池單體，主要是指?jìng)鹘y(tǒng)的18650型、26650型等傳統(tǒng)鋰離子電池單體，它們一般儲(chǔ)存能量小于10Wh。而大容量鋰離子電池單體主要是指近年來出現(xiàn)的較大的軟包或者鋼殼方形電池單體，它們一般儲(chǔ)存能量大于10Wh。
[0004]但是現(xiàn)有的大容量的鋰離子電池單體有如下缺點(diǎn):首先，其儲(chǔ)存能量較多，一旦發(fā)生故障，只需幾個(gè)甚至一個(gè)電池單體就可以造成嚴(yán)重后果，其次，在過充或者過放的條件下，大容量鋰離子電池單體容易發(fā)生過熱，而在穿刺的情況下，在大量的電解液迅速溢出接觸空氣后，大容量鋰離子電池單體甚至可能發(fā)生起火爆炸等情況。
[0005]有部分廠家采用在一個(gè)電池殼體內(nèi)設(shè)置多個(gè)并聯(lián)的小的電池單體，從而構(gòu)成一個(gè)大的電池單體的做法，但是這種做法容易導(dǎo)致殼體內(nèi)部的電池單體間發(fā)熱不均勻從而引起熱失控。并且，這種做法同樣不能克服上述穿刺情況下的起火爆炸問題。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種安全性高的大容量鋰離子電池。
[0007]為了上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的多個(gè)電池單體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體、正輸出極和負(fù)輸出極，其中電池單體的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體相連接，所述的正輸出極和負(fù)輸出極分別與一個(gè)集流體相電連接，在殼體內(nèi)灌注有絕緣阻燃液，所述的絕緣阻燃液的液面高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)，所述的絕緣阻燃液的液面高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)，在正輸出極和負(fù)輸出極上均設(shè)置有PTC材料或者熔斷器。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案:在所述的殼體上設(shè)置有壓力閥門。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案:在所述的電池單體之間設(shè)置有銅隔離層。
[0011]作為優(yōu)選的技術(shù)方案:在所述的電池單體之間設(shè)置有復(fù)合隔離層，所述的復(fù)合隔離層由銅包裹石蠟構(gòu)成。
[0012]作為優(yōu)選的技術(shù)方案:所述的絕緣阻燃液為硅油。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案:所述的絕緣阻燃液為抗燃油。
[0014]本發(fā)明采用在電池殼體中灌注絕緣阻燃液，多個(gè)電池單體浸潤(rùn)在絕緣阻燃液中，從而使得電池單體之間的溫度保持均衡，不致于出現(xiàn)內(nèi)部熱點(diǎn)從而導(dǎo)致熱失控，另外，在這種情況下，即使發(fā)生刺穿電池的事故，電池單體的電解液溢出后為絕緣阻燃液所包圍，不能接觸空氣，不會(huì)引起起火事故；即使有外界的火苗進(jìn)入到殼體內(nèi)部，絕緣阻燃液在受熱揮發(fā)后，還可以起到滅火的作用。所以，本發(fā)明的大容量鋰離子電池具有大容量和高度安全的效果。另外，將殼體內(nèi)絕緣阻燃液的液面設(shè)置高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)。由于在連接點(diǎn)處一般是電流較大發(fā)熱較大的地方，也是容易發(fā)生事故的地方，所以將絕緣阻燃液的液面設(shè)置高于連接點(diǎn)，進(jìn)一步地確保整個(gè)大容量鋰離子電池的安全。最后，在正輸出極和負(fù)輸出極上均設(shè)置有PTC材料或者熔斷器，當(dāng)大容量鋰離子電池發(fā)生異常，例如有異常大電流輸出的時(shí)候，PTC材料受熱電阻會(huì)變大，從而達(dá)到限流的目的，而熔斷器則會(huì)發(fā)生熔斷從而斷開電流，更加提高整個(gè)大容量鋰離子電池的安全性。
[0015]在優(yōu)選的技術(shù)方案之一中，在殼體上設(shè)置有壓力閥門，當(dāng)大容量鋰離子電池內(nèi)部壓力過大的時(shí)候，可以通過壓力閥門進(jìn)行卸壓，防止內(nèi)部壓力過大引起爆炸。
[0016]在優(yōu)選的技術(shù)方案之一中，在所述的電池單體之間設(shè)置有銅隔離層。銅是熱的優(yōu)良導(dǎo)體，加入銅隔離層可以進(jìn)一步使得電池單體之間的溫度保持均衡，另一方面，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，例如有硬物刺入大容量鋰離子電池的時(shí)候，銅隔離層可以阻擋硬物，使得硬物不易貫穿整個(gè)大容量鋰離子電池。這樣可以進(jìn)一步提高大容量鋰離子電池在被穿刺時(shí)的安全性。
[0017]在優(yōu)選的技術(shù)方案之一中，在所述的電池單體之間設(shè)置有復(fù)合隔離層，所述的復(fù)合隔離層由銅包裹石蠟構(gòu)成。石蠟是一種相變材料，在受熱時(shí)可以吸熱變成液體，采用銅包裹石蠟，即可具有上述銅隔離層的優(yōu)點(diǎn)，還可以進(jìn)一步利用石蠟液化吸收電池單體的發(fā)熱，從而使得整個(gè)大容量鋰離子電池處于良好的溫度條件下進(jìn)行工作。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0018]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例的示意圖；
[0022]其中:
[0023]1.殼體；2.電池單體；3.集流體；4.正輸出極或負(fù)輸出極；5.絕緣阻燃液液面；
6.電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)；7.PTC材料；8.熔斷器；9.壓力閥門；10.銅隔離層；11.復(fù)合隔離層；111.復(fù)合隔離層的銅外層；112.復(fù)合隔離層的石蠟內(nèi)層。
[【具體實(shí)施方式】]
[0024]實(shí)施例1
[0025]一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體I內(nèi)的多個(gè)電池單體2、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體1內(nèi)灌注有硅油。
[0026]實(shí)施例2
[0027]如圖1所示意:一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體1內(nèi)的多個(gè)電池單2體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體1內(nèi)灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)6。
[0028]實(shí)施例3
[0029]如圖2所示意:一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體1內(nèi)的多個(gè)電池單2體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體1內(nèi)灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)6。
[0030]在正輸出極和負(fù)輸出極4上均設(shè)置有PTC材料7。
[0031]實(shí)施例4
[0032]一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體1內(nèi)的多個(gè)電池單2體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體1內(nèi)灌注有EH抗燃油。所述抗燃油的液面5高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)6。
[0033]在正輸出極和負(fù)輸出極4上均設(shè)置有熔斷器8。
[0034]實(shí)施例5
[0035]一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體1內(nèi)的多個(gè)電池單2體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體1內(nèi)灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)6。
[0036]在正輸出極和負(fù)輸出極4上均設(shè)置有PTC材料7。
[0037]在所述的殼體1上設(shè)置有壓力閥門9。
[0038]實(shí)施例6
[0039]一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體1內(nèi)的多個(gè)電池單2體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體1內(nèi)灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)6。
[0040]在正輸出極和負(fù)輸出極4上均設(shè)置有熔斷器8。
[0041]在所述的殼體1上設(shè)置有壓力閥門9。
[0042]實(shí)施例7[0043]如圖3所示意:一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體I內(nèi)的多個(gè)電池單2體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體I內(nèi)灌注有抗燃油。所述EH抗燃油的液面5高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)6。
[0044]在正輸出極和負(fù)輸出極4上均設(shè)置有PTC材料7。
[0045]在所述的殼體I上設(shè)置有壓力閥門9。
[0046]在所述的電池單體2之間設(shè)置有銅隔離層10。
[0047]實(shí)施例8
[0048]一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體I內(nèi)的多個(gè)電池單2體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體I內(nèi)灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)6。
[0049]在正輸出極和負(fù)輸出極4上均設(shè)置有熔斷器8。
[0050]在所述的殼體I上設(shè)置有壓力閥門9。
[0051]在所述的電池單體2之間設(shè)置有銅隔離層10。
[0052]實(shí)施例9
[0053]如圖4所示意:一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體I內(nèi)的多個(gè)電池單2體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體I內(nèi)灌注有抗燃油。所述EH抗燃油的液面5高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)6。
[0054]在正輸出極和負(fù)輸出極4上均設(shè)置有PTC材料7。
[0055]在所述的殼體I上設(shè)置有壓力閥門9。
[0056]在所述的電池單體之間設(shè)置有復(fù)合隔離層11，所述的復(fù)合隔離層11由銅構(gòu)成的外層111包裹由石蠟構(gòu)成的內(nèi)層112所構(gòu)成。
[0057]實(shí)施例10
[0058]一種大容量鋰離子電池，它包括整體液密封的殼體1、設(shè)置在所述殼體I內(nèi)的多個(gè)電池單2體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體3、正輸出極和負(fù)輸出極4，所述的電池單體2的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體3相連接，所屬的正輸出極和負(fù)輸出極4分別與一個(gè)集流體3相電連接，在所述的殼體I內(nèi)灌注有二甲基硅油。所述二甲基硅油的液面5高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)6。
[0059]在正輸出極和負(fù)輸出極4上均設(shè)置有熔斷器8。
[0060]在所述的殼體I上設(shè)置有壓力閥門9。
[0061]在所述的電池單體之間設(shè)置有復(fù)合隔離層11，所述的復(fù)合隔離層11由銅構(gòu)成的外層111包裹由石蠟構(gòu)成的內(nèi)層112所構(gòu)成。
[0062]本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施例，凡在本發(fā)明精神下所做的變化和改動(dòng)，均應(yīng)落在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大容量鋰離子電池，其特征在于:它包括整體液密封的殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的多個(gè)電池單體、位于殼體內(nèi)的兩個(gè)集流體、正輸出極和負(fù)輸出極，所述的電池單體的正負(fù)極分別與一個(gè)集流體相連接，所述的正輸出極和負(fù)輸出極分別與一個(gè)集流體相電連接，在所述的殼體內(nèi)灌注有絕緣阻燃液，所述的絕緣阻燃液的液面高于電池單體的正負(fù)極與集流體的連接點(diǎn)，在正輸出極和負(fù)輸出極上均設(shè)置有PTC材料或者熔斷器。
2.如權(quán)利要求1所述的大容量鋰離子電池，其特征在于:在所述的電池單體之間設(shè)置有銅隔離層。
3.如權(quán)利要求1所述的大容量鋰離子電池，其特征在于:在所述的在所述的電池單體之間設(shè)置有復(fù)合隔離層，所述的復(fù)合隔離層由銅包裹石蠟構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求f3任一所述的大容量鋰離子電池，其特征在于:在所述的殼體上設(shè)置有壓力閥門。
5.如權(quán)利要求1?3任一所述的大容量鋰離子電池，其特征在于:所述的絕緣阻燃液為硅油或抗燃油中的任一種。
6.如權(quán)利要求4所述的大容量鋰離子電池，其特征在于:所述的絕緣阻燃液為硅油或抗燃油中的任一種。
【文檔編號(hào)】H01M2/34GK103682193SQ201210337493
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月13日
【發(fā)明者】楊從明, 仝志明 申請(qǐng)人:微宏動(dòng)力系統(tǒng)（湖州）有限公司