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技术领域

本实用新型属于电池成组领域，具体的说，是涉及一种防止锂离子电池热 失控蔓延的结构。

背景技术

电池内部短路、不合理的使用、制造缺陷或将电池放到极端的外界温度中 等都可能促使电池发生热失控。锂离子电池比原电池(非蓄电池，是电化学电 池分类的一种)更容易发生热失控，当电池内部反应速率达到某个临界点，电 池内部反应产生的热量超过能够散发出去的热量从而导致电池内部反应速率的 增快和产生热量增加，电池发生热失控。在热失控中，大量热量被迅速释放， 使整个电池单体温度升高到900℃甚至更高。由于发生热失控的电芯的温度升 高，周围的电芯温度同样升高。如果周围电池的温度持续升高，这些电池也可 能发生热失控，导致一个电池单体的热失控蔓延到整个电池包从而使使用此电 池包的系统遭受广泛的损害。

目前主要有2种途径来解决锂离子电池热失控：一种是通过对电池终端进 行绝缘或者使用特定设计的电池存储容器来减少运输和操作过程中的短路风 险，另外一种是开发新的电池化学物质或者修改现有的电池化学物质。然而上 述2种方法都会带来额外成本且不能从根本上解决锂离子电池热失控的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防止锂离子电池热失控蔓延的结构，解决 现有解决锂离子电池热失控的方法会带来额外成本且不能从根本上解决锂离子 电池热失控的问题。本实用新型能有效地防止锂离子电池热失控蔓延，将锂离 子电池热失控的影响减小至最小。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种防止锂离子电池热失控蔓延的结构，包括一个以上将每个锂离子电池 单体电芯相互隔离的绝热元件，所述绝热元件包含由高导热系数材料制成的中 心区域，和覆盖在中心区域外壁的用于与单体电芯接触的低导热系数层。通过 使用绝热元件将单体电芯进行隔离，当其中一个单体电芯发生热失控时，绝热 元件将此单体电芯与相邻的单体电芯隔离，从而抑制该单体电芯内的热失控向 相邻的单体电芯进行蔓延。通过极大地限制热失控的蔓延，不仅可以减少电池 包的损害，更重要的是可以减少邻近附件的损害进而保护整个系统。

具体地，所述中心区域包含由高导热系数的材料制成的密封管道和填充在 密封管道内的冷却液，密封管道两端部封闭，侧边形成高导热系数层。

进一步地，所述低导热系数层覆盖于高导热系数层外壁。

为了增大本实用新型与单体电芯的接触面，所述密封管道的长度与单体电 芯的长度相等。

当绝热元件为多个时，多个绝热元件均匀排列，并通过连接件连接固定。 通过连接件的固定，使本实用新型的结构更加稳定，整体性强，延长使用寿命。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过使用绝热元件将单体电芯进行隔离，当其中一个单体电芯 发生热失控时，绝热元件将此单体电芯与相邻的单体电芯隔离，从而抑制该单 体电芯内的热失控向相邻的单体电芯进行蔓延，通过极大地限制热失控的蔓延， 不仅可以减少电池包的损害，更重要的是可以减少邻近附件的损害进而保护整 个系统。

附图说明

图1为本实用新型的剖面示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-绝热元件，2-中心区域，3-低导热系数层，4-高导热系数层，5-冷却液， 6-单体电芯。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型的实施方 式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，一种防止锂离子电池热失控蔓延的结构，包括一个以上绝热 元件1，该绝热元件将每个锂离子电池单体电芯6相互隔离，该绝热元件包含一 个由高导热系数的材料形成的中心区域2，和覆盖在中心区域2外壁两侧的低导 热系数层3。

中心区域2包含由高导热系数的材料制成的密封管道和填充在密封管道内 的冷却液5。密封管道两端部封闭，侧边形成高导热系数层4，本实施例中，密 封管道采用圆柱形管道，低导热系数层3则覆盖于整个高导热系数层4外壁， 低导热系数层3也可仅覆盖于与单体电芯接触的高导热系数层4外壁上，密封 管道的长度与单体电芯6的长度相等。

在装配时，每个绝热元件均匀排列，并通过连接件连接固定，两绝热元件 之间装配一个单体电芯6，两侧的低导热系数层3用于与单体电芯接触。有效防 止锂离子电池热失控蔓延，将锂离子电池热失控的影响减少到最小。

在一个典型的热失控情况下，此时一个单体电芯发生热失控，单体电芯紧 邻的低导热系数层3立即减小单体电芯和中心区域2之间的热量传递。未通过 高导热系数层4的热量被中心区域2再分配，从而防止了密封管道中局部热点 的形成。当中心区域2温度足够高时，中心区域2内部密封管道内的冷却液5 变为气体，迅速带走热量。最后，另一侧的低导热系数层3减少了中心区域2 中分配的热量向相邻的单体电芯进行传递，从而阻止单体电芯中的初始热失控 向其相邻的单体电芯蔓延。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述 设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型所公开的结构 基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本 实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。