本發(fā)明涉及動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰離子動(dòng)力電池及鋰電池模組。

背景技術(shù)：

鋰離子電池是繼MH-Ni電池后發(fā)展起來(lái)的新一代充電電池，因具有工作電壓高、能量密度大、安全性好、重量輕、自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)成為新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。

隨著鋰離子電池技術(shù)的進(jìn)步及新材料的出現(xiàn)，鋰離子電池在安全性比以往的鋰離子電池提高很多。因此，鋰離子電池越來(lái)越往大型化發(fā)展。尤其是電動(dòng)汽車(chē)用的鋰離子電池，一般采用大型方形電池。而大型方形電池由于面積大，抗鼓脹能力弱，往往因變形而導(dǎo)致整包受損，出現(xiàn)安全事故，導(dǎo)致電池壽命提前結(jié)束，不能滿足使用要求。同時(shí)目前各類(lèi)鋰離子電池的電解液基本上采用碳酸酯基電解液。而采用碳酸酯基電解液的鋰離子電池在充放電使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，使電解液分解產(chǎn)生大量氣體，隨著充放電循環(huán)的進(jìn)行，電池內(nèi)累積的氣體數(shù)量越來(lái)越多，造成電池內(nèi)壓上升，給電池的安全性帶來(lái)隱患。

目前，一般鋰離子動(dòng)力電池會(huì)在殼體端部設(shè)置安全閥，安全閥內(nèi)設(shè)置金屬薄片，當(dāng)電池內(nèi)壓超過(guò)設(shè)定值后，金屬薄片會(huì)發(fā)生破裂，使得能量散出，從而避免了電池發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)事故發(fā)生。但是這種類(lèi)型的安全閥一旦打開(kāi)，電池也隨之報(bào)廢，無(wú)法再使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋰離子動(dòng)力電池，能夠在電池內(nèi)的氣體泄放后保持電池正常使用。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種鋰離子動(dòng)力電池，包括保護(hù)殼和電芯體，所述保護(hù)殼的端部設(shè)有密封蓋板，所述保護(hù)殼的外側(cè)設(shè)有多個(gè)向內(nèi)凹陷的散熱槽，所述電芯體安裝于所述保護(hù)殼內(nèi)并與所述散熱槽的底端相接觸，所述電芯體與所述保護(hù)殼內(nèi)側(cè)的相鄰兩個(gè)散熱槽之間形成散熱通道，所述密封蓋板內(nèi)設(shè)有空腔和氣流通道，所述氣流通道的一端與所述保護(hù)殼內(nèi)部相通，所述氣流通道的另一端與所述空腔相通，所述空腔內(nèi)設(shè)有活塞體和彈簧，所述活塞體上設(shè)有用于封堵所述氣流通道的密封塞，所述彈簧的一端固定在所述活塞體上、所述彈簧的另一端固定在所述空腔的側(cè)壁上，所述空腔通過(guò)豎直通孔與外部相通，所述豎直通孔的底部設(shè)置有環(huán)形臺(tái)階，所述環(huán)形臺(tái)階的上表面焊接有覆蓋所述環(huán)形臺(tái)階的金屬膜。

其中，所述散熱槽的開(kāi)口寬度小于底端寬度。

其中，所述氣流通道與所述空腔相通的一端設(shè)為喇叭狀開(kāi)口，所述密封塞設(shè)為與所述喇叭狀開(kāi)口相匹配的錐臺(tái)形狀。

其中，所述空腔與所述活塞體相對(duì)的側(cè)壁上還設(shè)有緩沖墊塊。

其中，所述彈簧為塔型彈簧。

其中，所述氣流通道呈形狀。

其中，所述金屬膜通過(guò)超聲波焊接方式焊接。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種鋰電池模組，所述鋰電池模組包括多個(gè)上述任一種的鋰離子動(dòng)力電池，所述多個(gè)鋰離子動(dòng)力電池依次疊放固定，所述相鄰兩個(gè)鋰離子動(dòng)力電池的散熱槽相對(duì)齊設(shè)置形成密閉的散熱腔，且所述散熱腔內(nèi)設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱硅膠體。

其中，所述散熱腔內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)在保護(hù)殼的外側(cè)設(shè)置向內(nèi)凹陷的散熱槽，保護(hù)殼內(nèi)側(cè)的相鄰兩個(gè)散熱槽與電芯體之間形成散熱通道，散熱通道用來(lái)為電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量提供釋放空間，使得電池內(nèi)部壓力盡量維持在預(yù)定范圍內(nèi)，而如果壓力超過(guò)預(yù)定范圍，以將電池的內(nèi)壓控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，當(dāng)電池內(nèi)壓增高時(shí)，通過(guò)氣流通道以及活塞體和彈簧的協(xié)作，可以使得金屬膜破裂，進(jìn)而泄放氣體，泄放氣體后，活塞體上的密封塞又會(huì)堵住氣流通道，防止電池漏液，保證電池的正常工作，不會(huì)使電池一次性報(bào)廢。只需要再次焊接上金屬膜即可，因此，能夠在電池內(nèi)的氣體泄放后保持電池正常使用，可以增加電池的抗鼓脹能力，同時(shí)加大電池散熱面積，有效提高電池安全性能，并能有效延長(zhǎng)電池的工作壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例鋰離子動(dòng)力電池的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例鋰離子動(dòng)力電池的剖視示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例鋰離子動(dòng)力電池另一個(gè)實(shí)施例的剖視示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例鋰離子動(dòng)力電池的密封蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例鋰離子動(dòng)力電池的密封蓋板另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例鋰電池模組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖6的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例的鋰離子動(dòng)力電池包括保護(hù)殼1和電芯體2。

保護(hù)殼1的端部設(shè)有密封蓋板3，保護(hù)殼1的外側(cè)設(shè)有多個(gè)向內(nèi)凹陷的散熱槽11，電芯體2安裝于保護(hù)殼1內(nèi)并與散熱槽11的底端相接觸，電芯體2與保護(hù)殼1內(nèi)側(cè)的相鄰兩個(gè)散熱槽11之間形成散熱通道12。

由于散熱槽11向保護(hù)殼1內(nèi)凹陷，因此，電芯體2在保護(hù)殼1內(nèi)除了和散熱槽11的底端接觸外，不會(huì)與保護(hù)殼1內(nèi)的其他地方接觸，即電芯體2不與保護(hù)殼1內(nèi)部相鄰兩個(gè)散熱槽11之間的散熱通道12接觸。散熱通道12用來(lái)為電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量提供一個(gè)釋放空間，而散熱槽11本身也增加了保護(hù)殼1的抗變形能力，所以通過(guò)設(shè)置散熱槽11能夠減小電池內(nèi)部壓力的增加，增加電池的抗鼓脹能力，同時(shí)加大電池散熱面積，有效提高電池安全性能。

保護(hù)殼1可以采用鋁制或鋼制材料制造，因此，在保護(hù)殼1的外側(cè)設(shè)置散熱槽11的加工工藝比較簡(jiǎn)單，只需要對(duì)保護(hù)殼1的外側(cè)滾壓進(jìn)行沖突成型即可，不需要增加額外的材料，不會(huì)影響保護(hù)殼1的強(qiáng)度，也不會(huì)增加保護(hù)殼1的重量，制作成本低，生產(chǎn)效率高。

考慮到散熱槽11會(huì)影響到電芯體2與保護(hù)殼1的接觸面積，因此，散熱槽11的開(kāi)口寬度可以大于底端寬度，如圖3所示，在一個(gè)實(shí)施例中，散熱槽11的開(kāi)口寬度大于底端寬度，以盡量增加電芯體2與保護(hù)殼1的接觸面積。

如圖4所示，密封蓋板3內(nèi)設(shè)有空腔31和氣流通道32，氣流通道32的一端與保護(hù)殼1內(nèi)部相通，氣流通道32的另一端與空腔31相通，氣流通道32優(yōu)選為呈形狀。空腔31內(nèi)設(shè)有活塞體33和彈簧34，活塞體33上設(shè)有用于封堵氣流通道32的密封塞35，彈簧34的一端固定在活塞體33上、彈簧34的另一端固定在空腔31的側(cè)壁上，空腔31通過(guò)豎直通孔36與外部相通，豎直通孔36的底部設(shè)置有環(huán)形臺(tái)階37，環(huán)形臺(tái)階37的上表面焊接有覆蓋環(huán)形臺(tái)階37的金屬膜38。在本發(fā)明中，金屬膜38優(yōu)選為通過(guò)超聲波焊接方式焊接，以保證焊接質(zhì)量。

密封蓋板3密封保護(hù)殼1的上端開(kāi)口，電池內(nèi)部壓力處于正常范圍時(shí)，活塞體33受到彈簧34的彈力緊抵氣流通道32，使得活塞體33上的密封塞35密封氣流通道32。當(dāng)電池內(nèi)部壓力超過(guò)設(shè)定壓力值后，氣體從氣流通道32排出，對(duì)密封塞35產(chǎn)生反向作用力，使得活塞體33壓縮彈簧34，當(dāng)活塞體33移動(dòng)一段距離后，豎直通孔36與氣流通道32相通，過(guò)高的氣壓使得金屬膜38破裂，從而氣體排出電池，能夠降低電池內(nèi)部的壓力，使得電池不會(huì)爆炸。而氣體受到金屬膜38的阻擋后不會(huì)瞬間往外排出，可以降低瞬間沖出的氣體所造成的傷害。泄放氣體后，活塞體33再次受到彈簧34的彈力緊抵氣流通道32，使得氣流通道32再次被密封塞35密封，可以防止電解液外漏，不會(huì)使電池報(bào)廢。但是如果需要再次使用電池，需要在豎直通孔36內(nèi)的環(huán)形臺(tái)階37的上表面再次焊接一片新的金屬膜38即可。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，空腔31與活塞體33相對(duì)的側(cè)壁上還設(shè)有緩沖墊塊39，緩沖墊塊39具有一定彈性，可以對(duì)活塞體33起到限位和緩沖作用，防止活塞體34碰撞空腔31的側(cè)壁。

彈簧34可以為塔型彈簧，塔型彈簧在空腔31內(nèi)進(jìn)入雜物后不會(huì)被雜物卡死，以免帶來(lái)氣體不能泄放的風(fēng)險(xiǎn)。

考慮到氣流通道32的密封性，如圖5所示，氣流通道32與空腔31相通的一端可以設(shè)為喇叭狀開(kāi)口，密封塞35設(shè)為與喇叭狀開(kāi)口相匹配的錐臺(tái)形狀。保證密封塞35能夠完全密封堵住氣流通道32。

本發(fā)明還提供一種鋰電池模組，如圖6和圖7所示，鋰電池模組包括多個(gè)上述實(shí)施例的鋰離子動(dòng)力電池100，多個(gè)鋰離子動(dòng)力電池100依次疊放固定，相鄰兩個(gè)鋰離子動(dòng)力電池100的散熱槽11相對(duì)齊設(shè)置形成密閉的散熱腔101，且散熱腔101內(nèi)設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱硅膠體102。也就是說(shuō)，多個(gè)鋰離子動(dòng)力電池100的外側(cè)相互連接，相鄰兩個(gè)鋰離子動(dòng)力電池100上的散熱槽11相對(duì)應(yīng)，從而剛好形成體積2倍于散熱槽11的散熱腔101。

由于多個(gè)鋰離子動(dòng)力電池100之間不是完全接觸，散熱腔101形成導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，增加電池的散熱空間，提高安全性能，延長(zhǎng)使用壽命。

如圖7所示，在散熱腔101內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器103，通過(guò)溫度傳感器103探測(cè)相鄰兩個(gè)鋰離子動(dòng)力電池100之間的溫度，這樣為電池中間位置點(diǎn)進(jìn)行溫度取樣，提高溫度取樣精度，有利于電池的散熱處理。

通過(guò)上述方式，本發(fā)明實(shí)施例的鋰離子動(dòng)力電池及鋰電池模組通過(guò)在保護(hù)殼上設(shè)置散熱槽，同時(shí)在保護(hù)殼的端部設(shè)置密封蓋板，可以為電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量提供釋放空間，以及在電池內(nèi)亞超過(guò)預(yù)定值時(shí)，進(jìn)行氣體泄放但不會(huì)報(bào)廢電池，從而能夠在電池內(nèi)的氣體泄放后保持電池正常使用。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。