一種安全可更換軟包電池模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體和電池殼體內(nèi)的軟包鋰離子二次電池，所述電池殼體上設(shè)置有電池蓋板，所述軟包鋰離子二次電池上設(shè)置有安全極耳，所述電池蓋板上設(shè)置有極柱，所述極柱下端設(shè)置有極耳固定螺母，所述極柱與電池蓋板之間設(shè)置有絕緣墊，所述電池蓋板上設(shè)置有進(jìn)氣和抽氣閥門、防爆閥，所述電池蓋板和電池殼體上分別開有固定孔；該電池通過合理的結(jié)構(gòu)改良，尤其是通過安全極耳的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與電池蓋板相結(jié)合的設(shè)計(jì)，在安全極耳前端可通過螺母與極柱的極耳固定螺母連接，方便電池組拆裝和電池更換或重復(fù)使用，不損傷軟包鋰電池。
【專利說明】
一種安全可更換軟包電池模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及鋰離子二次電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種安全可更換軟包電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子二次電池具有能量密度高，循環(huán)壽命長(zhǎng)特點(diǎn)，鋰離子電池模塊廣泛應(yīng)用在電子產(chǎn)品、動(dòng)力和儲(chǔ)能電池上。鋁塑膜軟包鋰離子二次電池可以滿足多種電源形式和容量需要。不銹鋼殼電池模塊和鋁殼電池模塊是將多個(gè)鋁塑膜軟包鋰離子二次電池串并聯(lián)組成電池組，密封在不銹鋼或者鋁殼內(nèi)，通過電池極柱連接軟包鋰離子二次電池組正負(fù)極極耳，達(dá)到大功率電池模塊，滿足電源需要。
[0003]軟包鋰離子二次電池極耳是通過超聲波焊接在不銹鋼或鋁殼電池蓋板極柱上，或者是采用螺絲固定。不銹鋼殼電池或鋁殼電池蓋板一般采用焊接方式密封在不銹鋼或鋁殼上。因?yàn)殡娫纯臻g體積限定，軟包鋰離子二次電池極耳長(zhǎng)度較短，焊接或在極耳前段打孔，用螺絲固定在蓋板極柱上，電池體積能量密度能達(dá)到電源設(shè)備需要，比如汽車動(dòng)力電源，需要在有限車體體積內(nèi)，達(dá)到高能量密度，需要單體電池能量密度高，因此，不銹鋼殼電池或鋁殼電池極耳較短。
[0004]電池發(fā)生短路時(shí)，不銹鋼殼電池和鋁殼電池會(huì)報(bào)廢;或電池組中鋁塑膜軟包鋰電池發(fā)生短路時(shí)，由于電池蓋板焊接密封在不銹鋼或鋁殼殼體上，不能將電池殼體打開，即使采用機(jī)械方法切開電池殼體，操作過程中，很容易損壞鋁塑膜軟包電池外殼。因?yàn)椴讳P鋼殼或鋁殼內(nèi)的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池極耳較短，很難將焊接或螺絲固定在電池極柱上的極耳分開，循環(huán)使用鋁塑膜軟包鋰離子二次電池。
[0005]鋰離子二次電池使用過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，高溫條件下，會(huì)降低鋰電池使用安全、容量和循環(huán)壽命。不銹鋼殼和鋁殼電池通常是在密封條件下工作。
[0006]隨著新能源產(chǎn)業(yè)推進(jìn)，越來(lái)越多動(dòng)力電池應(yīng)用在汽車和其他產(chǎn)品中。當(dāng)電池由于上述問題不能使用，或者使用后不能滿足動(dòng)力電池需要時(shí)，由于電池很難重新組裝利用，造成不銹鋼殼和鋁殼電池中的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池很難再被循環(huán)利用，造成電池?fù)p失和環(huán)保問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種安全可更換軟包電池模塊。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0009]—種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體和電池殼體內(nèi)的軟包鋰離子二次電池，所述電池殼體上設(shè)置有電池蓋板，所述軟包鋰離子二次電池上設(shè)置有安全極耳，所述電池蓋板上設(shè)置有極柱，所述極柱下端設(shè)置有極耳固定螺母，所述極柱與電池蓋板之間設(shè)置有絕緣墊，所述電池蓋板上設(shè)置有進(jìn)氣和抽氣閥門、防爆閥，所述電池蓋板和電池殼體上分別開有固定孔。
[0010]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述極柱分別包括極柱螺母和極柱螺栓，其中所述極柱螺母位于電池蓋板上，所述極柱螺母的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，帶內(nèi)螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧I，所述極柱螺栓前部為帶外螺紋的中空部，帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π，所述帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)置有快速熔斷器，該快速熔斷器兩端分別與耐大電流彈簧1、耐大電流彈簧Π接觸。
[0011]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述安全極耳的后端與軟包鋰離子二次電池內(nèi)部的電芯極片焊接，所述安全極耳伸出軟包鋰離子二次電池外部分處設(shè)置有過電流熔斷保險(xiǎn)絲，所述安全極耳伸出軟包鋰離子二次電池外部分的外表面包覆有透明絕緣塑料制成的防水密封層，所述安全極耳的前端設(shè)置有極柱固定螺母。
[0012]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述軟包鋰離子二次電池的安全極耳之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣硅膠。
[0013]作為一個(gè)優(yōu)選項(xiàng)，所述防水密封層的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:該電池通過合理的結(jié)構(gòu)改良，尤其是通過安全極耳的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與電池蓋板相結(jié)合的設(shè)計(jì)，在安全極耳前端可通過螺母與極柱的極耳固定螺母連接，方便電池組拆裝和電池更換或重復(fù)使用，不損傷軟包鋰電池，而當(dāng)電池在短路條件下，安全極耳的過電流熔斷保險(xiǎn)絲可以瞬間熔斷，保護(hù)電池安全，避免電池起火燃燒爆炸事故，此外極柱中的快速熔斷器，可在電池在短路或超負(fù)荷大電流情況下迅速熔斷，保護(hù)電池安全。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0016]圖1是本實(shí)用新型的立體圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型中電池蓋板部分的主視圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型中極柱部分的結(jié)構(gòu)分解圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型中安全極耳部分的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。為透徹的理解本發(fā)明，在接下來(lái)的描述中會(huì)涉及一些特定細(xì)節(jié)。而在沒有這些特定細(xì)節(jié)時(shí)，本發(fā)明則可能仍可實(shí)現(xiàn)，即所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。此外需要說明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)“前端”、“后端”、“上端”和“下端”指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向，相關(guān)技術(shù)人員在對(duì)上述方向作簡(jiǎn)單、不需要?jiǎng)?chuàng)造性的調(diào)整不應(yīng)理解為本申請(qǐng)保護(hù)范圍以外的技術(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本申請(qǐng)，并不用于限定實(shí)際保護(hù)范圍。而為避免混淆本發(fā)明的目的，由于熟知的加工方法、電路分布、部件尺寸等技術(shù)已經(jīng)很容易理解，因此它們并未被詳細(xì)描述。參照?qǐng)D1、圖2，一種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體I和電池殼體I內(nèi)的軟包鋰離子二次電池2，其中軟包鋰離子二次電池可以采用鋁塑膜軟包鋰離子二次單體電池。所述電池殼體I上設(shè)置有電池蓋板3，所述軟包鋰離子二次電池2上設(shè)置有安全極耳4，所述電池蓋板3上設(shè)置有極柱5，所述極柱5下端設(shè)置有極耳固定螺母51，所述極柱5與電池蓋板3之間設(shè)置有絕緣墊6，所述電池蓋板3上設(shè)置有進(jìn)氣和抽氣閥門31、防爆閥32，電池通過進(jìn)氣和抽氣閥門31進(jìn)氣和抽氣，具體先抽真空，然后通入一定量惰性氬氣保護(hù)氣體。當(dāng)電池發(fā)生起火燃燒爆炸時(shí)，或者電池殼體I內(nèi)氣體壓力過大時(shí)，電池殼體I內(nèi)高壓氣體可以沖破防爆閥32，避免或減小電池爆炸危險(xiǎn)。電池蓋板3的進(jìn)氣和抽氣閥門31、防爆閥32損壞后，直接更換電池蓋板3即可。所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開有固定孔33，電池蓋板3和電池殼體I上可通過固定孔33采配合螺絲固定連接，便于電池拆卸，有利于單體電池重新循環(huán)利用。
[0021]另外的實(shí)施例，參照?qǐng)D1、圖2的一種安全可更換軟包電池模塊，其中此處所稱的“實(shí)施例”是指可包含于本申請(qǐng)至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。實(shí)施例包括電池殼體I和電池殼體I內(nèi)的軟包鋰離子二次電池2，所述電池殼體I上設(shè)置有電池蓋板3，所述軟包鋰離子二次電池2上設(shè)置有安全極耳4，所述電池蓋板3上設(shè)置有極柱5，其中所述極柱5上端伸出電池蓋板3外，所述極柱5下端設(shè)置有極耳固定螺母51，所述極柱5與電池蓋板3之間設(shè)置有絕緣墊6，所述電池蓋板3上設(shè)置有進(jìn)氣和抽氣閥門31、防爆閥32，所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開有固定孔33。參照?qǐng)D2、圖3，所述極柱5分別包括極柱螺母52和極柱螺栓53。其中所述極柱螺母52位于電池蓋板3上，所述極柱螺母52的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，極柱螺母52后部的材料可以為銅、不銹鋼、鎳等導(dǎo)體，帶內(nèi)螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧154，所述極柱螺栓53前部為帶外螺紋的中空部，其前部的材料為絕緣塑料，極柱螺栓53后部為銅、不銹鋼、鎳等導(dǎo)體，帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π 55，所述帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)置有快速熔斷器56，該快速熔斷器56兩端分別與耐大電流彈簧154、耐大電流彈簧Π 55接觸。該快速熔斷器56兩端分別與耐大電流彈簧133、耐大電流彈簧Π 34接觸。當(dāng)電壓和電流超出額定功率時(shí)，快速熔斷器56迅速熔斷，電池的極柱5內(nèi)部就斷路，即電池?cái)嗦罚簿涂梢员Ｗo(hù)電池使用安全。這種快速熔斷器56可以重復(fù)使用和隨時(shí)更換，提高電池安全和使用效率。
[0022]另外的實(shí)施例，參照?qǐng)D1、圖2的一種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體I和電池殼體I內(nèi)的軟包鋰離子二次電池2，所述電池殼體I上設(shè)置有電池蓋板3，所述軟包鋰離子二次電池2上設(shè)置有安全極耳4，所述電池蓋板3上設(shè)置有極柱5，所述極柱5下端設(shè)置有極耳固定螺母51，所述極柱5與電池蓋板3之間設(shè)置有絕緣墊6，所述電池蓋板3上設(shè)置有進(jìn)氣和抽氣閥門31、防爆閥32，所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開有固定孔33。參照?qǐng)D2、圖4，所述安全極耳4的后端與軟包鋰離子二次電池2內(nèi)部的電芯極片焊接，所述安全極耳4伸出軟包鋰離子二次電池外部分處設(shè)置有過電流熔斷保險(xiǎn)絲41，所述安全極耳4伸出軟包鋰離子二次電池2外部分的外表面包覆有透明絕緣塑料制成的防水密封層42，安全極耳4外部包覆的防水密封層42可以增加電池絕緣安全性。過電流熔斷保險(xiǎn)絲41可采用熔點(diǎn)為138°C的鉍、銻、錫等微量元素制成的合金。當(dāng)溫度大于預(yù)定溫度，例如138°C的時(shí)候，過電流熔斷保險(xiǎn)絲41就可及時(shí)熔斷，對(duì)電源起到斷路作用，避免電源由于短路和超負(fù)荷大電流發(fā)生起火爆炸安全事故，及時(shí)保護(hù)電源、用電器和操作人員人身安全。所述軟包鋰離子二次電池2的安全極耳4之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣硅膠。所述防水密封層42的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠。所述安全極耳4的前端設(shè)置有極柱固定螺母43當(dāng)軟包電池組中電池單體短路，安全極耳4熔斷，只需將極耳固定螺母51、極柱固定螺母43上的固定連接螺栓取下，即可更換新的電池單體，安全易行，具有良好經(jīng)濟(jì)效益。
[0023]根據(jù)上述原理，本實(shí)用新型還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體(I)和電池殼體(I)內(nèi)的軟包鋰離子二次電池(2)，所述電池殼體(I)上設(shè)置有電池蓋板(3)，所述軟包鋰離子二次電池(2)上設(shè)置有安全極耳(4)，其特征在于:所述電池蓋板(3)上設(shè)置有極柱(5)，所述極柱(5)下端設(shè)置有極耳固定螺母(51)，所述極柱(5)與電池蓋板(3)之間設(shè)置有絕緣墊(6)，所述電池蓋板(3)上設(shè)置有進(jìn)氣和抽氣閥門(31)、防爆閥(32)，所述電池蓋板(3)和電池殼體(I)上分別開有固定孔(33)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全可更換軟包電池模塊，其特征在于:所述極柱(5)分別包括極柱螺母(52)和極柱螺栓(53)，其中所述極柱螺母(52)位于電池蓋板(3)上，所述極柱螺母(52)的前部為帶內(nèi)螺紋的中空部，帶內(nèi)螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧1(54)，所述極柱螺栓(53)前部為帶外螺紋的中空部，帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)有耐大電流彈簧Π(55)，所述帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，帶內(nèi)螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部?jī)?nèi)設(shè)置有快速熔斷器(56)，該快速熔斷器(56)兩端分別與耐大電流彈簧1(54)、耐大電流彈簧Π( 55)接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全可更換軟包電池模塊，其特征在于:所述安全極耳(4)的后端與軟包鋰離子二次電池(2)內(nèi)部的電芯極片焊接，所述安全極耳(4)伸出軟包鋰離子二次電池外部分處設(shè)置有過電流熔斷保險(xiǎn)絲(41)，所述安全極耳(4)伸出軟包鋰離子二次電池(2)外部分的外表面包覆有透明絕緣塑料制成的防水密封層(42)，所述安全極耳(4)的前端設(shè)置有極柱固定螺母(43)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全可更換軟包電池模塊，其特征在于:所述軟包鋰離子二次電池(2)的安全極耳(4)之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣硅膠。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種安全可更換軟包電池模塊，其特征在于:所述防水密封層(42)的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠。
【文檔編號(hào)】H01M2/20GK205583050SQ201620091038
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】徐士民, 馬毅, 唐聯(lián)興, 劉燕林
【申請(qǐng)人】廣東精進(jìn)能源有限公司