一种安全电源模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种安全电源模块，包括电池壳体和电池壳体内的铝塑膜软包锂离子二次电池，所述电池壳体上设置有电池盖板，所述铝塑膜软包锂离子二次电池上设置有安全极耳，所述电池壳体的前侧、后侧、左侧、右侧内壁分别设置有内置灭火剂的灭火层,所述电池盖板上设置有极柱，所述极柱下端设置有极耳固定螺母，所述电池盖板和电池壳体上分别开有固定孔；该电池通过合理的结构改良，尤其是通过安全极耳的结构优化与电池盖板相结合的设计，在安全极耳前端可通过螺母与极柱的极耳固定螺母连接，方便电池组拆装和电池更换或重复使用，不损伤软包锂电池，而当电池出现过热时，灭火层内的灭火剂可阻止或减小电芯起火燃烧。
【专利说明】
一种安全电源模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及锂离子二次电池技术领域，特别是一种安全性更高的电源模块。
【背景技术】
[0002]铝塑膜软包锂离子二次电池应用在电动汽车动力电池模块中，当电动汽车受到外力机械撞击时，电池模块外壳发生形变，外壳金属刺穿软包锂电池，会引起电池短路起火燃烧爆炸危险，伤害人身财产安全。铝塑膜软包锂离子二次单体电池冲深工艺结构中的R角处和极耳密封处在高温条件下容易破裂漏液，造成电池漏液和电池短路起火燃烧爆炸安全事故。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种安全电源模块。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种安全电源模块，包括电池壳体和电池壳体内的铝塑膜软包锂离子二次电池，所述电池壳体上设置有电池盖板，所述铝塑膜软包锂离子二次电池上设置有安全极耳，所述电池壳体的前侧、后侧、左侧、右侧内壁分别设置有内置灭火剂的灭火层，所述电池盖板上设置有极柱，所述极柱下端设置有极耳固定螺母，所述极柱与电池盖板之间设置有绝缘垫，所述电池盖板和电池壳体上分别开有固定孔。
[0006]作为一个优选项，所述极柱分别包括极柱螺母、极柱螺栓和快速熔断器，其中所述极柱螺母位于电池盖板上，所述极柱螺母的前部为带内螺纹的中空部，位于带内螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧I，所述极柱螺栓前部为带外螺纹的中空部，位于带外螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧Π，所述带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部螺纹连接，所述快速熔断器置于带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部内，该快速熔断器两端分别与耐大电流弹簧1、耐大电流弹簧Π接触。
[0007]作为一个优选项，所述安全极耳的后端与铝塑膜软包锂离子二次电池内部的电芯极片焊接，所述安全极耳伸出铝塑膜软包锂离子二次电池外部分处设置有过电流熔断保险丝，所述安全极耳伸出铝塑膜软包锂离子二次电池外部分的外表面包覆有透明绝缘塑料制成的防水密封层，所述安全极耳的前端设置有极柱固定螺母。
[0008]作为一个优选项，所述灭火层包括低熔点聚合物灭火外层和填充在内的四氯化碳灭火剂。
[0009]作为一个优选项，所述防水密封层的材料为聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅胶。
[0010]作为一个优选项，所述铝塑膜软包锂离子二次电池四周包覆有绝缘防水聚合物密封层，所述绝缘防水聚合物密封层上开有电池固定孔。
[0011]作为一个优选项，所述绝缘防水聚合物密封层采用聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或导热绝缘硅胶材料。
[0012]作为一个优选项，所述电池壳体的前侧、后侧、左侧、右侧分别开有散热槽。
[0013]本实用新型的有益效果是:该电池通过合理的结构改良，尤其是通过安全极耳的结构优化与电池盖板相结合的设计，在安全极耳前端可通过螺母与极柱的极耳固定螺母连接，方便电池组拆装和电池更换或重复使用，不损伤软包锂电池，而当电池出现过热时，灭火层内的灭火剂可阻止或减小电芯起火燃烧，电池在短路条件下，安全极耳的过电流熔断保险丝可以瞬间熔断，保护电池安全，避免电池起火燃烧爆炸事故，此外极柱中的快速熔断器，可在电池在短路或超负荷大电流情况下迅速熔断，保护电池安全。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0015]图1是本实用新型的立体图；
[0016]图2是本实用新型中电池盖板部分的主视图；
[0017]图3是本实用新型中极柱部分的结构分解图；
[0018]图4是本实用新型中安全极耳部分的主视图；
[0019]图5是本实用新型中串并联成组时的主视图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现，即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是，下面描述中使用的词语“前侧”、“后侧”、“左侧”、“右侧”、“上端”和“下端”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本发明的目的，由于熟知的制造方法、控制程序、部件尺寸等的技术已经很容易理解，因此它们并未被详细描述。参照图1、图2，一种安全电源模块，包括电池壳体I和电池壳体I内的铝塑膜软包锂离子二次电池2，所述电池壳体I上设置有电池盖板3，所述铝塑膜软包锂离子二次电池2上设置有安全极耳4，所述电池壳体I的前侧、后侧、左侧、右侧内壁分别设置有内置灭火剂的灭火层5，所述电池盖板3上设置有极柱6，所述极柱6下端设置有极耳固定螺母61，所述极柱6与电池盖板3之间设置有绝缘垫7，所述电池盖板3和电池壳体I上分别开有固定孔31。当电动汽车发生碰撞时，汽车外壳在冲击机械力作用下，迅速挤压动力电池壳体1，电池模块外壳受到挤压，灭火层5首先破裂，灭火剂就流出并覆盖在铝塑膜软包锂离子二次电池2表面，能有效阻止或减小电池燃烧爆炸危险。电池盖板3和电池壳体I上可通过固定孔31采配合螺丝固定连接，便于电池拆卸，有利于单体电池重新循环利用。
[0021]另外的实施例，参照图1、图2的一种安全电源模块，其中此处所称的“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例包括电池壳体I和电池壳体I内的铝塑膜软包锂离子二次电池2，所述电池壳体I上设置有电池盖板3，所述铝塑膜软包锂离子二次电池2上设置有安全极耳4，所述电池壳体I的前侧、后侧、左侧、右侧内壁分别设置有内置灭火剂的灭火层5，所述电池盖板3上设置有极柱6，所述极柱6下端设置有极耳固定螺母61，所述极柱6与电池盖板3之间设置有绝缘垫7，所述电池盖板3和电池壳体I上分别开有固定孔31，参照图3，所述极柱6分别包括极柱螺母61、极柱螺栓62和快速熔断器63，其中所述极柱螺母61位于电池盖板3上，所述极柱螺母61的前部为带内螺纹的中空部，极柱螺母61的材料可以为铜、不锈钢、镍等导体，位于带内螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧164，所述极柱螺栓62前部为带外螺纹的中空部，其前部的材料为绝缘塑料，极柱螺栓62后部为铜、不锈钢、镍等导体，位于带外螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧Π65，所述带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部螺纹连接，所述快速熔断器63置于带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部内，该快速熔断器63两端分别与耐大电流弹簧164、耐大电流弹簧Π65接触。快速熔断器63可采用浙江茗熔电器保护系统有限公司生产圆筒帽型RS17H型快速熔断器，熔断器直径为22.2毫米，长度为58毫米，耐高压500伏，电流125安培。当电压和电流超出额定功率时，快速熔断器63就及时迅速熔断，极柱6内部断路，即电池断路，也就可以保护电池使用安全。这种快速熔断器63可以重复使用和随时更换，提高电池安全和使用效率。参照图5，电源模块可通过固定孔31串并联组成电源，并通过在极柱6和接线片接线。
[0022]另外的实施例，参照图1、图2的一种安全电源模块，包括电池壳体I和电池壳体I内的铝塑膜软包锂离子二次电池2，所述电池壳体I上设置有电池盖板3，所述铝塑膜软包锂离子二次电池2上设置有安全极耳4，所述电池壳体I的前侧、后侧、左侧、右侧内壁分别设置有内置灭火剂的灭火层5，所述电池盖板3上设置有极柱6，所述极柱6下端设置有极耳固定螺母61，所述极柱6与电池盖板3之间设置有绝缘垫7，所述电池盖板3和电池壳体I上分别开有固定孔31，所述灭火层5包括低熔点聚合物灭火外层和填充在内的四氯化碳灭火剂，例如灭火层5外层可采用熔点低于180°C绝缘高聚物材料。当电池壳体I在外界冲击机械力作用下穿刺进入软包电池内部，造成软包电池短路起火燃烧，会导致软包锂离子二次电池铝塑膜内部电芯起火燃烧爆炸，此时灭火层5的低熔点聚合物灭火外层在高温下熔化破裂，灭火层5内的四氯化碳灭火剂覆盖在电芯表面，阻止或减小电芯起火燃烧爆炸安全事故。所述电池壳体I的前侧、后侧、左侧、右侧分别开有散热槽11，保证散热效率。所述铝塑膜软包锂离子二次电池2四周包覆有绝缘防水聚合物密封层21，提高铝塑膜软包锂离子二次电池2的绝缘性和结构强度，所述绝缘防水聚合物密封层21上开有电池固定孔，便于铝塑膜软包锂离子二次电池2的安装。所述绝缘防水聚合物密封层21采用聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或导热绝缘硅胶材料。绝缘防水聚合物密封层21和铝塑膜软包锂离子二次电池2可采用注塑工艺整体密封固定。
[0023]另外的实施例，参照图1、图2的一种安全电源模块，包括电池壳体I和电池壳体I内的铝塑膜软包锂离子二次电池2，所述电池壳体I上设置有电池盖板3，所述铝塑膜软包锂离子二次电池2上设置有安全极耳4，所述电池壳体I的前侧、后侧、左侧、右侧内壁分别设置有内置灭火剂的灭火层5，所述电池盖板3上设置有极柱6，所述极柱6下端设置有极耳固定螺母61，所述极柱6与电池盖板3之间设置有绝缘垫7，所述电池盖板3和电池壳体I上分别开有固定孔31，参照图4，所述安全极耳4的后端与铝塑膜软包锂离子二次电池2内部的电芯极片焊接，所述安全极耳4伸出铝塑膜软包锂离子二次电池外部分处设置有过电流熔断保险丝41，所述安全极耳4伸出铝塑膜软包锂离子二次电池2外部分的外表面包覆有透明绝缘塑料制成的防水密封层42可以增加电池绝缘安全性，所述安全极耳4的前端设置有极柱固定螺母43。过电流熔断保险丝41可采用熔点为138°C的铋、锑、锡等微量元素制成的合金。当温度大于预定温度，例如138°C的时候，过电流熔断保险丝41就可及时熔断，对电源起到断路作用，避免电源由于短路和超负荷大电流发生起火爆炸安全事故，及时保护电源、用电器和操作人员人身安全。所述防水密封层42的材料为聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅胶。当软包电池组中电池单体短路，安全极耳4熔断，只需将极耳固定螺母61、极柱固定螺母43上的固定连接螺栓取下，即可更换新的电池单体，安全易行，具有良好经济效益。
[0024]根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种安全电源模块，包括电池壳体(I)和电池壳体(I)内的铝塑膜软包锂离子二次电池(2)，所述电池壳体(I)上设置有电池盖板(3)，所述铝塑膜软包锂离子二次电池(2)上设置有安全极耳(4)，其特征在于:所述电池壳体(I)的前侧、后侧、左侧、右侧内壁分别设置有内置灭火剂的灭火层(5)，所述电池盖板(3)上设置有极柱(6)，所述极柱(6)下端设置有极耳固定螺母(61)，所述极柱(6)与电池盖板(3)之间设置有绝缘垫(7)，所述电池盖板(3)和电池壳体(I)上分别开有固定孔(31)。2.根据权利要求1所述的一种安全电源模块，其特征在于:所述极柱(6)分别包括极柱螺母(61)、极柱螺栓(62)和快速熔断器(63)，其中所述极柱螺母(61)位于电池盖板(3)上，所述极柱螺母(61)的前部为带内螺纹的中空部，位于带内螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧1(64)，所述极柱螺栓(62)前部为带外螺纹的中空部，位于带外螺纹的中空部内设有耐大电流弹簧Π (65)，所述带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部螺纹连接，所述快速熔断器(63)置于带内螺纹的中空部与带外螺纹的中空部内，该快速熔断器(63)两端分别与耐大电流弹簧1(64)、耐大电流弹簧Π (65)接触。3.根据权利要求1所述的一种安全电源模块，其特征在于:所述安全极耳(4)的后端与铝塑膜软包锂离子二次电池(2)内部的电芯极片焊接，所述安全极耳(4)伸出铝塑膜软包锂离子二次电池外部分处设置有过电流熔断保险丝(41)，所述安全极耳(4)伸出铝塑膜软包锂离子二次电池(2)外部分的外表面包覆有透明绝缘塑料制成的防水密封层(42)，所述安全极耳(4)的前端设置有极柱固定螺母(43)。4.根据权利要求1所述的一种安全电源模块，其特征在于:所述灭火层(5)包括低熔点聚合物灭火外层和填充在内的四氯化碳灭火剂。5.根据权利要求3所述的一种安全电源模块，其特征在于:所述防水密封层(42)的材料为聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅胶。6.根据权利要求1所述的一种安全电源模块，其特征在于:所述铝塑膜软包锂离子二次电池(2)四周包覆有绝缘防水聚合物密封层(21)，所述绝缘防水聚合物密封层(21)上开有电池固定孔。7.根据权利要求6所述的一种安全电源模块，其特征在于:所述绝缘防水聚合物密封层(21)采用聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或导热绝缘硅胶材料。8.根据权利要求1所述的一种安全电源模块，其特征在于:所述电池壳体(I)的前侧、后侧、左侧、右侧分别开有散热槽(11)。
【文档编号】H01M2/26GK205488320SQ201620091063
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】徐士民, 马毅, 唐联兴, 刘燕林
【申请人】广东精进能源有限公司