一種安全可更換軟包電池模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體和電池殼體內的軟包鋰離子二次電池，所述電池殼體上設置有電池蓋板，所述軟包鋰離子二次電池上設置有安全極耳，所述電池蓋板上設置有極柱，所述極柱下端設置有極耳固定螺母，所述極柱與電池蓋板之間設置有絕緣墊，所述電池蓋板上設置有進氣和抽氣閥門、防爆閥，所述電池蓋板和電池殼體上分別開有固定孔；該電池通過合理的結構改良，尤其是通過安全極耳的結構優化與電池蓋板相結合的設計，在安全極耳前端可通過螺母與極柱的極耳固定螺母連接，方便電池組拆裝和電池更換或重復使用，不損傷軟包鋰電池。
【專利說明】
一種安全可更換軟包電池模塊
技術領域
[0001]本實用新型涉及鋰離子二次電池技術領域，特別是一種安全可更換軟包電池模塊。
【背景技術】
[0002]鋰離子二次電池具有能量密度高，循環壽命長特點，鋰離子電池模塊廣泛應用在電子產品、動力和儲能電池上。鋁塑膜軟包鋰離子二次電池可以滿足多種電源形式和容量需要。不銹鋼殼電池模塊和鋁殼電池模塊是將多個鋁塑膜軟包鋰離子二次電池串并聯組成電池組，密封在不銹鋼或者鋁殼內，通過電池極柱連接軟包鋰離子二次電池組正負極極耳，達到大功率電池模塊，滿足電源需要。
[0003]軟包鋰離子二次電池極耳是通過超聲波焊接在不銹鋼或鋁殼電池蓋板極柱上，或者是采用螺絲固定。不銹鋼殼電池或鋁殼電池蓋板一般采用焊接方式密封在不銹鋼或鋁殼上。因為電源空間體積限定，軟包鋰離子二次電池極耳長度較短，焊接或在極耳前段打孔，用螺絲固定在蓋板極柱上，電池體積能量密度能達到電源設備需要，比如汽車動力電源，需要在有限車體體積內，達到高能量密度，需要單體電池能量密度高，因此，不銹鋼殼電池或鋁殼電池極耳較短。
[0004]電池發生短路時，不銹鋼殼電池和鋁殼電池會報廢;或電池組中鋁塑膜軟包鋰電池發生短路時，由于電池蓋板焊接密封在不銹鋼或鋁殼殼體上，不能將電池殼體打開，即使采用機械方法切開電池殼體，操作過程中，很容易損壞鋁塑膜軟包電池外殼。因為不銹鋼殼或鋁殼內的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池極耳較短，很難將焊接或螺絲固定在電池極柱上的極耳分開，循環使用鋁塑膜軟包鋰離子二次電池。
[0005]鋰離子二次電池使用過程中會產生熱量，高溫條件下，會降低鋰電池使用安全、容量和循環壽命。不銹鋼殼和鋁殼電池通常是在密封條件下工作。
[0006]隨著新能源產業推進，越來越多動力電池應用在汽車和其他產品中。當電池由于上述問題不能使用，或者使用后不能滿足動力電池需要時，由于電池很難重新組裝利用，造成不銹鋼殼和鋁殼電池中的鋁塑膜軟包鋰離子二次電池很難再被循環利用，造成電池損失和環保問題。
【發明內容】
[0007]為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種安全可更換軟包電池模塊。
[0008]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0009]—種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體和電池殼體內的軟包鋰離子二次電池，所述電池殼體上設置有電池蓋板，所述軟包鋰離子二次電池上設置有安全極耳，所述電池蓋板上設置有極柱，所述極柱下端設置有極耳固定螺母，所述極柱與電池蓋板之間設置有絕緣墊，所述電池蓋板上設置有進氣和抽氣閥門、防爆閥，所述電池蓋板和電池殼體上分別開有固定孔。
[0010]作為一個優選項，所述極柱分別包括極柱螺母和極柱螺栓，其中所述極柱螺母位于電池蓋板上，所述極柱螺母的前部為帶內螺紋的中空部，帶內螺紋的中空部內設有耐大電流彈簧I，所述極柱螺栓前部為帶外螺紋的中空部，帶外螺紋的中空部內設有耐大電流彈簧Π，所述帶內螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，帶內螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部內設置有快速熔斷器，該快速熔斷器兩端分別與耐大電流彈簧1、耐大電流彈簧Π接觸。
[0011]作為一個優選項，所述安全極耳的后端與軟包鋰離子二次電池內部的電芯極片焊接，所述安全極耳伸出軟包鋰離子二次電池外部分處設置有過電流熔斷保險絲，所述安全極耳伸出軟包鋰離子二次電池外部分的外表面包覆有透明絕緣塑料制成的防水密封層，所述安全極耳的前端設置有極柱固定螺母。
[0012]作為一個優選項，所述軟包鋰離子二次電池的安全極耳之間設置有導熱絕緣硅膠。
[0013]作為一個優選項，所述防水密封層的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠。
[0014]本實用新型的有益效果是:該電池通過合理的結構改良，尤其是通過安全極耳的結構優化與電池蓋板相結合的設計，在安全極耳前端可通過螺母與極柱的極耳固定螺母連接，方便電池組拆裝和電池更換或重復使用，不損傷軟包鋰電池，而當電池在短路條件下，安全極耳的過電流熔斷保險絲可以瞬間熔斷，保護電池安全，避免電池起火燃燒爆炸事故，此外極柱中的快速熔斷器，可在電池在短路或超負荷大電流情況下迅速熔斷，保護電池安全。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0016]圖1是本實用新型的立體圖；
[0017]圖2是本實用新型中電池蓋板部分的主視圖；
[0018]圖3是本實用新型中極柱部分的結構分解圖；
[0019]圖4是本實用新型中安全極耳部分的主視圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本申請的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。為透徹的理解本發明，在接下來的描述中會涉及一些特定細節。而在沒有這些特定細節時，本發明則可能仍可實現，即所屬領域內的技術人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領域內的其他技術人員有效的介紹他們的工作本質。此外需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前端”、“后端”、“上端”和“下端”指的是附圖中的方向，詞語“內”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向，相關技術人員在對上述方向作簡單、不需要創造性的調整不應理解為本申請保護范圍以外的技術。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本申請，并不用于限定實際保護范圍。而為避免混淆本發明的目的，由于熟知的加工方法、電路分布、部件尺寸等技術已經很容易理解，因此它們并未被詳細描述。參照圖1、圖2，一種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體I和電池殼體I內的軟包鋰離子二次電池2，其中軟包鋰離子二次電池可以采用鋁塑膜軟包鋰離子二次單體電池。所述電池殼體I上設置有電池蓋板3，所述軟包鋰離子二次電池2上設置有安全極耳4，所述電池蓋板3上設置有極柱5，所述極柱5下端設置有極耳固定螺母51，所述極柱5與電池蓋板3之間設置有絕緣墊6，所述電池蓋板3上設置有進氣和抽氣閥門31、防爆閥32，電池通過進氣和抽氣閥門31進氣和抽氣，具體先抽真空，然后通入一定量惰性氬氣保護氣體。當電池發生起火燃燒爆炸時，或者電池殼體I內氣體壓力過大時，電池殼體I內高壓氣體可以沖破防爆閥32，避免或減小電池爆炸危險。電池蓋板3的進氣和抽氣閥門31、防爆閥32損壞后，直接更換電池蓋板3即可。所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開有固定孔33，電池蓋板3和電池殼體I上可通過固定孔33采配合螺絲固定連接，便于電池拆卸，有利于單體電池重新循環利用。
[0021]另外的實施例，參照圖1、圖2的一種安全可更換軟包電池模塊，其中此處所稱的“實施例”是指可包含于本申請至少一個實現方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現的“實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。實施例包括電池殼體I和電池殼體I內的軟包鋰離子二次電池2，所述電池殼體I上設置有電池蓋板3，所述軟包鋰離子二次電池2上設置有安全極耳4，所述電池蓋板3上設置有極柱5，其中所述極柱5上端伸出電池蓋板3外，所述極柱5下端設置有極耳固定螺母51，所述極柱5與電池蓋板3之間設置有絕緣墊6，所述電池蓋板3上設置有進氣和抽氣閥門31、防爆閥32，所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開有固定孔33。參照圖2、圖3，所述極柱5分別包括極柱螺母52和極柱螺栓53。其中所述極柱螺母52位于電池蓋板3上，所述極柱螺母52的前部為帶內螺紋的中空部，極柱螺母52后部的材料可以為銅、不銹鋼、鎳等導體，帶內螺紋的中空部內設有耐大電流彈簧154，所述極柱螺栓53前部為帶外螺紋的中空部，其前部的材料為絕緣塑料，極柱螺栓53后部為銅、不銹鋼、鎳等導體，帶外螺紋的中空部內設有耐大電流彈簧Π 55，所述帶內螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，帶內螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部內設置有快速熔斷器56，該快速熔斷器56兩端分別與耐大電流彈簧154、耐大電流彈簧Π 55接觸。該快速熔斷器56兩端分別與耐大電流彈簧133、耐大電流彈簧Π 34接觸。當電壓和電流超出額定功率時，快速熔斷器56迅速熔斷，電池的極柱5內部就斷路，即電池斷路，也就可以保護電池使用安全。這種快速熔斷器56可以重復使用和隨時更換，提高電池安全和使用效率。
[0022]另外的實施例，參照圖1、圖2的一種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體I和電池殼體I內的軟包鋰離子二次電池2，所述電池殼體I上設置有電池蓋板3，所述軟包鋰離子二次電池2上設置有安全極耳4，所述電池蓋板3上設置有極柱5，所述極柱5下端設置有極耳固定螺母51，所述極柱5與電池蓋板3之間設置有絕緣墊6，所述電池蓋板3上設置有進氣和抽氣閥門31、防爆閥32，所述電池蓋板3和電池殼體I上分別開有固定孔33。參照圖2、圖4，所述安全極耳4的后端與軟包鋰離子二次電池2內部的電芯極片焊接，所述安全極耳4伸出軟包鋰離子二次電池外部分處設置有過電流熔斷保險絲41，所述安全極耳4伸出軟包鋰離子二次電池2外部分的外表面包覆有透明絕緣塑料制成的防水密封層42，安全極耳4外部包覆的防水密封層42可以增加電池絕緣安全性。過電流熔斷保險絲41可采用熔點為138°C的鉍、銻、錫等微量元素制成的合金。當溫度大于預定溫度，例如138°C的時候，過電流熔斷保險絲41就可及時熔斷，對電源起到斷路作用，避免電源由于短路和超負荷大電流發生起火爆炸安全事故，及時保護電源、用電器和操作人員人身安全。所述軟包鋰離子二次電池2的安全極耳4之間設置有導熱絕緣硅膠。所述防水密封層42的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠。所述安全極耳4的前端設置有極柱固定螺母43當軟包電池組中電池單體短路，安全極耳4熔斷，只需將極耳固定螺母51、極柱固定螺母43上的固定連接螺栓取下，即可更換新的電池單體，安全易行，具有良好經濟效益。
[0023]根據上述原理，本實用新型還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種安全可更換軟包電池模塊，包括電池殼體(I)和電池殼體(I)內的軟包鋰離子二次電池(2)，所述電池殼體(I)上設置有電池蓋板(3)，所述軟包鋰離子二次電池(2)上設置有安全極耳(4)，其特征在于:所述電池蓋板(3)上設置有極柱(5)，所述極柱(5)下端設置有極耳固定螺母(51)，所述極柱(5)與電池蓋板(3)之間設置有絕緣墊(6)，所述電池蓋板(3)上設置有進氣和抽氣閥門(31)、防爆閥(32)，所述電池蓋板(3)和電池殼體(I)上分別開有固定孔(33)。2.根據權利要求1所述的一種安全可更換軟包電池模塊，其特征在于:所述極柱(5)分別包括極柱螺母(52)和極柱螺栓(53)，其中所述極柱螺母(52)位于電池蓋板(3)上，所述極柱螺母(52)的前部為帶內螺紋的中空部，帶內螺紋的中空部內設有耐大電流彈簧1(54)，所述極柱螺栓(53)前部為帶外螺紋的中空部，帶外螺紋的中空部內設有耐大電流彈簧Π(55)，所述帶內螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部螺紋連接，帶內螺紋的中空部與帶外螺紋的中空部內設置有快速熔斷器(56)，該快速熔斷器(56)兩端分別與耐大電流彈簧1(54)、耐大電流彈簧Π( 55)接觸。3.根據權利要求1所述的一種安全可更換軟包電池模塊，其特征在于:所述安全極耳(4)的后端與軟包鋰離子二次電池(2)內部的電芯極片焊接，所述安全極耳(4)伸出軟包鋰離子二次電池外部分處設置有過電流熔斷保險絲(41)，所述安全極耳(4)伸出軟包鋰離子二次電池(2)外部分的外表面包覆有透明絕緣塑料制成的防水密封層(42)，所述安全極耳(4)的前端設置有極柱固定螺母(43)。4.根據權利要求1所述的一種安全可更換軟包電池模塊，其特征在于:所述軟包鋰離子二次電池(2)的安全極耳(4)之間設置有導熱絕緣硅膠。5.根據權利要求3所述的一種安全可更換軟包電池模塊，其特征在于:所述防水密封層(42)的材料為聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或硅膠。
【文檔編號】H01M2/20GK205583050SQ201620091038
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】徐士民, 馬毅, 唐聯興, 劉燕林
【申請人】廣東精進能源有限公司