具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)和使用該并聯(lián)網(wǎng)的大容量電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)和使用該并聯(lián)網(wǎng)的大容量電池，其中并聯(lián)網(wǎng)包括布置在同一平面上且相互間隔分布的若干個(gè)電芯連接墊、以及連接在所述電芯連接墊之間的若干個(gè)連接片，每一個(gè)連接片上均設(shè)置有能夠被高溫熔斷的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型能夠?qū)⒋笕萘侩姵刂邪l(fā)生短路故障的電芯迅速隔離，從而有效保護(hù)大容量電池中的其他電芯，避免發(fā)生電池安全事故。
【專利說(shuō)明】
具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)和使用該并聯(lián)網(wǎng)的大容量電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)以及使用該并聯(lián)網(wǎng)的大容量電池，屬于鋰電池組安全防控技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池是當(dāng)今比能量最高，循環(huán)壽命最長(zhǎng)，又不含有害物質(zhì)的新型蓄電池品種。它的許多特性都達(dá)到了歷來(lái)電池產(chǎn)品的最高水平。所以得到了日益廣泛的應(yīng)用，從小到手機(jī)和玩具，大到汽車動(dòng)力模塊和電站儲(chǔ)能電源，處處都有它的市場(chǎng)。但是它也有自己的短板，就是安全隱患。此類電池儲(chǔ)存能量高，又使用有機(jī)電解液，從根本上存在著起火爆炸的危險(xiǎn)。各電池生產(chǎn)廠和科研設(shè)計(jì)單位都采取多種措施提高其安全性，取得了很好的效果。卻沒(méi)有根本解決。安全問(wèn)題仍是模塊設(shè)計(jì)制造的重點(diǎn)問(wèn)題。
[0003]大電池模塊往往需要很大的容量，僅用單只大電池串聯(lián)通常是達(dá)不到要求的，總要由很多個(gè)小容量電池并聯(lián)聯(lián)接后再串聯(lián)成組。在并聯(lián)時(shí)用連接片或并聯(lián)網(wǎng)將每一個(gè)小容量電池連起，構(gòu)成一個(gè)大容量電池。
[0004]大容量電池模塊(或稱電池組)一般包括電池夾具、制于電池夾具上的眾多電芯安裝孔、置于各個(gè)電芯安裝孔中的眾多彈片、插設(shè)在各個(gè)電芯安裝孔中的眾多電芯(即上述的小容量電池)、以及將處于同一層的各個(gè)電芯并聯(lián)連接的并聯(lián)網(wǎng)，其中，并聯(lián)網(wǎng)包括布置在同一平面上且相互間隔分布的眾多電芯連接墊、以及連接在各電芯連接墊之間的眾多連接片，所述的各個(gè)電芯連接墊對(duì)應(yīng)布置在各個(gè)電芯安裝孔中并與相應(yīng)的電芯相連，從而將同一層的各個(gè)電芯并聯(lián)起來(lái)。
[0005]上述并聯(lián)聯(lián)接的小容量電池(即電芯)的電壓都是經(jīng)過(guò)仔細(xì)挑選均衡過(guò)的，并聯(lián)在一起時(shí)并沒(méi)有明顯的互充電流。但是，一旦有一只電芯出現(xiàn)內(nèi)部短路，它的電壓就降到接近0V，與其他并聯(lián)在一起的電芯產(chǎn)生了很大的電壓差，周圍的電芯就給它充電。由于此類電芯內(nèi)阻很低僅有幾個(gè)毫歐到幾十個(gè)毫歐，在3V左右的電壓差推動(dòng)下，其反充電流是可觀的。本來(lái)此電池的電壓下降，短路電流也應(yīng)下降，短路的發(fā)熱量也應(yīng)下降。卻因?yàn)榫薮蟮姆闯潆娏魇拱l(fā)熱繼續(xù)或加劇。這不僅是這一個(gè)電池發(fā)熱，周圍電池也因輸出反充電電流也同樣發(fā)熱。這樣，反復(fù)循環(huán)推動(dòng)，發(fā)熱越加嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)熱失控，引起火災(zāi)。所以如何阻止出現(xiàn)高反充電流，保護(hù)周圍電芯就成為一個(gè)提高電池安全性的重要的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型目的是:為了克服上述問(wèn)題，提供一種具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)以及使用該并聯(lián)網(wǎng)的大容量電池，以將大容量電池中發(fā)生短路故障的電芯迅速隔離，從而有效保護(hù)大容量電池中的其他電芯，避免發(fā)生電池安全事故。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)，包括布置在同一平面上且相互間隔分布的若干個(gè)電芯連接墊、以及連接在所述電芯連接墊之間的若干個(gè)連接片，每一個(gè)連接片上均設(shè)置有能夠被高溫熔斷的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0008]本實(shí)用新型這種并聯(lián)網(wǎng)在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括以下優(yōu)選方案:
[0009]所述連接片為保險(xiǎn)絲，所述保險(xiǎn)絲形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0010]通過(guò)對(duì)所述連接片的寬度進(jìn)行削減處理，而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0011]在所述連接片的中部開(kāi)設(shè)圓孔，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0012]在所述連接片寬度方向的一側(cè)開(kāi)設(shè)一弧形豁口，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0013]所述弧形豁口為半圓形結(jié)構(gòu)。
[0014]在所述連接片寬度方向的兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)一弧形缺口，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0015]所述弧形缺口為半圓形結(jié)構(gòu)，且這兩個(gè)弧形缺口在所述連接片長(zhǎng)度方向錯(cuò)開(kāi)布置。
[0016]本實(shí)用新型所公布的這種大容量電池，包括電池夾具、制于所述電池夾具上的電芯安裝孔、置于所述電芯安裝孔中的彈片、插設(shè)在所述電芯安裝孔中的電芯，還包括上述所述的并聯(lián)網(wǎng)，所述電池夾具上、于任意相鄰兩電芯安裝孔之間均開(kāi)設(shè)有一條連接片布置槽，所述并聯(lián)網(wǎng)的電芯連接墊布置在所述電芯安裝孔中并與所述電芯相連，所述并聯(lián)網(wǎng)的連接片布置在所述連接片布置槽中。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:本實(shí)用新型在并聯(lián)網(wǎng)的每一個(gè)連接片上均設(shè)置有能夠被高溫熔斷的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)處于同一并聯(lián)組中的某一只電芯發(fā)生短路時(shí)，在電壓差的推動(dòng)下，巨大的反充電流向此電芯涌來(lái)，流向該電芯的大電流使該電芯附近的某個(gè)連接片溫度急劇升高，從而迅速燒斷該連接片上的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)，斷路，從此阻斷此路電流。這路的斷開(kāi)更加大了周圍其他路的負(fù)擔(dān)，電流進(jìn)一步加大，促成周圍另外連接片上的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)熔斷斷開(kāi)。如此反復(fù)動(dòng)作，終于將短路電池周圍的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)全部斷開(kāi)，將短路電芯孤立起來(lái)，從而達(dá)到保護(hù)周圍電芯的效果，避免電池安全事故發(fā)生。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一中大容量電池的分解圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中大容量電池的裝配圖；
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一中并聯(lián)網(wǎng)的裝配圖；
[0022]圖4為圖3的A部放大圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例二中并聯(lián)網(wǎng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例三中并聯(lián)網(wǎng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例四中并聯(lián)網(wǎng)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]其中:1_電池夾具，2-彈片，3-并聯(lián)網(wǎng)，4-電芯，5-圓孔，6-弧形豁口，7_弧形缺口，9-保險(xiǎn)絲，10-電芯安裝孔，1a-連接片布置槽。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不限于限制本實(shí)用新型的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
[0028]實(shí)施例一:
[0029]圖1和圖2示出了本實(shí)用新型這種大容量電池的一個(gè)具體實(shí)施例，與傳統(tǒng)大容量電池相同的是，它也包括電池夾具1、制于所述電池夾具上的眾多電芯安裝孔10、分別置于所述各電芯安裝孔中的眾多彈片2、分別插設(shè)在所述電芯安裝孔中的眾多電芯4、以及并聯(lián)網(wǎng)
3。其中，并聯(lián)網(wǎng)3包括布置在同一平面上且相互間隔分布的眾多電芯連接墊、以及連接在各電芯連接墊之間的眾多連接片，所述的各個(gè)電芯連接墊對(duì)應(yīng)布置在各個(gè)電芯安裝孔中并與相應(yīng)的電芯相連，從而將圖1中這些處于同一層上的各個(gè)電芯并聯(lián)起來(lái)，所述電芯為圓柱形的鋰尚子電芯。
[0030]本實(shí)施例的關(guān)鍵改進(jìn)在于:每一個(gè)連接片3b上均設(shè)置有能夠被高溫熔斷的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0031]當(dāng)處于同一并聯(lián)組中的某一只電芯發(fā)生短路時(shí)，在電壓差的推動(dòng)下，巨大的反充電流向此電芯涌來(lái)，流向該電芯的大電流使該電芯附近的某個(gè)連接片3b溫度急劇升高，從而迅速燒斷該連接片3b上的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)，斷路，從此阻斷此路電流。這路的斷開(kāi)更加大了周圍其他路的負(fù)擔(dān)，電流進(jìn)一步加大，促成周圍另外連接片3b上的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)熔斷斷開(kāi)。如此反復(fù)動(dòng)作，終于將短路電池周圍的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)全部斷開(kāi)，將短路電芯孤立起來(lái)，從而達(dá)到保護(hù)周圍電芯的效果，避免電池安全事故。
[0032]為了方便所述并聯(lián)網(wǎng)3的布置，本例在所述電池夾具I上、于任意相鄰兩電芯安裝孔10之間均開(kāi)設(shè)有一條連接片布置槽10a，所述并聯(lián)網(wǎng)上的各個(gè)連接片3b分別布置在這些連接片布置槽1a中。
[0033]本例中，是通過(guò)對(duì)所述連接片3b的寬度進(jìn)行削減處理，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)的。
[0034]參照?qǐng)D3和圖4所示，具體來(lái)說(shuō)，本例在所述連接片3b的中部開(kāi)設(shè)圓孔5，從而導(dǎo)致所述連接片3b在該圓孔5處的寬度大大削減而且電阻增大，當(dāng)大電流流過(guò)該圓孔5處的連接片3b時(shí)，由于該處連接片3b的電阻較大，從而使得該圓孔5處連接片3b的溫度大大升高，進(jìn)而將圓孔5處連接片3b迅速燒毀熔斷。
[0035]實(shí)施例二:
[0036]參照?qǐng)D5所示，本實(shí)施例這種大容量電池的結(jié)構(gòu)和工作原理與實(shí)施例一相似，唯一區(qū)別在于本例中熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)形式與實(shí)施例一不同。本例中，是在所述連接片3b寬度方向的一側(cè)開(kāi)設(shè)一弧形豁口 6，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)的。
[0037]該弧形豁口6為半圓形結(jié)構(gòu)。
[0038]實(shí)施例三:
[0039]參照?qǐng)D6所示，本實(shí)施例這種大容量電池的結(jié)構(gòu)和工作原理與實(shí)施例一相似，唯一區(qū)別也在于本例中熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)形式與實(shí)施例一不同。本例中，是在所述連接片3b寬度方向的兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)一弧形缺口 7(共兩個(gè))，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)的。
[0040]本例中，所述的兩個(gè)弧形弧形缺口7也為半圓形結(jié)構(gòu)，其尺寸小于實(shí)施例二中弧形豁口 6的尺寸。[0041 ] 實(shí)施例四:
[0042]參照?qǐng)D7所示，本實(shí)施例這種大容量電池的結(jié)構(gòu)和工作原理與實(shí)施例一相似，唯一區(qū)別也在于本例中熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)形式與實(shí)施例一不同。本例中，所述連接片3b整體為保險(xiǎn)絲9，即采用普通的保險(xiǎn)絲來(lái)制作所述連接片3b，由該保險(xiǎn)絲9自身形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0043]由上不難看出，實(shí)施例一、二和三均是通過(guò)對(duì)連接片3b的寬度進(jìn)行削減處理，而導(dǎo)致寬度削減處的電阻增大(電流通過(guò)時(shí)，連接片3b在該處的發(fā)熱量大于其他部位的發(fā)熱量，而且該處的尺寸也更小，更容易被熔斷)，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)的。
[0044]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓人們能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)(3)，包括布置在同一平面上且相互間隔分布的若干個(gè)電芯連接墊(3a)、以及連接在所述電芯連接墊(3a)之間的若干個(gè)連接片(3b)，其特征在于:每一個(gè)連接片(3b)上均設(shè)置有能夠被高溫熔斷的熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)，其特征在于:所述連接片(3b)為保險(xiǎn)絲(9)，所述保險(xiǎn)絲(9)形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)，其特征在于:通過(guò)對(duì)所述連接片(3b)的寬度進(jìn)行削減處理，而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)，其特征在于:在所述連接片(3b)的中部開(kāi)設(shè)圓孔(5)，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)，其特征在于:在所述連接片(3b)寬度方向的一側(cè)開(kāi)設(shè)一弧形豁口(6)，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)，其特征在于:所述弧形豁口(6)為半圓形結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)，其特征在于:在所述連接片(3b)寬度方向的兩側(cè)分別開(kāi)設(shè)一弧形缺口(7)，從而形成所述熔斷保護(hù)結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有安全保護(hù)功能的并聯(lián)網(wǎng)，其特征在于:所述弧形缺口(7)為半圓形結(jié)構(gòu)，且這兩個(gè)弧形缺口( 7)在所述連接片(3b)長(zhǎng)度方向錯(cuò)開(kāi)布置。9.一種大容量電池，包括電池夾具(I)、制于所述電池夾具上的電芯安裝孔(10)、置于所述電芯安裝孔中的彈片(2)、插設(shè)在所述電芯安裝孔中的電芯(4)，其特征在于:還包括如權(quán)利要求1?8中任一所述的并聯(lián)網(wǎng)，所述電池夾具(I)上、于任意相鄰兩電芯安裝孔(10)之間均開(kāi)設(shè)有一條連接片布置槽(10a)，所述并聯(lián)網(wǎng)的電芯連接墊(3a)布置在所述電芯安裝孔(10)中并與所述電芯(4)相連，所述并聯(lián)網(wǎng)的連接片(3b)布置在所述連接片布置槽(1a)中。
【文檔編號(hào)】H01M2/20GK205564864SQ201620094648
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】許玉林, 王愛(ài)淑
【申請(qǐng)人】蘇州安靠電源有限公司