CN210167386U - 电池电芯和电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池电芯和电池组，其中电池电芯包括壳体(1)、盖板(2)、隔板(3)和阻燃器(4)，壳体(1)设有开口，盖板(2)用于封闭所述开口，隔板(3)设置在所述壳体(1)内，隔板(3)用于在所述壳体(1)内分隔出第一腔(11)和第二腔(12)，所述第二腔(12)用于存储电解液，阻燃器(4)设置在所述第一腔(11)内。电池组包括电池电芯。本实用新型中的阻燃器可以在壳体内的温度达到电解液的着火点之前阻止电解液发生燃烧，从根本上缓解热失控问题，提高电池电芯的安全性；而且阻燃器没有与电解液直接接触，可减少电解液对阻燃器的腐蚀作用。

Description

电池电芯和电池组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池电芯和电池组。

背景技术

目前，有些电动车上的储能设备采用铝壳电池，铝壳电池中的电解液为可燃性有机液体，当壳体内的温度过高发生热失控问题时，电解液会发生不可控的起火、燃烧等现象，进而导致严重的安全事故。

在相关技术中，铝壳电池内设有熔断装置，在检测到电流过大时熔断装置发生熔断，虽然可以切断电路，但是，熔断装置并不能阻止电解液起火或发生燃烧，不能从根本上解决热失控的问题，电池的安全性仍然较差。

需要说明的是，公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种电池电芯和电池组，提高电池的安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种电池电芯，包括：

壳体，设有开口；

盖板，用于封闭开口；

隔板，设置在壳体内，用于在壳体内分隔出第一腔和第二腔，第二腔用于存储电解液；和

阻燃器，设置在第一腔内。

在一些实施例中，第一腔和第二腔连通，阻燃器包括阻燃剂，阻燃剂能够进入第二腔内并使电解液发生固化。

在一些实施例中，阻燃器还包括包裹膜，包裹膜用于包裹阻燃剂并在壳体内的温度达到电解液的着火点之前发生融化以释放阻燃剂。

在一些实施例中，隔板上设有第一通孔，第一通孔用于连通第一腔和第二腔。

在一些实施例中，阻燃器设置在第一通孔的正上方。

在一些实施例中，第一通孔的数量为多个，多个第一通孔交错布置。

在一些实施例中，盖板设有第二通孔，隔板设有第三通孔，电解液通过第二通孔和第三通孔进入第二腔内，阻燃器与第二通孔和第三通孔错开。

在一些实施例中，电池电芯还包括安装在盖板上的正极耳和负极耳，第二通孔和第三通孔设置在靠近正极耳的位置，阻燃器设置在靠近负极耳的位置。

在一些实施例中，隔板为绝缘板。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种电池组，包括上述的电池电芯。

基于上述技术方案，本实用新型实施例包括阻燃器，阻燃器可以在壳体内的温度达到电解液的着火点之前阻止电解液发生燃烧，从根本上缓解热失控问题，提高电池电芯的安全性；而且，阻燃器设置在第一腔内，电解液存储于第二腔内，阻燃器没有与电解液直接接触，因此可以减少电解液对阻燃器的腐蚀作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型电池电芯一个实施例的结构示意图。

图2为本实用新型电池电芯一个实施例中隔板的结构示意图。

图中：

1、壳体；11、第一腔；12、第二腔；2、盖板；3、隔板；4、阻燃器；5、第一通孔；6、第二通孔；7、第三通孔；8、正极耳；9、负极耳。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，在本实用新型提供的电池电芯的一个实施例中，该电池电芯包括壳体1、盖板2、隔板3和阻燃器4，其中，壳体1的顶部设有开口，盖板2用于封闭开口，壳体1与盖板2形成一个基本封闭的箱体；隔板3设置在壳体1内，隔板3用于在壳体1内分隔出第一腔11和第二腔12，即隔板3的第一侧与盖板2和壳体1形成第一腔11，隔板3的与第一侧相对的第二侧与壳体1形成第二腔12，第二腔12用于存储电解液，阻燃器4设置在第一腔11内。

在上述实施例中，电池电芯包括阻燃器4，在壳体1内的温度达到电解液的着火点之前，可以利用阻燃器4阻止电解液发生燃烧，从根本上缓解热失控问题，提高电池电芯的安全性；而且，阻燃器4设置在第一腔11内，电解液存储于第二腔12内，阻燃器4没有与电解液直接接触，因此可以减少电解液对阻燃器4的腐蚀作用。

将阻燃器4设置在与电解液不同的腔室中，还可以避免阻燃器4占用电解液的存储空间，减小电解液的存储量，影响电池电芯的能量密度和容量。

阻燃器4实现阻燃效果的方式有多种，比如阻燃剂可以与电解液发生化学反应，使得电解液中具有阻燃成分，从而实现阻燃效果。

在本实施例中，第一腔11和第二腔12连通，阻燃器4包括阻燃剂，阻燃剂能够进入第二腔12内并使电解液发生固化。电解液发生固化后，电子和离子无法自由传输，阻断内部电荷的移动，电阻急剧上升，使电池电芯无法充放电，从而抑制化学反应和热失控的继续发生，从根本上阻止了燃烧的发生。

这种使电解液发生相变的阻燃剂，相比于使电解液发生化学反应的阻燃剂来说，可以减小对电解液本身化学成分和使用性能的影响。

这种阻燃剂可以为含溴氯固化剂、含磷固化剂、含氮固化剂或含硅固化剂等。

阻燃器4还包括包裹膜，包裹膜用于包裹阻燃剂，包裹膜在壳体1内的温度达到电解液的着火点之前可以发生融化以释放阻燃剂。

包裹膜融化后，阻燃剂得以释放，阻燃剂可以进入第二腔12中与电解液混合，使电解液发生固化，阻止电解液发生燃烧。

包裹膜可以采用具有阻燃作用的材料制成，比如阻燃石蜡(石蜡/聚丙烯)、NPG(新戊二醇)、季戊四醇(PE)等。包裹膜还可以采用具有抗腐蚀作用的材料，避免电解液对阻燃器4的腐蚀。

第一腔11和第二腔12连通的方式有多种选择，比如可以通过外接管连通第一腔11和第二腔12。

在本实施例中，如图1所示，隔板3上设有第一通孔5，第一通孔5用于连通第一腔11和第二腔12，阻燃器4释放的阻燃剂可以通过第一通孔5进入第二腔12中。

进一步地，阻燃器4设置在第一通孔5的正上方。这样设置可以在包裹膜融化后使阻燃剂更加直接和快速地进入第二腔12中，缩短阻燃剂的流通路径，提高阻燃效率；同时，在包裹膜未融化之前，阻燃器4还可以起到封闭第一通孔5的作用，防止电解液通过第一通孔5倒流至第一腔11中。

如图2所示，第一通孔5的数量为多个，多个第一通孔5交错布置。任意相邻的三个第一通孔5都不在同一条直线上。

这样设置的好处是，可以尽可能地减小相邻两个第一通孔5之间的间距，增大阻燃剂的流通面积，从而使阻燃剂在得以释放后能够尽快流入第二腔12中，提高阻燃效率；还可以使释放后的阻燃剂尽可能地沿着第一通孔5的轴线方向直接进入第二腔12中，相比于阻燃剂先接触到隔板3再流动到第一通孔5中的情况来说可以节省时间。

盖板2设有第二通孔6，隔板3设有第三通孔7，电解液通过第二通孔6和第三通孔7进入第二腔12内。电解液可通过注射针管注入第二腔12中，避免电解液存留于第一腔11中。

阻燃器4与第二通孔6和第三通孔7错开，这样设置可以避免阻燃器4影响电解液的注入，也避免电解液腐蚀阻燃器4。

电池电芯还包括安装在盖板2上的正极耳8和负极耳9，第二通孔6和第三通孔7设置在靠近正极耳8的位置，阻燃器4设置在靠近负极耳9的位置。

在上述各个实施例中，隔板3为绝缘板，具有绝缘作用，防止壳体1发生漏电。

在上述各个实施例中，壳体1采用铝合金材料制成，电池电芯为铝壳电池电芯。

通过对本实用新型电池电芯的多个实施例的说明，可以看到本实用新型电池电芯实施例通过在隔板和盖板之间设置阻燃器，在电池电芯的温度过高有热失控的隐患时，包裹膜融化，阻燃剂得以释放，使液态电解液固化失效，起到阻燃效果，包裹膜也具有阻燃效果，两者相互结合，降低电池电芯发生燃烧等热失控的风险，提升电池电芯的安全性。

基于上述的电池电芯，本实用新型还提出一种电池组，电池组还可以组成电池包，该电池组包括上述的电池电芯。

上述各个实施例中电池电芯所具有的积极技术效果同样适用于电池组，这里不再赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本实用新型原理的前提下，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，这些修改和等同替换均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种电池电芯，其特征在于，包括：

壳体(1)，设有开口；

盖板(2)，用于封闭所述开口；

隔板(3)，设置在所述壳体(1)内，用于在所述壳体(1)内分隔出第一腔(11)和第二腔(12)，所述第二腔(12)用于存储电解液；和

阻燃器(4)，设置在所述第一腔(11)内。

2.根据权利要求1所述的电池电芯，其特征在于，所述第一腔(11)和所述第二腔(12)连通，所述阻燃器(4)包括阻燃剂，所述阻燃剂能够进入所述第二腔(12)内并使所述电解液发生固化。

3.根据权利要求2所述的电池电芯，其特征在于，所述阻燃器(4)还包括包裹膜，所述包裹膜用于包裹所述阻燃剂并在所述壳体(1)内的温度达到所述电解液的着火点之前发生融化以释放所述阻燃剂。

4.根据权利要求2所述的电池电芯，其特征在于，所述隔板(3)上设有第一通孔(5)，所述第一通孔(5)用于连通所述第一腔(11)和所述第二腔(12)。

5.根据权利要求4所述的电池电芯，其特征在于，所述阻燃器(4)设置在所述第一通孔(5)的正上方。

6.根据权利要求4所述的电池电芯，其特征在于，所述第一通孔(5)的数量为多个，多个所述第一通孔(5)交错布置。

7.根据权利要求1所述的电池电芯，其特征在于，所述盖板(2)设有第二通孔(6)，所述隔板(3)设有第三通孔(7)，所述电解液通过所述第二通孔(6)和所述第三通孔(7)进入所述第二腔(12)内，所述阻燃器(4)与所述第二通孔(6)和所述第三通孔(7)错开。

8.根据权利要求7所述的电池电芯，其特征在于，还包括安装在所述盖板(2)上的正极耳(8)和负极耳(9)，所述第二通孔(6)和所述第三通孔(7)设置在靠近所述正极耳(8)的位置，所述阻燃器(4)设置在靠近所述负极耳(9)的位置。

9.根据权利要求1所述的电池电芯，其特征在于，所述隔板(3)为绝缘板。

10.一种电池组，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的电池电芯。

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