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一种极柱和使用该极柱的大容量电池的制作方法

专利查询3月前  11

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1.本申请实施例属于电池元器件技术领域,具体涉及一种极柱和使用该极柱的大容量电池。


背景技术:

2.近年来,锂电池技术得到快速发展,已用到越来越多的领域。但是由于锂电池的原理和构造特性,在反复使用过程中常因内阻发热产生较大热量,而且热量会逐渐增加。而靠近极柱的极耳部是电芯热量最高的部位。如果极耳部堆积的热量无法得到有效散发,则会影响电池使用的稳定性,并且缩短锂电池使用寿命。温度进一步升高,里面的电解液和溶剂就会分解、燃烧、爆炸。考虑到安全性问题,目前锂电池的单体体积非常小,电池容量都做的不太高。
3.目前市场针对于电池热失控后的火灾,主要的处理方法为传统的灭火剂灭火,而该方法只能将电池外部的火源扑灭,无法从电池内部根源进行灭火,而电池内部的热失控继续进行,会导致电池的二次复燃。


技术实现要素:

4.本申请实施例的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。
5.一种极柱,包括极柱本体,所述极柱本体内包括至少一个密封的中空结构,所述中空结构内为真空状态,其特征在于,所述极柱下部设有储液仓,所述储液仓内设有具有灭火性能的相变材料,所述中空结构与储液仓连通。
6.进一步地,极柱下部或储液仓靠近电芯的一侧设有至少一个结构薄弱点。
7.进一步地,所述的结构薄弱点为铝箔或易熔金属结构。
8.进一步优选地,当所述的结构薄弱点为铝箔时,所述铝箔处还可以设置爆破装置。
9.进一步地,所述具有灭火性能的相变材料为卤代烷烃。
10.进一步优选地,所述的卤代烷烃为全氟己酮、全氟戊酮、二氟一氯溴甲烷、四氯甲烷、三氟一溴甲烷中的一种或多种。
11.本申请实施例另一个目的是提供一种大容量电池,包括壳体、与所述壳体连接的顶盖、设置在所述壳体内的电池电芯、与所述电池电芯连接的集流盘、与所述集流盘连接的极柱,其特征在于,所述极柱为以上所述极柱,所述极柱伸出顶盖。
12.进一步地,所述电池电芯为方形或圆柱形。
13.进一步地,所述电池电芯上布设有感温装置。
14.进一步地,所述的感温装置可以为感温电缆和/或感温开关。
15.进一步地,所述的感温装置与所述的爆破装置相连。
16.与现有技术相比,本申请实施例具有如下有益效果:
17.本申请实施例极柱内部的相变材料受热挥发至极柱上端,将电芯热量传导至外
部,迅速降低电池内部的温度。当电芯温度过高时,电芯上的感温装置形成回路,引发爆破装置,薄弱点破裂,或者薄弱点为易熔金属,易熔金属在高温时融化,薄弱点破裂,具有灭火性能的相变材料会扑向电芯,从而保护整个电池内部空间。
18.本申请实施例的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本申请实施例的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
19.为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本申请实施例一的极柱结构示意图。
21.图2为本申请的一种大容量电池示意图。
22.图3为本申请实施例二的极柱结构示意图。
23.图4为本申请实施例二的一种大容量电池示意图。
24.图5为本申请实施例三的一种大容量电池示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图对本申请实施例做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
26.应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
27.下面结合附图和具体的实施例对本申请的技术方案进行详细的说明。
28.实施例1
29.如图1所示,t字型铝型材一端为接线柱2,内有中空结构3,下端焊接有储液仓4,中空结构3与储液仓4连通,抽真空,所述连通空间内注入全氟己酮作为相变材料和灭火介质,制成具有超导热性能的极柱1。储液仓4上设有结构薄弱点5,所述结构薄弱点5为易熔金属密封片。
30.如图2,在电池壳体6中,电池电芯7的正负极耳在两端,集流盘8与电池电芯7的两端极耳通过激光焊接固接,所述的极柱1与集流盘8焊接。当电芯极耳温度升高时,极柱1内的相变材料受热挥发,将热量传至极柱上端,与大气进行热量交换,达到快速降温的目的。当温度达到易熔金属的熔点时,结构薄弱点5处的易熔金属片融化,极柱内的全氟己酮通过结构薄弱点5处的通道流向电芯,对电芯进行灭火或保护整个电池内部空间。
31.实施例2
32.如图3所示,t字型铝型材一端为接线柱2,内有中空结构3,下端焊接有储液仓4,中空结构3与储液仓4连通,抽真空,所述连通空间内注入四氯甲烷作为相变材料和灭火介质,制成具有超导热性能的极柱1。储液仓4上设有结构薄弱点5,所述结构薄弱点5为铝箔,铝箔上设有爆破装置10。
33.如图4,在电池壳体6中,电池电芯7的正负极耳在两端,集流盘8与电池电芯7的两
端极耳通过超声焊固接,如图3,所述的极柱1与集流盘8焊接。电池电芯7的表面布设有感温电缆11,感温电缆11与所述爆破装置10相连接。当电芯极耳温度升高时,极柱1内的相变材料受热挥发,将热量传至极柱上端,与大气进行热量交换,达到快速降温的目的。当温度达到感温电缆11的设定温度时,感温电缆形成回路,启动爆破装置10,从而使结构薄弱点5处的铝箔破裂,极柱1内的四氟甲烷流向电芯,进行灭火保护。
34.实施例3
35.如图3所示,t字型铝型材一端为接线柱2,内有中空结构3,下端焊接有储液仓4,中空结构3与储液仓4连通,抽真空,所述连通空间注入二氟一氯溴甲烷作为相变材料和灭火介质,制成具有超导热性能的极柱1。储液仓4设有结构薄弱点5,所述结构薄弱点5为铝箔,铝箔上设有爆破装置10。
36.如图5,在电池壳体6中,电池电芯7的正负极耳在两端,集流盘8与电池电芯7的两端极耳通过超声焊固接,如图3,所述的极柱1与集流盘8焊接。电池电芯7的表面布设有感温开关12,感温开关12与所述的爆破装置10相连接。当电芯极耳温度升高时,极柱1里的相变材料受热挥发,将热量传至极柱上端,与大气进行热量交换,达到快速降温的目的。当温度达到感温开关12的设定温度时,感温电缆形成回路,启动爆破装置10,从而使结构薄弱点5处的铝箔破裂,极柱1内的二氟一氯溴甲烷流向电芯,进行灭火保护。
37.尽管本申请实施例的实施方案已公开如上,但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本申请实施例的领域。对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本申请实施例并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。


技术特征:
1.一种极柱,包括极柱本体,所述极柱本体内包括至少一个密封的中空结构,所述中空结构内为真空状态,其特征在于,所述极柱下部设有储液仓,所述储液仓内设有具有灭火性能的相变材料,所述中空结构与储液仓连通。2.如权利要求1所述的极柱,其特征在于,所述极柱下部或储液仓靠近电芯的一侧设有至少一个结构薄弱点。3.如权利要求2所述的极柱,其特征在于,所述的结构薄弱点为铝箔或易熔金属结构。4.如权利要求3所述的极柱,其特征在于,所述结构薄弱点上设有爆破装置。5.如权利要求1所述的极柱,其特征在于,所述具有灭火性能的相变材料为卤代烷烃。6.一种大容量电池,包括壳体、与所述壳体连接的顶盖、设置在所述壳体内的电池电芯、与所述电池电芯连接的集流盘、与所述集流盘连接的极柱,其特征在于,所述极柱为权利要求1至5任一项所述的极柱,所述极柱伸出顶盖。7.如权利要求6所述的大容量电池,其特征在于,所述电池电芯为方形或圆柱形。8.如权利要求7所述的大容量电池,其特征在于,所述电池电芯上布设有感温装置。9.如权利要求8所述的大容量电池,其特征在于,所述的感温装置为感温电缆和/或感温开关。10.如权利要求8所述的大容量电池,其特征在于所述的感温装置与所述极柱上的爆破装置电连接。

技术总结
本申请实施例公开了一种极柱和使用该极柱的大容量电池,包括极柱本体,所述极柱本体内包括至少一个密封的中空结构,所述中空结构内为真空状态,极柱下部设有储液仓,储液仓内设有具有灭火性能的相变材料,所述中空结构与所述储液仓相连通。所述极柱下部或储液仓上设有结构薄弱点。本申请实施例极柱内部的相变材料受热挥发至极柱上端,将电芯热量传导至外部,当电芯温度过高时,结构薄弱点破裂,具有灭火性能的相变材料扑向电芯,从而保护整个电池内部空间。内部空间。内部空间。


技术研发人员:张三学 高超 翟腾飞 刘毅 郑高锋 雷政军
受保护的技术使用者:陕西奥林波斯电力能源有限责任公司
技术研发日:2021.06.18
技术公布日:2022/3/8

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