一种安全型锂离子电芯的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体为一种安全型锂离子电芯。


背景技术：

2.锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
3.现有的锂离子电池在使用的过程中主要存在以下弊端：安全性能较差，容易产生起火，主要原因之一是分隔正极和负极的隔膜发生损坏。如果该组件发生故障，则会在正极和负极接触时产生短路，发生这种情况时，由一系列有机溶剂组成的电解液容易升温并最终着火，且锂离子电池起火，火势较大且容易快速扩散，引起较为严重的火灾，因此，存在改进的空间。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种安全型锂离子电芯，包括：电池主体以及防护模块，所述防护模块套接在电池主体外侧上，所述防护模块包括套接在电池主体外侧上的内层环壳、套接在内层环壳外侧上的外层环壳、多个呈阵列设置固定在内层环壳与外层环壳之间的环形连接板、呈环形阵列固定在内层环壳内侧面上的鳍片、固定在外层环壳顶端的顶板、固定在外层环壳底端的底板、多个固定套接在外层环壳外侧面上的箍环以及多个套接在外层环壳外侧面上的橡胶套。
6.所述环形连接板一端与内层环壳的外侧面固定，另一端与外层环壳的内侧面固定，将内层环壳与外层环壳之间的空间分隔呈多个独立空腔，且独立空腔内交错填充惰性气体与含磷阻燃颗粒。
7.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述鳍片一端与内层环壳的内侧面固定，另一端贴紧在电池主体的外侧面上，使内层环壳、电池主体与相邻鳍片之间形成空气流道。
8.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述顶板与底板的外侧面上均呈环形阵列开有弧形孔，且弧形孔与空气流道相互对应。
9.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外层环壳的外侧面上呈阵列开有多个环形槽，所述箍环嵌合在环形槽内。
10.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述橡胶套设置在相邻箍环之间。
11.本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外层环壳的厚度为内层环壳厚度的三倍。
12.通过采用上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：
13.1.本实用新型中，通过设置内层环壳、外层环壳、环形连接板、鳍片、顶板、底板、箍环以及橡胶套，保证电池主体散热性能的同时，为电池主体提供全方位的防护，避免了电池主体受外界磕碰造成损坏使锂离子电池的隔膜破损引起短路着火的情况出现，从而增加了锂离子电池的安全性能。
14.2.本实用新型中，在内层环壳、外层环壳以及多个环形连接板形成的独立空腔内交错填充惰性气体与含磷阻燃颗粒，当锂离子电池起火时，内层环壳烧毁后，惰性气体与含磷阻燃颗粒喷出，其中，惰性气体将燃烧区中的氧气替换或驱散，将物质燃烧所需的氧气降到可燃浓度以下，以熄灭燃烧，而含磷阻燃颗粒燃烧中生成的偏磷酸聚合后覆盖于框体表面，起到隔绝氧和可燃物的作用，从而达到阻燃效果，避免火焰扩散，避免了锂离子电池起火后迅速扩散，增强了锂离子电池的安全性能。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型的仰视结构示意图；
17.图3为本实用新型的剖视示意图；
18.图4为本实用新型的剖面结构示意图；
19.图5为本实用新型的防护模块剖面结构示意图。
20.附图标记：
21.100、电池主体；
22.200、防护模块；210、内层环壳；220、外层环壳；230、环形连接板；240、鳍片；250、顶板；251、弧形孔；260、底板；270、箍环；280、橡胶套。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.下面结合附图描述本实用新型的一些实施例，
25.实施例1：
26.结合图1-5所示，本实施例提供了一种安全型锂离子电芯，包括：电池主体100以及防护模块200，
27.其中，电池主体100用于储存以及释放电量，为电机等结构提供动力。
28.防护模块200套接在电池主体100外侧上，用于对电池主体100起到防护作用，防护模块200包括套接在电池主体100外侧上的内层环壳210、套接在内层环壳210外侧上的外层环壳220、多个呈阵列设置固定在内层环壳210与外层环壳220之间的环形连接板230、呈环形阵列固定在内层环壳210内侧面上的鳍片240、固定在外层环壳220顶端的顶板250、固定在外层环壳220底端的底板260、多个固定套接在外层环壳220外侧面上的箍环270以及多个套接在外层环壳220外侧面上的橡胶套280。
29.外层环壳220的厚度为内层环壳210厚度的三倍，内层环壳210与外层环壳220相互配合，形成双层的防护层，能够有效的对抗外界的磕碰，环形连接板230一端与内层环壳210
的外侧面固定，另一端与外层环壳220的内侧面固定，使内层环壳210与外层环壳220连接固定成为一个整体，同时将内层环壳210与外层环壳220之间的空间分隔呈多个独立空腔，且独立空腔内交错填充惰性气体与含磷阻燃颗粒。
30.当锂离子电池起火时，内层环壳210烧毁后，惰性气体与含磷阻燃颗粒喷出，其中，惰性气体将燃烧区中的氧气替换或驱散，将物质燃烧所需的氧气降到可燃浓度以下，以熄灭燃烧，而含磷阻燃颗粒燃烧中生成的偏磷酸聚合后覆盖于框体表面，起到隔绝氧和可燃物的作用，从而达到阻燃效果，避免火焰扩散。
31.鳍片240一端与内层环壳210的内侧面固定，另一端贴紧在电池主体100的外侧面上，使内层环壳210、电池主体100与相邻鳍片240之间形成空气流道，方便气流通过，将电池主体100工作时产生的热量带走，增加了电池主体100的散热性能。
32.顶板250与底板260均用于对电池主体100进行限位，保持电池主体100的稳定性，同时顶板250与底板260的外侧面上均呈环形阵列开有弧形孔251，且弧形孔251与空气流道相互对应，方便空气进入到空气流道中。
33.外层环壳220的外侧面上呈阵列开有多个环形槽，箍环270嵌合在环形槽内，箍环270采用金属材料制成，用于增加外层环壳220的结构强度，橡胶套280设置在相邻箍环270之间，用于在受到外界磕碰时，对冲击力进行缓冲，降低对外层环壳220的损坏。
34.本实用新型的工作原理及使用流程：使用时，将电池主体100放置到防护模块200中，在电池主体100使用过程中，外层环层与内层环壳210为电池提供充足的防护，同时橡胶套280能够在受到外界磕碰时，对冲击力进行缓冲，当电池主体100起火时，内层环壳210烧毁后，惰性气体与含磷阻燃颗粒喷出，其中，惰性气体将燃烧区中的氧气替换或驱散，将物质燃烧所需的氧气降到可燃浓度以下，以熄灭燃烧，而含磷阻燃颗粒燃烧中生成的偏磷酸聚合后覆盖于框体表面，起到隔绝氧和可燃物的作用，从而达到阻燃效果，避免火焰扩散。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种安全型锂离子电芯，包括：电池主体(100)以及防护模块(200)，其特征在于，所述防护模块(200)套接在电池主体(100)外侧上，所述防护模块(200)包括套接在电池主体(100)外侧上的内层环壳(210)、套接在内层环壳(210)外侧上的外层环壳(220)、多个呈阵列设置固定在内层环壳(210)与外层环壳(220)之间的环形连接板(230)、呈环形阵列固定在内层环壳(210)内侧面上的鳍片(240)、固定在外层环壳(220)顶端的顶板(250)、固定在外层环壳(220)底端的底板(260)、多个固定套接在外层环壳(220)外侧面上的箍环(270)以及多个套接在外层环壳(220)外侧面上的橡胶套(280)；所述环形连接板(230)一端与内层环壳(210)的外侧面固定，另一端与外层环壳(220)的内侧面固定，将内层环壳(210)与外层环壳(220)之间的空间分隔呈多个独立空腔，且独立空腔内交错填充惰性气体与含磷阻燃颗粒。2.根据权利要求1所述的一种安全型锂离子电芯，其特征在于，所述鳍片(240)一端与内层环壳(210)的内侧面固定，另一端贴紧在电池主体(100)的外侧面上，使内层环壳(210)、电池主体(100)与相邻鳍片(240)之间形成空气流道。3.根据权利要求1所述的一种安全型锂离子电芯，其特征在于，所述顶板(250)与底板(260)的外侧面上均呈环形阵列开有弧形孔(251)，且弧形孔(251)与空气流道相互对应。4.根据权利要求1所述的一种安全型锂离子电芯，其特征在于，所述外层环壳(220)的外侧面上呈阵列开有多个环形槽，所述箍环(270)嵌合在环形槽内。5.根据权利要求1所述的一种安全型锂离子电芯，其特征在于，所述橡胶套(280)设置在相邻箍环(270)之间。6.根据权利要求1所述的一种安全型锂离子电芯，其特征在于，所述外层环壳(220)的厚度为内层环壳(210)厚度的三倍。

技术总结
本实用新型公开了一种安全型锂离子电芯，防护模块套接在电池主体外侧上，用于对电池主体起到防护作用，防护模块包括套接在电池主体外侧上的内层环壳、套接在内层环壳外侧上的外层环壳、多个呈阵列设置固定在内层环壳与外层环壳之间的环形连接板、呈环形阵列固定在内层环壳内侧面上的鳍片、固定在外层环壳顶端的顶板、固定在外层环壳底端的底板、多个固定套接在外层环壳外侧面上的箍环以及多个套接在外层环壳外侧面上的橡胶套，外层环壳的厚度为内层环壳厚度的三倍，内层环壳与外层环壳相互配合，形成双层的防护层，该安全型锂离子电芯，具有安全性高以及防火阻燃性能强的优点。有安全性高以及防火阻燃性能强的优点。有安全性高以及防火阻燃性能强的优点。


技术研发人员：陈辉 刘亚兵 巫杨
受保护的技术使用者：江苏亿特森新能源科技有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/10/20