本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高安全性耐高溫電池組。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的電池組組合方式，尤其是采用圓柱型單體電池的電池組，一般的結(jié)構(gòu)形式是：采用聚丙烯等塑料等絕緣材料作為端板，兩個(gè)端板將若干個(gè)電池夾持，再通過(guò)拉桿等零件將端板拉緊從而得到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的電池組。

當(dāng)采用此種結(jié)構(gòu)時(shí)，若電池組中個(gè)別單體電池發(fā)生內(nèi)短路等故障時(shí)，該單體將產(chǎn)生高溫，聚丙烯等塑料材質(zhì)制作的端板在高溫下會(huì)發(fā)生軟化、變形，最終其夾持作用會(huì)失效，電池組結(jié)構(gòu)垮塌，造成電池組內(nèi)各單體電池直接接觸，極易發(fā)生外部短路，引發(fā)更大的事故。

目前，現(xiàn)有技術(shù)未解決聚丙烯等塑料材質(zhì)的端板在高溫下軟化、變形等問(wèn)題，需要一種新型電池組結(jié)構(gòu)，即使在電池組中個(gè)別單體電池失效時(shí)電池組結(jié)構(gòu)也不會(huì)坍塌、并保證單體電池不會(huì)發(fā)生外部短路等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種高安全性耐高溫電池組。

本發(fā)明的目的是提供一種具有極高的安全性，耐高溫，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，雙保護(hù)，滅火性能優(yōu)良，且組裝方便，成本低廉，適用范圍廣等特點(diǎn)的安全性耐高溫電池組。

本發(fā)明電池組的組合結(jié)構(gòu)包括單體電池、端板、絕緣環(huán)、拉桿。絕緣環(huán)嵌入端板上的孔中，單體電池端部嵌入絕緣環(huán)中，絕緣環(huán)在端板和單體電池之間起絕緣和定位作用。

本發(fā)明高安全性耐高溫電池組所采取的技術(shù)方案是：

一種高安全性耐高溫電池組，其特點(diǎn)是：高安全性耐高溫電池組包括單體電池、端板、絕緣環(huán)、拉桿，絕緣環(huán)嵌入端板上的孔中，單體電池端部嵌入絕緣環(huán)中，絕緣環(huán)在端板和單體電池之間起絕緣和定位作用，拉桿連接緊固端單體電池兩端的板，單體電池連接形成電池組。

本發(fā)明高安全性耐高溫電池組還可以采用如下技術(shù)方案：

所述的高安全性耐高溫電池組，其特點(diǎn)是：端板材質(zhì)為鋁合金、鈦合金、鎂合金、銅合金或不銹鋼。

所述的高安全性耐高溫電池組，其特點(diǎn)是：端板材質(zhì)為金屬，在金屬表面采用陽(yáng)極氧化、煮黑、涂覆涂層措施獲得絕緣層。

所述的高安全性耐高溫電池組，其特點(diǎn)是：絕緣環(huán)材質(zhì)為塑料或陶瓷。

所述的高安全性耐高溫電池組，其特點(diǎn)是：絕緣環(huán)材質(zhì)為聚酰亞胺、聚醚醚酮、聚砜、聚苯硫醚或玻璃鋼。

所述的高安全性耐高溫電池組，其特點(diǎn)是：端板表面附著有滅火劑膠囊，膠囊材料為熱熔膠。

所述的高安全性耐高溫電池組，其特點(diǎn)是：滅火劑材料為粒徑小于20μm的磷酸二氫銨超細(xì)粉、硫酸銨超細(xì)粉和氯化鈉超細(xì)粉的混合物。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

高安全性耐高溫電池組由于采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于采用了金屬材質(zhì)作為端板，本發(fā)明所述的電池組具有非常優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。由于金屬端板采用陽(yáng)極氧化、煮黑、涂覆涂層等措施獲得了絕緣層，并且在電池和端板之間設(shè)計(jì)有材質(zhì)為塑料或陶瓷等材料的絕緣環(huán)，這樣在電池和端板之間就有了兩道絕緣保護(hù)措施，使得電池不會(huì)與金屬端板之間形成短路。

當(dāng)電池組在高溫環(huán)境下工作時(shí)或當(dāng)有個(gè)別單體內(nèi)短路時(shí)造成該單體電池溫度急劇升高時(shí)，由于采用了金屬材質(zhì)的端板、端板表面采用了陽(yáng)極氧化、煮黑、涂覆涂層等措施獲得了絕緣層、并且單體電池盒端板之間的絕緣環(huán)使用的是軟化溫度較高的絕緣材料，因此，電池組整體結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生變形、坍塌，電池組中各單體電池仍然保持相對(duì)孤立的狀態(tài)，極大降低了由于結(jié)構(gòu)坍塌引起的單體電池外部短路的可能性。

當(dāng)某只單體電池溫度升高時(shí)，熱量可以通過(guò)金屬端板迅速傳導(dǎo)到滅火劑膠囊，當(dāng)溫度超過(guò)滅火劑膠囊材料的軟化點(diǎn)后，膠囊軟化破裂，釋放出粒徑小于20μm的磷酸二氫銨超細(xì)粉、硫酸銨超細(xì)粉、氯化鈉超細(xì)粉的混合物，磷酸二氫銨作為干粉滅火劑的主要成分，具有非常好的滅火性能，其吸收熱量分解出氨和磷酸，隨后生成P₂0₅。這一系列過(guò)程都是吸熱反應(yīng)，能夠很好地降低電池組體系的溫度；當(dāng)有個(gè)別電池發(fā)生燃燒反應(yīng)時(shí)，溫度升高很快，滅火劑分解產(chǎn)物能夠大量減少燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的自由基，降低燃燒反應(yīng)速率，當(dāng)自由基減少速率大于燃燒反應(yīng)生成的速率時(shí)，鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)被終止，火焰熄滅。

因此，本發(fā)明電池組具有極高的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明高安全性耐高溫電池組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明電池組結(jié)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是絕緣圈剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是滅火劑膠囊剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.單體電池、2.拉桿、3.端板、4.絕緣環(huán)、5.連接條、6.連接條螺釘、7.拉桿螺釘、8.滅火劑膠囊。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下：

參閱附圖1至圖4。

實(shí)施例1

一種高安全性耐高溫電池組，包括單體電池、端板、絕緣環(huán)、拉桿，絕緣環(huán)嵌入端板上的孔中，單體電池端部嵌入絕緣環(huán)中，絕緣環(huán)在端板和單體電池之間起絕緣和定位作用，拉桿連接緊固端單體電池兩端的板，單體電池連接形成電池組。端板材質(zhì)為銅合金，在銅合金表面采用陽(yáng)極氧化、煮黑、涂覆涂層措施獲得絕緣層。

絕緣環(huán)材質(zhì)為塑料或陶瓷。絕緣環(huán)材質(zhì)采用聚酰亞胺或聚醚醚酮。端板表面附著有滅火劑膠囊，膠囊材料為熱熔膠。滅火劑材料為粒徑小于20μm的磷酸二氫銨超細(xì)粉、硫酸銨超細(xì)粉和氯化鈉超細(xì)粉的混合物。

本實(shí)施例具體實(shí)施過(guò)程：

一個(gè)由12只鋰離子單體電池串聯(lián)組成的鋰電池組。電池組由如下幾部分組成(如圖1所示)：?jiǎn)误w電池1、拉桿2、端板3、絕緣環(huán)4、連接條5、連接條螺釘6、拉桿螺釘7和滅火劑膠囊8。

1.單體電池：數(shù)量12個(gè)，容量為18Ah，正極材料為鈷酸鋰，負(fù)極活性物質(zhì)為石墨，尺寸為Φ35mm×200mm。

2.拉桿：材質(zhì)為不銹鋼，兩端以拉桿螺釘拉緊。

3.端板：材質(zhì)為鋁合金，牌號(hào)為2A12，表面采用陽(yáng)極氧化，端板上有直徑為34mm的孔。

4.絕緣環(huán)：材質(zhì)為聚酰亞胺，絕緣環(huán)雙面孔徑不同，一面孔徑為30mm，該面的外徑為34mm；另一面孔徑為35mm，外徑為37mm。

5.連接條：材質(zhì)為紫銅，厚度1mm。

6.連接條螺釘：材質(zhì)為黃銅，M6六角螺釘。

7.拉桿螺釘：材質(zhì)為不銹鋼，M6六角螺釘。

8.滅火劑膠囊：外層為熱熔膠，內(nèi)部為滅火劑超細(xì)粉，滅火劑材料為粒徑小于20μm的磷酸二氫銨超細(xì)粉、硫酸銨超細(xì)粉、氯化鈉超細(xì)粉的混合物，配比為磷酸二氫銨超細(xì)粉:硫酸銨超細(xì)粉:氯化鈉超細(xì)粉＝2:1:1。

電池組的裝配：

將一個(gè)單體電池的正負(fù)極兩端分別插入一個(gè)絕緣環(huán)35mm孔徑的一面；將絕緣環(huán)外徑為34mm的一端插入端板的孔中。按同樣的方法安裝其他11只單體電池。同時(shí)保證單體電池的正負(fù)極端交錯(cuò)排列。

將另一個(gè)端板安裝在單體電池的另一側(cè)。

將四根拉桿分別插入兩個(gè)端板的八個(gè)孔中，并用拉桿螺釘拉緊。

安裝連接條使單體電池的組合方式為12只單體通過(guò)連接條串聯(lián)。

將滅火劑膠囊外層部分熔化并粘貼于電池端板。

本實(shí)施例具有所述的極高的安全性，耐高溫，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，雙保護(hù)，滅火性能優(yōu)良，且組裝方便，成本低廉，適用范圍廣等積極效果。