一种防止热失效扩散的电池组的制作方法

本发明涉及电池组装安全设计技术领域，尤其涉及一种防止热失效扩散的电池组。

背景技术

锂离子电池作为一种清洁能源的替代品，安全性好，循环寿命长，无毒物质，无污染。而如果目标电压较高，则需要通过串联电池来实现。锂电池的安全问题一直是一个大问题。在工业设计中，为了保证电池组的安全，电池管理系统提供过充，过放，过流，过热等保护。然而，电池的内短路是一个无法预防和预测的概率事件。尽管这个只是一个小概率事件，但内短路的发生可能导致毁灭性的结果。

为了得到高的电压平台，当采用多个18650电芯并联模组时，传统方案一般为模组的总正-总负-总正-总负首尾紧密串联，以此而得到大容量高电压平台的电池组。目前市面上的18650电芯一般都设置有泄压阀，用以在热失效时释放电池内的产生的气体。而由于模组间总正总负的紧密贴合，当某个电芯发生热失控时，其泄压阀打开后，产生的高温高压气体，不可避免的将会传递到其相邻的模组中，从而使得相邻模组中电芯热失控连锁反应的可能性大大提高。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种防止热失效扩散的电池组。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种防止热失效扩散的电池组，包括电池箱体、绝缘板、连接片和多个电池模组；所述多个电池模组通过连接片依次串联；所述电池模组均匀放置在电池箱体内，所述电池模组在所述电池箱体内设置有两行，且每一行上设置有至少两个电池模组。所述绝缘板包括箱体绝缘板与组间绝缘板；所述箱体绝缘板设置在所述电池箱体与所述电池模组之间，所述组间绝缘板放置在所述电池模组之间。

本发明关键是将多个电池模组均匀放置在一个电池箱体中，同时在箱体与电池模组以及模组间增设绝缘板，并利用连接片将各个电池模组串联起来，避免或防止箱体与模组或模组间发生短路，对电池组造成热失控或烧毁的情况发生。

进一步的，所述电池模组由至少一个电芯组成，且设置有总正极和总负极。同时，所述电芯上还设置有泄压阀，且泄压阀开口处设置在面向电池箱体的位置上。所述泄压阀可以设置在电芯的正极上。所述电池模组组成的结构为长方体结构。所述电池模组与同一行相邻电池模组通过连接片连接，且其连接部位为两电池模组上最靠近的异极级片；所述两行电池模组同一侧端部位置的两个电池模组通过在其还未连接的两个级片上搭设连接片完成连接。所述总正极和总负极设置在电池模组的顶部，使连接片的在级片上的连接焊接更为方便。而电池箱体与电池模组间的箱体绝缘板的高度高于所述电池模组，防止连接片与电池箱体接触而造成短路。

进一步的，所述电池模组按总正极贴近电池箱体的方向放置，且电池模组中所有电芯的正极均贴近电池箱体。当电芯因短路或其他原因发生热失控时，所述泄压阀可以排放因热失控产生的高温高压气体，气体通过排放后喷射至电池箱体上，避免对其他电池模组造成损坏。

进一步的，所述连接片可以为铜排或铝排，也可以为其他任意连接金属结构。

进一步的，所述电池模组间结构紧凑，且箱体绝缘板的厚度和电池模组与电池箱体之间的间距相等，电池模组、绝缘板和电池箱体充分贴合，使电池模组不产生晃动。同时，所述电池箱体与箱体绝缘板间还设置有填充物，使电池模组、绝缘板和电池箱体间的贴合更加紧密。所述填充物可以为低密度的eva（橡塑发泡材料），也可以是其他任意填充材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下所示：

（1）将电池模组均匀放置在电池箱体中，并在电池箱体与电池模组之间以及模组与模组间增设绝缘板，避免或防止箱体与模组或模组间发生短路。

（2）将电池模组的总电极一端朝向外箱体，保证热失效时泄压阀喷出气体能传递到四周，使电池模组能及时散热，降低安全风险，减少热失控引起的连锁反应。

（3）电池模组间通过连接片依次串联，且电池模组、电池箱体和绝缘板紧密贴合，并加入填充物，从而固定住电池模组，使其不产生晃动，这种方式结构简单、维护方便，防止电池模组因晃动撞击而引发事故，提高电池组安全性。

附图说明

图1为本发明电池组的结构图；

其中：1电池箱体、2绝缘板、3连接片、4电池模组、21箱体绝缘板、22组间绝缘板、41总正极、42总负极。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例一

如图1所示，一种防止热失效扩散的电池组，包括电池箱体1、绝缘板2、连接片3和多个电池模组4；电池模组4均匀的分布在电池箱体1中，且均分为两行，每一行的电池模组4个数至少有两个，电池模组4通过连接片3依次连接。

绝缘板2包括有箱体绝缘板212和组间绝缘板222，箱体绝缘板212设置在电池箱体1与电池模组4之间，且其高度高于电池模组4的高度，用于避免电池模组4与电池箱体1接触而出现短路的情况。组间绝缘板222放置在电池模组4之间，用以分隔开各电池模组4，保证足够的电气间隙或爬电距离，避免因间隙过近而导致电池模组4间短路，因此，组间绝缘板222的厚度大于3mm。绝缘板2的材料可以采用fr-4环氧板，当然，也可以是其他绝缘材料。在本实例中，组件绝缘板2的厚度为3mm，绝缘板2的材料采用fr-4环氧板。

电池模组4设置由多个电芯组成，且设置有总正极41和总负极42。所有电芯上均设置有泄压阀，且泄压阀出口面向电池箱体1。泄压阀可以设置在电芯的正极处，当然，也可以设置在电芯负极处。在本实施例中，泄压阀设置在电芯的正极处。总正极41与总负极42设置在电池模组4的顶部，方便电池模组4间的串联。在电池箱体1中，同一行相邻电池模组4通过连接片3连接，且连接的部位为两个电池模组4上最靠近的异极级片。两行电池模组4同一侧端部位置的两个电池模组4通过在其还未连接的两个级片上搭设连接片3完成连接。且在电池箱体1中有一对相邻电池模组4间没有搭设连接片3，未搭设的两个级片分别作为总电池模组4的输出正极和输出负极。

连接片3可以为铜排或铝排，当然，也可以是其他高导电率的金属结构。在本实施例中，连接片3为铜排。连接片3上还套有热缩膜，可以增加电池模组4间的电气安全性。

实施例二

本实施例类似于实施例一，如图1所示，进一步的，电池模组4在电池箱体1中按总正极41贴近电池箱体1的方向放置。且电池模组上所有电芯的正极均贴近电池箱体。电池箱体1可以为spcc（冷轧碳钢薄板）材料，当然，也可以是其他高导热系数的金属材料。当电池模组4中的电芯发生短路或因外界环境影响发生热失控时，泄压阀可以将电池模组4中的高温高压气体排出或火焰喷射，气体排放或火焰喷射在电池箱体1上，快速将热量扩散并传到出箱体，降低安全风险，避免电池箱体1中温度过高而导致热失效扩散到其他电池模组4，引起模组的热失效连锁反应。

在电池箱体1中，电池模组4间紧密贴合，箱体绝缘板212的厚度与电池模组4与电池箱体1间距相等。且电池箱体1与箱体绝缘板212间还设置有填充物，填充物与箱体绝缘板212间紧凑贴合通过挤压将电池模组4固定在电池箱体1中。填充物可以是低密度eva，当然，也可以是其他任意填充材料。在本实施例中，填充物为低密度eva。

显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。