电池阻燃结构及电池的制作方法

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池阻燃结构及电池。

背景技术：

近年来，新能源汽车普及率大幅提高。随着人们对新能源车型的关注度不断提升，电池着火等事件也屡屡见诸报端。

电池发生热失控的过程中，电池内部正负极材料以及电解液随着电池温度的升高发生分解。电池内部产生大量可燃混合气，如h2、co或ch4等。电池内部气体的压力的积累，电池安全阀开启，可燃混合气随电池喷发而释放到外界环境。高温可燃混合气与外部氧气混合后迅速燃烧，并引发火灾。怎样才能提高电池的安全性是亟待解决的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对怎样才能提高电池的安全性的问题，提供一种电池阻燃结构及电池。

一种电池阻燃结构包括第一壳体和阻燃剂。所述第一壳体包围形成第一空间。所述第一壳体用于设置电池表面。所述第一壳体为导热材料。所述阻燃剂收纳于所述第一空间。当所述电池热失控时，所述阻燃剂受热由所述第一壳体喷发，与所述电池热失控产生的可燃气体混合，以降低所述可燃气体的浓度。

在一个实施例中，所述电池阻燃结构还包括吸附网。所述吸附网收纳于所述第一空间。所述阻燃剂收纳于所述吸附网的网格空间。

在一个实施例中，所述第一壳体包括第一开口。所述第一开口所在的表面粘接于所述电池表面。所述阻燃剂贴合于所述电池表面。

在一个实施例中，所述电池阻燃结构还包括第二壳体。所述第二壳体收纳于所述第一空间。所述第二壳体包围形成第二空间。所述第二壳体为导热材料。所述第二壳体设置第二开口。所述第二开口扣合于所述电池表面，所述阻燃剂收纳于所述第二空间。

在一个实施例中，所述电池阻燃结构还包括导向板。所述导向板用于设置于所述电池表面。所述导向板与所述电池表面围构形成导向通道。所述导向通道的一端与所述第一空间连通。所述导向通道的另一端朝向所述可燃气体的喷发方向。

在一个实施例中，所述导向通道沿所述喷发方向的截面积逐渐变小。

在一个实施例中，所述导向通道垂直于所述喷发方向的截面为半圆形。

在一个实施例中，所述电池阻燃结构还包括密封结构。所述密封结构设置于所述导向板与所述第一空间的连接处。当所述电池热失控时，所述阻燃剂冲破所述密封结构，沿所述导向通道喷发。

在一个实施例中，所述密封结构为密封片或爆破阀。

在一个实施例中，所述第一壳体环设于所述电池表面。所述导向板为多个。多个所述导向板环形阵列设置于所述第一壳体。

一种电池包括上述任一实施例所述的电池阻燃结构。

本申请实施例提供的所述电池阻燃结构包括第一壳体和阻燃剂。当电池发生热失控时，电池内部产生高温可燃气体。所述电池表面的温度升高。所述第一壳体包围形成第一空间。所述第一壳体用于设置电池表面。所述第一壳体为导热材料。所述阻燃剂收纳于所述第一空间。所述电池表面的温度经第一壳体传导给所述阻燃剂。所述阻燃剂受热分解膨胀，压力升高，冲破所述第一壳体。当电池的安全阀爆破时，电池内部的高温可燃气体由安全阀高速喷发。所述阻燃剂的气体被可燃气体的高速气流卷吸混合，降低了所述可燃气体的浓度。所述电池阻燃结构抑制了所述可燃气体的燃烧，提高了所述电池的安全性。

附图说明

图1为本申请一个实施例中提供的所述电池阻燃结构的结构示意图；

图2为本申请另一个实施例中提供的所述电池阻燃结构的结构示意图；

图3为本申请另一个实施例中提供的所述电池阻燃结构的结构示意图；

图4为本申请另一个实施例中提供的所述电池阻燃结构的结构示意图；

图5为本申请另一个实施例中提供的所述电池阻燃结构的a-a局部放大图；

图6为本申请另一个实施例中提供的所述导向板的结构示意图；

图7为本申请另一个实施例中提供的所述电池阻燃结构的俯视图。

附图标号：

电池阻燃结构10

第一壳体20

第一空间201

第一开口202

电池表面101

阻燃剂30

吸附网40

第二壳体50

第二空间501

第二开口502

传热板503

导向板60

导向通道601

可燃气体的喷发方向a

密封结构70

电池100

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1，本申请实施例提供一种电池阻燃结构10包括第一壳体20和阻燃剂30。所述第一壳体20包围形成第一空间201。所述第一壳体20用于设置电池表面101。所述第一壳体20为导热材料。所述阻燃剂30收纳于所述第一空间201。当所述电池100热失控时，所述阻燃剂30受热由所述第一壳体20喷发，与所述电池100热失控产生的可燃气体混合，以降低所述可燃气体的浓度。

本申请实施例提供的所述电池阻燃结构10包括第一壳体20和阻燃剂30。当电池100发生热失控时，电池100内部产生高温可燃气体。所述电池表面101的温度升高。所述第一壳体20包围形成第一空间201。所述第一壳体20用于设置电池表面101。所述第一壳体20为导热材料。所述阻燃剂30收纳于所述第一空间201。所述电池表面101的温度经第一壳体20传导给所述阻燃剂30。所述阻燃剂30受热分解膨胀，压力升高，冲破所述第一壳体20。当电池100的安全阀爆破时，电池100内部的高温可燃气体由安全阀高速喷发。所述阻燃剂30的气体被可燃气体的高速气流卷吸混合，降低了所述可燃气体的浓度。所述电池阻燃结构10抑制了所述可燃气体的燃烧，提高了所述电池100的安全性。

在一个实施例中，所述阻燃剂30为nan3或nahco3。

在一个实施例中，所述阻燃剂30为nan3。当电池热失控时，电池内部即表面温度急速升高，可达到300℃左右，此时所述电池表面101的热量向所述阻燃剂nan3传递，使其温度迅速达到分解温度(约300℃)。所述阻燃剂nan3发生分解反应2nan3→2na+3n2，产生大量的n2。同时，nan3发生分解反应吸收热量，降低了所述电池表面101的温度。n2为惰性气体，不易与电池热失控产生气体发生反应。n2与可燃气体混合，降低可燃气体的浓度，从而降低安全风险。

nahco3高温分解产生co2。co2为惰性气体，不易与电池热失控产生气体发生反应。co2与可燃气体混合，降低可燃气体的浓度，从而降低安全风险。

所述第一壳体20为长方体、正方体或圆柱体等规则立体结构。根据使用环境，所述第一壳体20可以设计为不规则立体结构。

所述第一壳体20的材质为铜、铝或铁等金属材料。在一个实施例中，所述第一壳体20的材质为铜。铜的导热系数较大，提高了所述阻燃剂30的分解速率。所述阻燃剂30快速分解，阻燃气体能够与可燃气体快速混合，抑制所述可燃气体的燃烧提高了所述电池100的安全性。

所述第一壳体20还具有隔绝外部空间气体的作用，避免所述阻燃剂30受潮失效。

在一个实施例中，所述电池100设置安全阀。所述第一壳体20与所述安全阀设置于同一个电池100外表面。所述电池100包括电池单体结构或电池模组结构。

在一个实施例中，所述电池100顶部设置安全阀。所述第一壳体20设置于所述电池100的侧壁外表面，避免安全阀冲破，影响所述阻燃剂30的分解。

请一并参见图2，在一个实施例中，所述电池阻燃结构10还包括吸附网40。所述吸附网40收纳于所述第一空间201。所述阻燃剂30收纳于所述吸附网40的网格空间，增大了所述阻燃剂30与所述第一壳体20的接触面积，使热量能够均匀传递。所述阻燃剂30排布松散，受热均匀，增大了分解速率。

在一个实施例中，所述第一壳体20包括第一开口202。所述第一开口202所在的表面粘接于所述电池表面101。所述阻燃剂30贴合于所述电池表面101。

当所述电池100发生热失控时，所述电池100内部产生高温可燃气体。所述电池表面101的温度升高。同时，所述第一开口202所在的表面通过粘接剂粘接于所述电池表面101。所述粘接剂受热融化，粘性降低。所述阻燃剂30贴合于所述电池表面101。所述阻燃剂30受热分解膨胀，生成阻燃气体。所述第一壳体20内的气压升高。所述阻燃气体冲破第一壳体20进入外部空间。

在一个实施例中，所述第一壳体20会随所述粘接剂融化，脱离所述电池表面101，增加了所述阻燃气体的喷发速率。

请一并参见图3，在一个实施例中，所述电池阻燃结构10还包括第二壳体50。所述第二壳体50收纳于所述第一空间201。所述第二壳体50包围形成所述第二空间501。所述第二壳体50为导热材料。所述第二壳体50设置第二开口502。所述第二开口502扣合于所述电池表面101，所述阻燃剂30收纳于所述第二空间501。

所述第二壳体50的表面热量分布均匀，进而使所述阻燃剂30受热更加均匀。同时，所述第二壳体50与所述第一壳体20双层保护所述阻燃剂30，避免所述阻燃剂30受潮失效。

在一个实施例中，所述电池阻燃结构10还包括第一盖体。所述第一盖体扣合于所述第二开口502。所述第一盖体和所述第二壳体50共同围构形成封闭空间。所述阻燃剂30收纳于所述封闭空间。所述第一盖体便于所述电池阻燃结构10安装于所述电池表面101。

请一并参见图4和图5，在一个实施例中，所述电池阻燃结构10还包括导向板60。所述导向板60用于设置于所述电池表面101。所述导向板60与所述电池表面101围构形成导向通道601。所述导向通道601的一端与所述第一空间201连通。所述导向通道601的另一端朝向所述可燃气体的喷发方向a。

在一个实施例中，所述导向通道601的延伸方向与所述可燃气体的喷发方向a一致，以保证所述阻燃剂30生成的阻燃气体与所述可燃气体充分混合。

在一个实施例中，所述导向通道601沿所述喷发方向a的截面积逐渐变小，即接近所述安全阀的一端面积较小。所述导向通道601的出口处的截面积变小，压力变大，气流速度变大。所述阻燃气体的射程更远，接近于可燃气体的射程，进而可燃气体的射程内均混入阻燃气体，抑制燃烧。

所述导向通道601垂直于所述喷发方向a的截面为长方形、正方形或圆形等规则图形。所述导向通道601垂直于所述喷发方向a的截面也可以为不规则图形。

请一并参见图6，在一个实施例中，所述导向通道601垂直于所述喷发方向a的截面为半圆形，增加阻燃气体的射程，更接近可燃气体的射程。

在一个实施例中，所述电池阻燃结构10还包括密封结构70。所述密封结构70设置于所述导向板60与所述第一空间201的连接处。当所述电池100热失控时，所述阻燃剂30冲破所述密封结构70，沿所述导向通道601喷发。

所述密封结构70与所述第一壳体20共同围构形成密封空间，避免所述阻燃剂30受潮失效。

在一个实施例中，所述电池阻燃结构10包括第三壳体，所述第三壳体收纳于所述第一空间201中。所述第三壳体包括开口。所述开口朝向所述可燃气体喷发方向。所述密封结构设置于所述开口。所述第三壳体与所述密封结构形成密封空间。所述阻燃剂30收纳于所述密封空间。所述第三壳体避免所述阻燃剂30安装过程中洒落，增加了安装的便捷性。

在一个实施例中，所述密封结构70为密封片或爆破阀。当所述阻燃剂30受热生成阻燃气体后，所述第一空间201中的压强增大。所述阻燃气体会冲破所述密封片或所述爆破阀，进入所述导向通道601中。

请一并参见图7，在一个实施例中，所述第一壳体20环设于所述电池表面101。所述导向板60为多个。多个所述导向板60环形阵列设置于所述第一壳体20。本实施例中的方案适用于电池模组或电池单体，最优适用于电池模组。

在一个实施例中，所述第一壳体20环设于所述电池100的侧面。多个所述导向板60形成多个所述导向通道601。多个所述导向通道601与所述第一空间201连通。所述第一空间201中收纳有所述阻燃剂30。所述阻燃剂30在所述第一空间201中沿所述电池100侧壁环形分布。

当所述阻燃剂30受热分解成所述阻燃气体。所述阻燃气体会沿多个所述导向通道601喷发。所述导向通道60的开口朝向所述可燃气体喷发的方向。则所述阻燃气体与所述可燃气体混合，降低了所述可燃气体的浓度，抑制燃烧，进而提高了所述电池100的安全性。

本申请实施例提供一种电池100包括上述任一实施例所述的电池阻燃结构10。电池阻燃结构10包括第一壳体20和阻燃剂30。所述第一壳体20包围形成第一空间201。所述第一壳体20用于设置电池表面101。所述第一壳体20为导热材料。所述阻燃剂30收纳于所述第一空间201。当所述电池100热失控时，所述阻燃剂30受热由所述第一壳体20喷发，与所述电池100热失控产生的可燃气体混合，以降低所述可燃气体的浓度。

本申请实施例提供的所述电池100包括所述电池阻燃结构10。所述电池阻燃结构10包括第一壳体20和阻燃剂30。当电池100发生热失控时，电池100内部产生高温可燃气体。所述电池表面101的温度升高。所述第一壳体20包围形成第一空间201。所述第一壳体20用于设置电池表面101。所述第一壳体20为导热材料。所述阻燃剂30收纳于所述第一空间201。所述电池表面101的温度经第一壳体20传导给所述阻燃剂30。所述阻燃剂30受热分解膨胀，压力升高，冲破所述第一壳体20。当电池100的安全阀爆破时，电池100内部的高温可燃气体由安全阀高速喷发。所述阻燃剂30的气体被可燃气体的高速气流卷吸混合，降低了所述可燃气体的浓度。所述电池阻燃结构10抑制了所述可燃气体的燃烧，提高了所述电池100的安全性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。