本技術(shù)涉及鋰電池,具體而言,涉及一種防護(hù)結(jié)構(gòu)及電池包。
背景技術(shù):
1、隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展和電動(dòng)汽車性能的提高,作為動(dòng)力的電池性能也在不斷的提高,電動(dòng)汽車要求電池充電時(shí)間短、續(xù)航里程長(zhǎng)、使用壽命長(zhǎng),因此電池必須具有高能量密度、大倍率充放和長(zhǎng)壽命循環(huán)等特點(diǎn)。然后當(dāng)電池容量提高和充放電電流增加后,會(huì)很容易導(dǎo)致熱失控,其原因是電池大倍率充放電會(huì)產(chǎn)生大量熱,不及時(shí)散失產(chǎn)生的熱量就會(huì)導(dǎo)致熱失控,帶來安全隱患。因此,需要對(duì)電池工作過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行有效的處理,加快散失或者減少產(chǎn)熱。
2、目前主要通過加快熱量散失的方法,其做法是:監(jiān)控電池表面溫度,溫度超標(biāo)后進(jìn)行風(fēng)冷或者水冷降溫,加快散熱,但是這種方法對(duì)電芯溫度的降低不明顯,電芯溫度較高,很容易發(fā)生熱失控。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種防護(hù)結(jié)構(gòu)及電池包,能夠解決電芯在高溫下容易發(fā)生熱失控的問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本實(shí)用新型的一方面,提供了一種防護(hù)結(jié)構(gòu),包括:防護(hù)主體,防護(hù)主體被構(gòu)造為包覆在卷芯的外周,防護(hù)主體包括多個(gè)容納腔,至少部分容納腔內(nèi)設(shè)置有填充物,填充物被構(gòu)造為在預(yù)設(shè)溫度下分解并產(chǎn)生不可燃?xì)怏w,不可燃?xì)怏w能夠從容納腔排出,預(yù)設(shè)溫度大于卷芯的最高工作溫度,低于卷芯的自燃溫度。
3、進(jìn)一步地,防護(hù)主體包括第一凹凸防護(hù)分體,第一凹凸防護(hù)分體為波浪形結(jié)構(gòu),第一凹凸防護(hù)分體包括多個(gè)第一凸部和多個(gè)第一凹部,多個(gè)第一凸部和多個(gè)第一凹部沿第一方向交替排布,各第一凸部均能夠形成容納腔;和/或,所述填充物(20)采用碳酸氫銨、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化銨中的一種或幾種。
4、進(jìn)一步地,防護(hù)主體還包括第二凹凸防護(hù)分體,第二凹凸防護(hù)分體為波浪形結(jié)構(gòu),第二凹凸防護(hù)分體包括多個(gè)第二凸部和多個(gè)第二凹部,多個(gè)第二凸部和多個(gè)第二凹部沿第一方向交替排布,各第二凸部均能夠形成容納腔,多個(gè)第一凸部與多個(gè)第二凸部一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,多個(gè)第一凹部與多個(gè)第二凹部一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,對(duì)應(yīng)設(shè)置的第一凹部與第二凹部形成容納腔。
5、進(jìn)一步地,防護(hù)主體還包括瓦楞紙結(jié)構(gòu),瓦楞紙結(jié)構(gòu)包括波浪形安裝主體和連接結(jié)構(gòu),連接結(jié)構(gòu)設(shè)置在波浪形安裝主體的一側(cè)并與波浪形安裝主體圍成多個(gè)容納腔。
6、進(jìn)一步地,波浪形安裝主體包括多個(gè)波峰和多個(gè)波谷,多個(gè)波峰和多個(gè)波谷沿第一方向交替排布,瓦楞紙結(jié)構(gòu)的數(shù)量為兩個(gè),兩個(gè)瓦楞紙結(jié)構(gòu)的波浪形安裝主體相對(duì)設(shè)置,兩個(gè)波浪形安裝主體的多個(gè)波峰一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,兩個(gè)波浪形安裝主體的多個(gè)波谷一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,且對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)波峰粘接固定,對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)波谷形成容納腔。
7、進(jìn)一步地,填充物占據(jù)的體積小于或等于容納腔體積的30%。
8、進(jìn)一步地,防護(hù)主體還包括密封結(jié)構(gòu),密封結(jié)構(gòu)包覆在防護(hù)主體的外周,以密封容納腔。
9、進(jìn)一步地,密封結(jié)構(gòu)采用聚乙烯或聚丙烯材料制成。
10、進(jìn)一步地,密封結(jié)構(gòu)的厚度的取值范圍為5μm~20μm。
11、根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面,提供了一種電池包,包括:外殼;卷芯,卷芯安裝在外殼內(nèi);以及上述的防護(hù)結(jié)構(gòu),防護(hù)結(jié)構(gòu)包覆在卷芯的外周。
12、應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案,防護(hù)主體包覆在卷芯的外周,當(dāng)卷芯溫度過高時(shí),填充物發(fā)生分解,分解過程吸熱,能夠吸收一部分熱量,同時(shí),填充物分解產(chǎn)生不可燃?xì)怏w,不可燃?xì)怏w可以降低卷芯內(nèi)部的氧氣濃度,不可燃?xì)怏w從容納腔排出,不可燃?xì)怏w的排出能夠迅速帶走熱量,降低卷芯的溫度,容納腔內(nèi)的填充物分解后,防護(hù)主體為中空結(jié)構(gòu),還能夠延緩?fù)獠凯h(huán)境的熱量向卷芯內(nèi)部傳遞。通過上述設(shè)置,能夠防止卷芯內(nèi)部溫度繼續(xù)升高以及副反應(yīng)的發(fā)生,避免卷芯發(fā)生熱失控。
1.一種防護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,所述防護(hù)主體(10)包括第一凹凸防護(hù)分體(11),所述第一凹凸防護(hù)分體(11)為波浪形結(jié)構(gòu),所述第一凹凸防護(hù)分體(11)包括多個(gè)第一凸部(111)和多個(gè)第一凹部(112),多個(gè)所述第一凸部(111)和多個(gè)所述第一凹部(112)沿第一方向交替排布,各所述第一凸部(111)均能夠形成所述容納腔(13);和/或,所述填充物(20)采用碳酸氫銨、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氯化銨中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,所述防護(hù)主體(10)還包括第二凹凸防護(hù)分體(12),所述第二凹凸防護(hù)分體(12)為波浪形結(jié)構(gòu),所述第二凹凸防護(hù)分體(12)包括多個(gè)第二凸部(121)和多個(gè)第二凹部(122),多個(gè)所述第二凸部(121)和多個(gè)所述第二凹部(122)沿所述第一方向交替排布,各所述第二凸部(121)均能夠形成所述容納腔(13),多個(gè)所述第一凸部(111)與多個(gè)所述第二凸部(121)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,多個(gè)所述第一凹部(112)與多個(gè)所述第二凹部(122)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,對(duì)應(yīng)設(shè)置的所述第一凹部(112)與所述第二凹部(122)形成所述容納腔(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,所述防護(hù)主體(10)還包括瓦楞紙結(jié)構(gòu),所述瓦楞紙結(jié)構(gòu)包括波浪形安裝主體(14)和連接結(jié)構(gòu)(17),所述連接結(jié)構(gòu)(17)設(shè)置在所述波浪形安裝主體(14)的一側(cè)并與所述波浪形安裝主體(14)圍成多個(gè)所述容納腔(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,所述波浪形安裝主體(14)包括多個(gè)波峰(15)和多個(gè)波谷(16),多個(gè)所述波峰(15)和多個(gè)所述波谷(16)沿第一方向交替排布,所述瓦楞紙結(jié)構(gòu)的數(shù)量為兩個(gè),兩個(gè)所述瓦楞紙結(jié)構(gòu)的所述波浪形安裝主體(14)相對(duì)設(shè)置,兩個(gè)所述波浪形安裝主體(14)的多個(gè)所述波峰(15)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,兩個(gè)所述波浪形安裝主體(14)的多個(gè)所述波谷(16)一一對(duì)應(yīng)設(shè)置,且對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)所述波峰(15)粘接固定,對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)所述波谷(16)形成所述容納腔(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的防護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,所述填充物(20)占據(jù)的體積小于或等于所述容納腔(13)體積的30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的防護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,所述防護(hù)主體(10)還包括密封結(jié)構(gòu)(30),所述密封結(jié)構(gòu)(30)包覆在所述防護(hù)主體(10)的外周,以密封所述容納腔(13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,所述密封結(jié)構(gòu)(30)采用聚乙烯或聚丙烯材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防護(hù)結(jié)構(gòu),其特征在于,所述密封結(jié)構(gòu)(30)的厚度的取值范圍為5μm~20μm。
10.一種電池包,其特征在于,包括: