CN103138023A - 一种防过充锂离子电池组 - Google Patents

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田启友
张万良
郝玉良
付强
左华通
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Abstract

本发明公开了一种防过充锂离子电池组，所述锂离子电池组包括多个锂离子电池（1），所述锂离子电池组与电池充电回路（2）相连接，所述电池充电回路（2）与外部电源相连通；所述电池充电回路（2）缠绕在所述锂离子电池组的外壁上，所述电池充电回路（2）上和/或外部设置有自动断开充电回路结构。本发明公开的一种防过充锂离子电池组，其无需使用过充电保护集成电路IC，即可以在锂离子电池过充电时，及时断开充电回路，起到防过充的有效效果，同时降低锂离子电池的生产成本，提高电池的生产质量，降低不良率，增强用户的电池产品使用感受，有利于提高锂离子电池的市场竞争力，具有重大的生产实践意义。

Description

一种防过充锂离子电池组
技术领域
 本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种防过充锂离子电池组。
背景技术
目前，锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。
对于锂离子电池和锂离子电池组，其在过充的防护上，基本依靠集成电路IC来进行电子线路控制，防过充效果良好，已经得到行业的普遍认可。目前，在电池消费品领域，锂离子电池大多是单个电池的使用，其过充防护需要的IC数量为1个，其成本可以接受，效果可以满足需要。但是，在锂离子动力电池发展为主流的今后，在许多场合下，需要将多个电池串联或者并联在一起使用，为了实现过充电防护，这就需要多个IC部件和复杂的布局、内部通讯，过充电防护结构整体成本价高，故障率高，可靠性低，导致了锂离子动力电池的高成本及低可靠性。尤其是在动力电池的一个重要应用领域：轻型电动车（主要为电动自行车、电动摩托车等），锂离子电池和锂离子电池组的高成本和低可靠性已经制约了锂离子电池在轻型电动车的应用。
有鉴于此，如果能在轻型电动车用锂离子电池组上取消IC部件的同时，还可以保证电池的防过充性、提升锂离子电池组的可靠性，那将会直接促进锂离子电池在轻型电动车的大量应用。
因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以在锂离子电池过充电时，及时断开充电回路，起到防过充的有效效果，同时降低锂离子电池的生产成本，提高电池产品的可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种防过充锂离子电池组，其可以在锂离子电池过充电时，及时断开充电回路，起到防过充的有效效果，同时降低锂离子电池的生产成本，提高电池的生产质量，降低不良率，增强用户的电池产品使用感受，有利于提高锂离子电池的市场竞争力，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种防过充锂离子电池组，所述锂离子电池组包括多个锂离子电池，所述锂离子电池组与电池充电回路相连接，所述电池充电回路与外部电源相连通；
所述电池充电回路缠绕在所述锂离子电池组的外壁上，所述电池充电回路上和/或外部设置有自动断开充电回路结构。
其中，所述电池充电回路上的自动断开充电回路结构具体为：所述电池充电回路包括第一回路部分和第二回路部分，所述第一回路部分和第二回路部分之间为活动连接。
其中，所述第一回路部分和第二回路部分插接在一起。
其中，所述第一回路部分的底部设置有一个导电插头，所述第二回路部分的顶部设置有一个导电插口，所述导电插头插接在所述导电插口中。
其中，所述电池充电回路外部的自动断开充电回路结构具体为：所述电池充电回路的正上方固定设置有至少一个断开部件。
其中，所述断开部件位于所述锂离子电池组顶部的电池充电回路的正上方。
其中，所述断开部件为底部具有锯齿或者刀口的物体。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种防过充锂离子电池组，其无需使用过充电保护集成电路IC，即可以在锂离子电池过充电时，及时断开充电回路，起到防过充的有效效果，同时降低锂离子电池的生产成本，提高电池的生产质量，降低不良率，增强用户的电池产品使用感受，有利于提高锂离子电池的市场竞争力，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种防过充锂离子电池组实施例一的结构示意简图；
图2为本发明提供的一种防过充锂离子电池组实施例二的正视图；
图3为本发明提供的一种防过充锂离子电池组实施例二的俯视图；
图中：1为锂离子电池，3为电池充电回路，3为第一回路部分，4为第二回路部分，31为导电插头，41为导电插口，5为断开部件。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1至图3，本发明提供了一种防过充锂离子电池组，所述锂离子电池组包括从上到下水平放置在一起的多个锂离子电池1，所述多个锂离子电池1串联和/或并联组合在一起形成锂离子电池组。
在本发明中，所述锂离子电池组与电池充电回路2（包括至少一根导线）相连接，所述电池充电回路2与外部电源（如家庭用22V市电）相连通，所述电池充电回路2纵向缠绕在所述锂离子电池组的外壁上，所述电池充电回路2上和/或外部设置有自动断开充电回路结构，也就是说，所述电池充电回路2在内外均可以灵活设置自动断开充电回路结构，在电池因过充电发生膨胀时，通过同时使用电池充电回路2上的自动断开充电回路结构和电池充电回路2外部的自动断开充电回路结构，可以对锂离子电池实现双重过充电保护。
对于本发明，需要说明的是，所述锂离子电池1优选为方型锂离子电池，此外，还可以圆形锂离子电池。
在本发明中，具体实现上，参见图1，所述电池充电回路2上可以设置有自动断开充电回路结构，在锂离子电池组由于过充电而发生膨胀时，如果膨胀达到一定程度，则使得自动断开充电回路结构起作用，实现断开电池充电回路2的目的。具体结构为：所述电池充电回路2包括第一回路部分3和第二回路部分4，所述第一回路部分3和第二回路部分4插接在一起，当然，所述第一回路部分3和第二回路部分4还可以采用卡接等其他活动连接在一起，只要在受到足够大的外部拉力时，可以自动断开所述第一回路部分3和第二回路部分4之间的连接即可。
因此，对于图1所示的锂离子电池组，当锂离子电池1在过充电初期，锂离子电池1的产气量较少，电池安全指数高，所述电池充电回路2的第一回路部分3和第二回路部分4活动连接在一起，电池充电回路2正常工作，锂离子电池运行正常。而当锂离子电池组由于过充电一段时间后，电池的产气量增多，电池安全指数下降，电池发生明显膨胀，缠绕在锂离子电池组外壁上的电池充电回路2将受到较大的向外扩张力，使得所述第一回路部分3和第二回路部分4受到较大的外部拉力，在该外部拉力达到一定程度时，所述第一回路部分3和第二回路部分4无法再保持插接状态，所述第一回路部分3和第二回路部分4断开连接，从而所述电池充电回路2被断开，不再对锂离子电池组进行充电，从而实现对锂离子电池组的过充电保护，避免了锂离子电池由于过度过充电而造成的电池爆炸，起火等安全事故。
具体实现上，所述第一回路部分3的底部设置有一个导电插头31，所述第二回路部分4的顶部设置有一个导电插口41，所述导电插头31插接在所述导电插口41中，从而使得第一回路部分3和第二回路部分4之间相导电贯通，保证电池充电回路2可以形成导电回路，正常对锂离子电池组进行充电。
需要说明的是，对于锂离子电池，其在过充电时，会产生气体，而且随着过充电时间加长，所生产的气体增多，会使得锂离子电池的外观发生明显的膨胀。
对于本发明，需要说明的是，用户和电池生产厂家可以通过调节第一回路部分3和第二回路部分4之间的插接松紧度，来调节锂离子电池因过充电发生膨胀时可以接受的程度。
在本发明中，具体实现上，参见图2、图3，所述电池充电回路2的外部也可以设置有自动断开充电回路结构，在锂离子电池组由于过充电而发生膨胀时，如果膨胀达到一定程度，将推动电池充电回路2与外部的自动断开充电回路结构发生作用，使得电池充电回路2被外部的自动断开充电回路结构所断开连接，实现断开电池充电回路2的目的。具体结构为：位于所述锂离子电池组顶部的所述电池充电回路2的正上方固定设置有至少一个断开部件5（该断开部件5不随着锂离子电池组的膨胀而发生位置变化）。
因此，对于图2、图3所示的锂离子电池组，当锂离子电池1在过充电初期，锂离子电池1的产气量较少，电池安全指数高，锂离子电池1带动电池充电回路2开始向上运动，拉近与断开部件5之间的距离，这时电池充电回路2正常工作，锂离子电池运行正常。而当锂离子电池组由于过充电一段时间后，电池的产气量增多，电池安全指数下降，电池发生明显膨胀，锂离子电池组推动其外壁上缠绕的电池充电回路2向外扩张，其中位于所述锂离子电池组顶部的电池充电回路2一直向上运动，电池充电回路2会与所述断开部件5发生挤压，在挤压力的作用下，所述电池充电回路2被断开部件5所切断，不再对锂离子电池组进行充电，从而实现对锂离子电池组的过充电保护，避免了锂离子电池由于过度过充电而造成的电池爆炸，起火等安全事故。
具体实现上，所述断开部件5具体可以为一个底部具有锯齿的锯条，也可以为其他底部具有锋利锯齿或者刀口的、能够切断所述电池充电回路2的物体。
需要说明的是，对于所述断开部件5，其不限于固定设置于位于所述锂离子电池组顶部的所述电池充电回路2的正上方，还可以设置于所述电池充电回路2任意位置的正上方。
对于本发明，还需要说明的是，用户和电池生产厂家可以通过调节位于所述锂离子电池组顶部的电池充电回路2与断开部件5之间的距离，来调节锂离子电池因过充电发生膨胀时可以接受的程度。
因此，对于本发明提供的锂离子电池组，其在结构上无需使用过充电保护集成电路IC，通过科学设计自动断开充电回路的机械机构，即可在锂离子电池过充电时，及时断开充电回路，起到防过充的有效效果。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种防过充锂离子电池组，其无需使用过充电保护集成电路IC，即可以在锂离子电池过充电时，及时断开充电回路，起到防过充的有效效果，同时降低锂离子电池的生产成本，提高电池的生产质量，降低不良率，增强用户的电池产品使用感受，有利于提高锂离子电池的市场竞争力，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种防过充锂离子电池组，其特征在于，所述锂离子电池组包括多个锂离子电池（1），所述锂离子电池组与电池充电回路（2）相连接，所述电池充电回路（2）与外部电源相连通；
所述电池充电回路（2）缠绕在所述锂离子电池组的外壁上，所述电池充电回路（2）上和/或外部设置有自动断开充电回路结构。
2.如权利要求1所述的锂离子电池组，其特征在于，所述电池充电回路（2）上的自动断开充电回路结构具体为：所述电池充电回路（2）包括第一回路部分（3）和第二回路部分（4），所述第一回路部分（3）和第二回路部分（4）之间为活动连接。
3.如权利要求2所述的锂离子电池组，其特征在于，所述第一回路部分（3）和第二回路部分（4）插接在一起。
4.如权利要求3所述的锂离子电池组，其特征在于，所述第一回路部分（3）的底部设置有一个导电插头（31），所述第二回路部分（4）的顶部设置有一个导电插口（41），所述导电插头（31）插接在所述导电插口（41）中。
5.如权利要求1所述的锂离子电池组，其特征在于，所述电池充电回路（2）外部的自动断开充电回路结构具体为：所述电池充电回路（2）的正上方固定设置有至少一个断开部件（5）。
6.如权利要求5所述的锂离子电池组，其特征在于，所述断开部件（5）位于所述锂离子电池组顶部的电池充电回路（2）的正上方。
7.如权利要求5所述的锂离子电池组，其特征在于，所述断开部件（5）为底部具有锯齿或者刀口的物体。
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