CN112467292A - 一种锂离子电池安全阻燃防护装置 - Google Patents
一种锂离子电池安全阻燃防护装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112467292A CN112467292A CN202011241649.4A CN202011241649A CN112467292A CN 112467292 A CN112467292 A CN 112467292A CN 202011241649 A CN202011241649 A CN 202011241649A CN 112467292 A CN112467292 A CN 112467292A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium ion
- retardant
- ion battery
- flame
- shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 44
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- QKAGYSDHEJITFV-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoro-3-methoxy-4-(trifluoromethyl)pentane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(OC)C(F)(C(F)(F)F)C(F)(F)F QKAGYSDHEJITFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- VONWDASPFIQPDY-UHFFFAOYSA-N dimethyl methylphosphonate Chemical compound COP(C)(=O)OC VONWDASPFIQPDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RMLFHPWPTXWZNJ-UHFFFAOYSA-N novec 1230 Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(=O)C(F)(C(F)(F)F)C(F)(F)F RMLFHPWPTXWZNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 3
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- -1 hydroxyl radicals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical group 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明提出了一种锂离子电池安全阻燃防护装置,包括外壳,外壳内侧壁开设有多个容纳槽,容纳槽内填充有阻燃物,外壳内侧壁附有一层多个容纳槽的有机膜。本发明结构简单,易于操作使用,而且对外部设备无苛刻要求,有效阻止锂离子电池因不当使用引发的燃烧、膨胀、***等现象。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池阻燃技术领域,尤其涉及一种锂离子电池安全阻燃防护装置。
背景技术
随着对锂离子电池的深入研究,为了满足不同应用的需求,锂离子电池向着高能量密度、高循环寿命、快充以及适应不同高低温环境等方向的发展。然而,任何事物都有两面性。锂离子电动汽车也不例外,给人们带来方便、环保的同时也带来了安全问题,近几年频频出现电动汽车的自然事故,给人们带来了恐慌,引起了相关部门的高度关注,并出台关于电动车以及锂电池安全相关政策,一个新事物的发展,由于资源、技术的不完善,难免会存在磕磕碰碰。
电动汽车的自然事故,无非是由于单体电芯的滥用造成热失控引起的,当电芯过充或者温度过高时,电解液发生分解,大量副反应发生,温度持续升高造成隔膜的加剧收缩,使得正负极片接触引发燃烧,产生大量气体,严重时引发电芯***。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题,本发明提出了一种锂离子电池安全阻燃防护装置。
本发明提出的一种锂离子电池安全阻燃防护装置,包括外壳,外壳内侧壁开设有多个容纳槽,容纳槽内填充有阻燃物,外壳内侧壁附有一层多个容纳槽的有机膜。
优选的,所述阻燃物纳米干粉与有机阻燃剂的混合物。
优选的,所述纳米干粉为纳米气凝胶、纳米氢氧化铝和纳米纳米氧化铝的一种或多种材料的混合。
优选的,所述有机阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)-3-戊酮、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷的一种或多种的混合剂阻燃溶液。
优选的,所述外壳采用金属壳。
优选的,所述外壳为方形铝壳、圆柱钢壳或圆柱铝壳。
优选的,所述容纳槽具有圆形截面或多边形截面。
优选的,所述多个容纳槽相互连通。
优选的,所述有机膜为LDPE低密度聚乙烯,熔点为110~125℃。
本发明提出的一种锂离子电池安全阻燃防护装置,结构简单,易于操作使用,而且对外部设备无苛刻要求,有效阻止锂离子电池因不当使用引发的燃烧、膨胀、***等现象。本发明工作原理为:当锂离子电池由于滥用引发温度急剧上升时,当温度达到有机膜的熔化温度,有机膜熔化并释放出纳米干粉与有机阻燃剂的混合物将裸电芯包裹,其中纳米干粉将裸电芯包裹与外界隔离,有机阻燃剂混合物受热分解,释放出捕获燃烧反应中的氢氧自由基,终止自由基链式燃烧反应。
附图说明
图1为实施例中一种锂离子电池安全阻燃防护装置的俯视图;
图2为图1中E-E向截面图;
图3实施例中一种锂离子电池安全阻燃防护装置的侧视图;
图4为图3中F-F向截面图;
图5为实施例中一种锂离子电池安全阻燃防护装置中外壳的结构示意图。
具体实施方式
参照图1-图5,本发明提出一种锂离子电池安全阻燃防护装置,包括外壳1,外壳1内侧壁开设有多个容纳槽2,容纳槽2内填充有阻燃物3,外壳1内侧壁附有一层多个容纳槽2的有机膜4。
本实施例中,所述阻燃物3纳米干粉与有机阻燃剂的混合物。所述纳米干粉为纳米气凝胶、纳米氢氧化铝和纳米纳米氧化铝的一种或多种材料的混合。本实施例中,所述有机阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-4-三氟甲基-3-戊酮、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基戊烷的一种或多种的混合剂阻燃溶液。
本实施例中,所述外壳1采用金属壳,一侧或两侧设有开口。所述外壳1为方形铝壳,在其他实施例中,外壳也可为圆柱钢壳或圆柱铝壳。
本实施例中,所述容纳槽2具有圆形截面,所述多个容纳槽2相互连通,也可不相互连通。在其他实施例中,容纳槽2可具有多边形截面。
本实施例中,所述有机膜4为LDPE低密度聚乙烯,熔点为110~125℃。
本发明在使用时,当锂离子电池由于滥用引发温度急剧上升时,当温度达到有机膜4的熔化温度,有机膜4熔化并释放出纳米干粉与有机阻燃剂的混合物将裸电芯包裹,其中纳米干粉将裸电芯包裹与外界隔离,有机阻燃剂混合物受热分解,释放出捕获燃烧反应中的氢氧自由基,终止自由基链式燃烧反应。
由于传统阻燃添加剂均为加入到电解液中,其起到作用阻燃剂的添加量约为15%~35%,大量的阻燃剂加入到电解液电解液中会严重影响电芯的电化学性能,尤其是电芯的循环性能大打折扣。本发明将阻燃添加剂与电解液分隔开,在不影响电解液正常性能配方的同时,并且起到阻燃安全的作用,本发明结构简单,能有效地对锂离子电池因不正当使用高温、过充等引起的燃烧起到阻燃、防护的作用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种锂离子电池安全阻燃防护装置,其特征在于,包括外壳(1),外壳(1)内侧壁开设有多个容纳槽(2),容纳槽(2)内填充有阻燃物(3),外壳(1)内侧壁附有一层多个容纳槽(2)的有机膜(4)。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池安全阻燃防护装置,其特征在于,所述阻燃物(3)纳米干粉与有机阻燃剂的混合物。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池安全阻燃防护装置,其特征在于,所述纳米干粉为纳米气凝胶、纳米氢氧化铝和纳米纳米氧化铝的一种或多种材料的混合。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池安全阻燃防护装置,其特征在于,所述有机阻燃剂为甲基膦酸二甲酯、1,1,1,2,2,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)-3-戊酮、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-(三氟甲基)戊烷的一种或多种的混合剂阻燃溶液。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池安全阻燃防护装置,其特征在于,所述外壳(1)采用金属壳。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池安全阻燃防护装置,其特征在于,所述外壳(1)为方形铝壳、圆柱钢壳或圆柱铝壳。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池安全阻燃防护装置,其特征在于,所述容纳槽(2)具有圆形截面或多边形截面。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池安全阻燃防护装置,其特征在于,所述多个容纳槽(2)相互连通。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池安全阻燃防护装置,其特征在于,所述有机膜(4)为LDPE低密度聚乙烯,熔点为110~125℃。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011241649.4A CN112467292A (zh) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | 一种锂离子电池安全阻燃防护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011241649.4A CN112467292A (zh) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | 一种锂离子电池安全阻燃防护装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112467292A true CN112467292A (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=74826044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011241649.4A Pending CN112467292A (zh) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | 一种锂离子电池安全阻燃防护装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112467292A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113270633A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-08-17 | 成都特隆美储能技术有限公司 | 一种用于方形铝壳锂离子电池的阻燃包材制作方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110300431A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Bluefin Robotics Corporation | Method of protecting battery cells and batteries which contain battery cells and protected battery cells and batteries which contain battery cells |
CN203826504U (zh) * | 2014-01-26 | 2014-09-10 | 广州力柏能源科技有限公司 | 一种带有阻燃装置的电池 |
CN207021302U (zh) * | 2017-07-28 | 2018-02-16 | 深圳市英特莱实业股份有限公司 | 一种具有阻燃装置的锂电池 |
CN109301097A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-01 | 安徽统凌科技新能源有限公司 | 一种阻燃弹性汽车蓄电池外壳 |
CN210668459U (zh) * | 2019-08-20 | 2020-06-02 | 深圳安凯利电池有限公司 | 一种锂电池的防爆阻燃结构 |
CN211295156U (zh) * | 2020-03-04 | 2020-08-18 | 深圳市兴汇网络科技有限公司 | 一种锂电池阻燃保护壳以及高安全的锂电池 |
-
2020
- 2020-11-09 CN CN202011241649.4A patent/CN112467292A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110300431A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Bluefin Robotics Corporation | Method of protecting battery cells and batteries which contain battery cells and protected battery cells and batteries which contain battery cells |
CN203826504U (zh) * | 2014-01-26 | 2014-09-10 | 广州力柏能源科技有限公司 | 一种带有阻燃装置的电池 |
CN207021302U (zh) * | 2017-07-28 | 2018-02-16 | 深圳市英特莱实业股份有限公司 | 一种具有阻燃装置的锂电池 |
CN109301097A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-01 | 安徽统凌科技新能源有限公司 | 一种阻燃弹性汽车蓄电池外壳 |
CN210668459U (zh) * | 2019-08-20 | 2020-06-02 | 深圳安凯利电池有限公司 | 一种锂电池的防爆阻燃结构 |
CN211295156U (zh) * | 2020-03-04 | 2020-08-18 | 深圳市兴汇网络科技有限公司 | 一种锂电池阻燃保护壳以及高安全的锂电池 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113270633A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-08-17 | 成都特隆美储能技术有限公司 | 一种用于方形铝壳锂离子电池的阻燃包材制作方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Han et al. | Incombustible polymer electrolyte boosting safety of solid‐state lithium batteries: a review | |
CN104218200B (zh) | 一种具有防火防爆装置的锂电池及应用该电池的电动车 | |
CN103872270A (zh) | 带有安全覆层的蓄能器 | |
CN111883715A (zh) | 一种电池保护隔板及电池组 | |
TWI496340B (zh) | 新穎結構之蓋組件及使用其之圓筒型電池 | |
JP2020507903A (ja) | 電池パック、電動工具および電子機器 | |
CN113140863B (zh) | 一种电池阻燃盖板、锂离子电池及车辆 | |
CN105742728A (zh) | 一种锂离子二次电池 | |
CN112467292A (zh) | 一种锂离子电池安全阻燃防护装置 | |
Liu et al. | Recent progress in flame retardant technology of battery: A review | |
CN109585746A (zh) | 导电柄防护板、安全电池、电池模组、电池箱及车辆 | |
CN108110159B (zh) | 二次电池顶盖及其二次电池 | |
CN106558701A (zh) | 锂离子电池以及该锂离子电池的制作方法 | |
JP2010073595A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
CN217589141U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN206364097U (zh) | 一种锂电池专用陶瓷隔膜 | |
CN111430584A (zh) | 一种电池用隔热套及其制备方法 | |
CN206180022U (zh) | 一种锂电池 | |
CN215731923U (zh) | 电池壳体及动力电池 | |
CN212676394U (zh) | 一种具有阻燃效果的锂电池组 | |
CN215377523U (zh) | 一种具有较高安全性能的锂离子电池电芯结构 | |
CN114891416A (zh) | 一种用于锂离子电池包外壳的隔热阻燃防火涂层材料 | |
CN214625306U (zh) | 一种防电池热失控的隔离组件、电池模组及电池包 | |
Jin | Brief talk about lithium-ion batteries’ safety and influencing factors | |
CN205141093U (zh) | 防起火型电动汽车动力电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210309 |