CN103337662B - 一种具有自动断路保护结构的锂离子电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有自动断路保护结构的锂离子电池模块，包括模块上盖和模块下壳，所述模块上盖位于所述模块下壳顶部；所述模块下壳内设置有多个方形锂离子电池电芯，所述多个方形锂离子电池电芯串联和/或并联组合在一起形成锂离子电池组；所述锂离子电池组的顶部固定放置有一个固定板，固定板的左端固定设置有一个行程开关，所述行程开关的左端部具有控制键，位于控制键左侧下方的固定板上开有一个导向孔，一个导轨的顶端穿过导向孔后与所述控制键相挤压接触，导轨底端与锂离子电池组的底面固定连接。本发明公开的锂离子电池模块，其可在过充电或者过放电时，及时断开充电回路或放电回路，实现自动断路保护，提高电池产品的可靠性。

Description

一种具有自动断路保护结构的锂离子电池模块
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种具有自动断路保护结构的锂离子电池模块。
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，在电动自行车等场合下，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，整体系统在振动环境中使用极不稳定，故障率高，导致了锂离子动力电池的高成本及低可靠性，严重制约了锂离子电池在电动自行车领域的大面积推广应用。
有鉴于此，如果能在锂离子电池上取消IC保护部件的同时，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或者过放电时，及时断开充电回路或放电回路，实现自动断路保护，起到防过充和防过放电的有效效果，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具有自动断路保护结构的锂离子电池模块，其可以在锂离子电池过充电或者过放电时，及时断开充电回路或放电回路，实现自动断路保护，起到防过充和防过放电的有效效果，同时降低锂离子电池的生产成本，提高电池产品的可靠性，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，本发明提供了一种具有自动断路保护结构的锂离子电池模块，包括模块上盖和模块下壳，所述模块上盖位于所述模块下壳顶部；
所述模块下壳内设置有多个方形锂离子电池电芯，所述多个方形锂离子电池电芯串联和/或并联组合在一起形成锂离子电池组；
所述锂离子电池组的顶部固定放置有一个固定板，所述固定板的左端固定设置有一个行程开关，所述行程开关的左端部具有控制键，位于所述控制键左侧下方的固定板上开有一个导向孔，一个导轨的顶端穿过所述导向孔后与所述控制键相挤压接触，所述导轨的顶端将所述控制键压入到行程开关内，所述导轨的底端与所述锂离子电池组的底面固定连接。
其中，所述多个方形锂离子电池电芯从上到下横向设置在所述模块下壳内。
其中，所述模块上盖的右端前后两侧分别设置有模块正极和模块负极，所述行程开关的背面和右侧面分别具有第一接线端和第二接线端，所述锂离子电池组的正极与第一接线端相连接，所述第二接线端与所述模块正极相连接，所述锂离子电池组的负极与所述模块负极相连接。
其中，所述导轨为L型导轨。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种具有自动断路保护结构的锂离子电池模块，其具有断路保护结构，可以在锂离子电池过充电或者过放电时，及时断开充电回路或放电回路，实现自动断路保护，起到防过充和防过放电的有效效果，同时降低锂离子电池的生产成本，提高电池产品的可靠性，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具有自动断路保护结构的锂离子电池模块的结构示意图；
图中：1为模块下壳，2为方形锂离子电池电芯，3为导轨，4为导向孔，5为行程开关，6为第一接线端，8为模块上盖，9为模块正极，10为模块负极，11为固定板，12为第二接线端，13为控制键。
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，本发明提供了一种具有自动断路保护结构的锂离子电池模块，包括模块上盖8和模块下壳1，所述模块上盖8位于所述模块下壳1顶部，在正常使用状态下，所述模块上盖8和模块下壳1粘接在一起。
在本发明中，所述模块下壳1为顶部开口的、中空壳体。所述模块下壳1内从上到下横向垂直设置有多个方形锂离子电池电芯2，所述多个方形锂离子电池电芯2串联和/或并联组合在一起形成锂离子电池组。
在本发明中，参见图1，所述模块上盖8的右端前后两侧分别设置有模块正极9和模块负极10，所述模块正极9和模块负极10分别为所述锂离子电池模块的正极和负极，从而为外部用电设备（如电动自行车）提供工作用电以及由外部电源进行充电。
在本发明中，所述锂离子电池组的顶部固定放置有一个固定板11，所述固定板11的左端固定设置有一个行程开关5，所述行程开关5的左端部具有控制键13，所述行程开关5的背面和右侧面分别具有第一接线端6和第二接线端12，所述锂离子电池组的正极与第一接线端6相连接，所述第二接线端12与所述模块正极9相连接，所述锂离子电池组的负极与所述模块负极10相连接。
参见图1，位于所述控制键13左侧下方的固定板11上开有一个导向孔4，一个导轨3的顶端穿过所述导向孔4后与所述控制键13相挤压接触，所述导轨3的顶端可以将所述控制键13压入到行程开关5内，使得所述行程开关5的第一接线端6和第二接线端12相导通，所述导轨3的底端与所述锂离子电池组的底面固定连接。
具体实现上，所述行程开关5优选为常开型行程开关，所述导轨3优选为L型导轨。需要说明的是，所述导轨3不限于L型导轨，根据用户的生产需要和具体电池组的形状，还可以是其他的形状结构。
需要说明的是，对于本发明，当由多个方形锂离子电池电芯2组成的锂离子电池组在模块下壳1发生过充电或者过放电时，锂离子电池组将会体积膨胀，从而推动位于其顶部固定的固定板11不断向上移动，此时，导轨3由于其底端固定连接锂离子电池组的底面而不能向上移动。
当锂离子电池组继续膨胀，固定板11的位置将不断向上移动，这将导致导轨3与行程开关5的控制键13的相接触部分面积越来越小，当固定板11向上移动到一定高度时，固定板11上行程开关5的控制键13的最下沿将会超过Ｌ型的导轨3的最上沿，使得控制键13脱离导轨3的挤压，控制键13从行程开关5内弹出，进而行程开关5断开，从而将整个充电或放电主回路切断，使得锂离子电池模块的整个充电或放电回路不能够继续充电或放电，避免了锂离子电池由于过度充电或过放电而造成的电池泄露、爆炸、起火等安全事故，从而提高了电池组使用的安全性。
因此，对于本发明提供的锂离子电池模块，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路保护的机械结构，即可在锂离子电池过充电或者过放电时，及时断开充电回路和放电，起到防过充和防过放电的有效效果。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种具有自动断路保护结构的锂离子电池模块，其具有断路保护结构，可以在锂离子电池过充电或者过放电时，及时断开充电回路或放电回路，实现自动断路保护，起到防过充和防过放电的有效效果，同时降低锂离子电池的生产成本，提高电池产品的可靠性，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 (3)

1.一种具有自动断路保护结构的锂离子电池模块，其特征在于，包括模块上盖(8)和模块下壳(1)，所述模块上盖(8)位于所述模块下壳(1)顶部；
所述模块下壳(1)内设置有多个方形锂离子电池电芯(2)，所述多个方形锂离子电池电芯(2)串联和/或并联组合在一起形成锂离子电池组；
所述锂离子电池组的顶部固定放置有一个固定板(11)，所述固定板(11)的左端固定设置有一个行程开关(5)，所述行程开关(5)的左端部具有控制键(13)，位于所述控制键(13)左侧下方的固定板(11)上开有一个导向孔(4)，一个导轨(3)的顶端穿过所述导向孔(4)后与所述控制键(13)相挤压接触，所述导轨(3)的底端与所述锂离子电池组的底面固定连接；
所述模块上盖(8)的右端前后两侧分别设置有模块正极(9)和模块负极(10)，所述行程开关(5)的背面和右侧面分别具有第一接线端(6)和第二接线端(12)，所述锂离子电池组的正极与第一接线端(6)相连接，所述第二接线端(12)与所述模块正极(9)相连接，所述锂离子电池组的负极与所述模块负极(10)相连接。
2.如权利要求1所述的锂离子电池模块，其特征在于，所述多个方形锂离子电池电芯(2)从上到下横向设置在所述模块下壳(1)内。
3.如权利要求1所述的锂离子电池模块，其特征在于，所述导轨(3)为L型导轨。
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