CN219203293U

CN219203293U - 热失控触发装置及电芯

Info

Publication number: CN219203293U
Application number: CN202223529212.8U
Authority: CN
Inventors: 张爽; 刘昌辉; 袁园; 胡朝帅; 徐亚杰; 向新宇
Original assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2022-12-27
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2032-12-27

Abstract

本实用新型提供了一种热失控触发装置及电芯，本实用新型的热失控触发装置包括设于电芯内部的装置本体，装置本体包括相对布置的两个绝缘膜片，以及密封设于两个绝缘膜片之间的加热单元和测温单元，加热单元用于提供触发热失控的热量，测温单元用于检测绝缘膜片及电芯内部的温度，且加热单元和测温单元均呈片状。本实用新型所述的热失控触发装置，通过在电芯内设置有加热单元和测温单元，并使加热单元和测温单元均呈片状，便于布置，占用空间小的同时，且在引入能量较小的情况下，即可实现电芯热失控的触发，并且测温单元可以实时检测电芯内部温度，从而按需调节加热单元的加热功率，热失控触发方式简单可靠。

Description

热失控触发装置及电芯

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种热失控触发装置。同时，本实用新型还涉及一种配置有该热失控触发装置的电芯。

背景技术

电动汽车是新能源行业中发展最为迅速的新兴产业。然而以热失控为特征的锂离子电池***的安全性事故时有发生，困扰着电动汽车的发展，所以目前国家已将电动汽车电池热失控测试作为考核电动汽车电池的强制标准，采用哪种热失控触发方案显得尤为重要。

现有技术中多采用外部加热或针刺的方法来触发电池发生热失控。然而，通过外部加热的方法，引入的能量高，额外占用了电池包内体积，一定程度上改变了电池包的结构，与真实工况相差较大。针刺的方法中虽无外部能量引入，但破坏了电池包***的完整性，且需要额外的针刺装置来触发，方式复杂成本高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种热失控触发装置，以便于使电芯热失控触发方式更为简单可靠。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种热失控触发装置，其特征在于：

包括设于电芯内部的装置本体，所述装置本体包括相对布置的两个绝缘膜片，以及密封设于两个所述绝缘膜片之间的加热单元和测温单元，所述加热单元用于提供触发热失控的热量，所述测温单元用于检测所述绝缘膜片及所述电芯内部的温度，且所述加热单元和所述测温单元均呈片状。

进一步的，所述加热单元采用加热丝，且所述加热丝的厚度在0.05～0.15mm之间，和/或，所述加热丝的阻值在2～100Ω之间。

进一步的，所述加热丝包括具有输入端的第一部分，以及与所述第一部分相连的具有输出端的第二部分；所述第一部分和所述第二部分均包括并排布置的多个直线段，以及连接相邻的两个所述直线段之间的圆弧段。

进一步的，所述加热丝通过穿过所述电芯的盖板的电连接件与外部电源相连，且所述加热丝与所述电连接件的连接处通过封装胶密封。

进一步的，带有所述封装胶的所述连接处，密封于两个所述绝缘膜片内。

进一步的，所述电连接件采用导线，所述导线与所述加热丝之间焊接相连，和/或，所述导线与所述加热丝之间粘结相连。

进一步的，所述装置本体的厚度小于0.3mm。

进一步的，所述测温单元采用热电偶。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的热失控触发装置，通过在电芯内设置有加热单元和测温单元，并使加热单元和测温单元均呈片状，便于布置，占用空间小的同时，且在引入能量较小的情况下，即可实现电芯热失控的触发，并且测温单元可以实时检测电芯内部温度，从而按需调节加热单元的加热功率，热失控触发方式简单可靠。

此外，通过在加热丝与电连接件的连接处通过封装胶进行密封，便于使加热丝与电连接件的连接处进行防护，提升该热失控触发装置的使用稳定性。

另外，通过使装置本体的厚度小于0.3mm，便于该装置本体于电芯内的布置。

本实用新型的另一目的在于提出一种电芯，所述电芯中设有如上所述的热失控触发装置。

进一步的，所述电芯内设有多个极组，所述热失控触发装置设于相邻的两个所述极组之间，和/或，沿所述电芯高度方向，各所述极组的底部均设有所述热失控触发装置。

本实用新型所述的电芯，通过设置有如上热失控触发装置，可以更简单可靠的触发电芯的热失控，从而便于实现对电芯的安全性测试。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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为本实用新型实施例所述的热失控触发装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、绝缘膜片；2、测温单元；3、加热丝；301、直线段；302、圆弧段；303、输入端；304、输出端；4、导线；5、封装胶。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其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的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种热失控触发装置，整体构成上，该热失控触发装置包括设于电芯内部的装置本体，装置本体包括相对布置的两个绝缘膜片1，以及密封设于两个绝缘膜片1之间的加热单元和测温单元2，加热单元用于提供触发热失控的热量，测温单元2用于检测绝缘膜片1及电芯内部的温度，且加热单元和测温单元2均呈片状。

通过将加热单元及测温单元2均设置成片状，便于加热单元及测温单元2的布置的同时，通过将加热单元和测温单元2设置在电芯内部，则在引入较少的能量的情况下，即可触发电芯的热失控，触发方式简单可靠，且通过设置有测温单元2，便于根据电芯内的温度，对加热单元的功率进行调整。

基于上述的整体介绍，作为一种较优的实施方式，如图1所示，在本实施例中，加热单元采用加热丝3，且加热丝3的厚度在0.05～0.15mm之间，其具体可为0.05mm、0.1mm、0.13mm以及0.15mm等。且作为进一步优选的，该加热丝3的阻值在2～100Ω之间，其具体可为2Ω、50Ω、80Ω以及100Ω等。另外，该加热的材质选用现有技术中常用到的耐高温金属，如不锈钢、铜或是铁镍合金等中的一种。

仍如图1中所示，加热丝3包括具有输入端303的第一部分，以及与第一部分相连的具有输出端304的第二部分。第一部分和第二部分均包括并排布置的多个直线段301，以及连接相邻的两个直线段301之间的圆弧段302。通过如上的布置形式，便于增大加热丝3的加热面积，从而取得更好的加热效果。当然，除了将加热丝3设置成上述的形状，在具体实施时，也可根据需求将加热丝3设置成其它形状。

作为进一步优选的，在本实施例中，加热丝3通过穿过电芯的盖板的电连接件与外部电源相连，且加热丝3与电连接件的连接处通过封装胶5密封。具体实施时，封装胶5的材质觉可为耐高温且能够耐电解液腐蚀高分子材料，如可以为有机硅树脂、聚乙烯醇、聚异丁烯类胶黏剂的中的一种，从而对加热丝3与电连接件的连接位置进行防护，防止电解液渗透至加热丝3与电连接件的连接位置处，对加热丝3的正常使用造成不良影响。

并且，作为进一步优选的，在本实施例中，带有封装胶5的连接处，密封于两个绝缘膜片1内，如此，可通过绝缘膜片1，对加热丝3与电连接件的连接位置进行进一步的防护。

另外，上述的电连接件可采用导线4，导线4与加热丝3之间焊接和粘接相连，以获得较好的连接效果。当然，导线4与加热丝3之间采用粘接和焊接相连仅是一种较优的实施方式，此外，也可仅采用焊接相连，或仅采用粘接相连。还需要说明的是，在将导线4与加热丝3通过焊接的方式相连时，采用现有技术中常用到的锡焊等方式即可，在此不再赘述。

作为进一步优选的，在本实施例中，装置本体的厚度小于0.3mm，其具体可为0.1mm、0.2mm、0.25mm以及0.3mm等，通过将装置本体的厚度设置在上述的范围内，便于装置本体在电芯内的布置，而无需因装置本体的布置，而改变电芯原有的构造，从而更符合实际情况，使得对电芯热失控的触发更为可靠。

此外，本实施例中的测温单元2可采用热电偶，结构简单的同时，能够实现对电芯内部温度的监测，从而可以根据需求调整外部电源的功率。还需要说明的是，本实施例中的绝缘膜片1可选用玻璃化转变温度大于300℃的材质，如液晶聚合物、聚芳醚酮(PAEK)类、聚酰亚胺类的一种，从而可以使两片绝缘膜片1经过高温高压把加热丝3封装在内。

本实施例的热失控触发装置，通过在电芯内设置有加热单元和测温单元2，并使加热单元和测温单元2均呈片状，便于布置，占用空间小的同时，且在引入能量较小的情况下，即可实现电芯热失控的触发，并且测温单元2可以实施检测电芯内部温度，从而按需调节加热单元的加热功率，热失控触发方式简单可靠。

实施例二

本实施例涉及一种电芯，该电芯中设有实施例一中的热失控触发装置。

此外，电芯内设有多个极组，热失控触发装置设于相邻的两个极组之间。当然，除了将热失控触发装置设于两个极组之间，也可将热失控触发装置设置在电芯内的其它位置处，如沿电芯高度方向，在各极组的底部均设有热失控触发装置，具体实施时，便于布置即可。

本实施例的电芯，通过设置有如上热失控触发装置，可以更简单可靠的触发电芯的热失控，从而便于实现对电芯的安全性测试。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种热失控触发装置，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的热失控触发装置，其特征在于：

所述加热单元采用加热丝，且所述加热丝的厚度在0.05～0.15mm之间，和/或，所述加热丝的阻值在2～100Ω之间。

3.根据权利要求2所述的热失控触发装置，其特征在于：

所述加热丝包括具有输入端的第一部分，以及与所述第一部分相连的具有输出端的第二部分；

所述第一部分和所述第二部分均包括并排布置的多个直线段，以及连接相邻的两个所述直线段之间的圆弧段。

4.根据权利要求2所述的热失控触发装置，其特征在于：

所述加热丝通过穿过所述电芯的盖板的电连接件与外部电源相连，且所述加热丝与所述电连接件的连接处通过封装胶密封。

5.根据权利要求4所述的热失控触发装置，其特征在于：

带有所述封装胶的所述连接处，密封于两个所述绝缘膜片内。

6.根据权利要求5所述的热失控触发装置，其特征在于：

所述电连接件采用导线，所述导线与所述加热丝之间焊接相连，和/或，所述导线与所述加热丝之间粘结相连。

7.根据权利要求1所述的热失控触发装置，其特征在于：

所述装置本体的厚度小于0.3mm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的热失控触发装置，其特征在于：

所述测温单元采用热电偶。

9.一种电芯，其特征在于：

所述电芯中设有权利要求1至8中任一项所述的热失控触发装置。

10.根据权利要求9所述的电芯，其特征在于：

所述电芯内设有多个极组，所述热失控触发装置设于相邻的两个所述极组之间，和/或，沿所述电芯高度方向，各所述极组的底部均设有所述热失控触发装置。