CN105047497B - 电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器 - Google Patents

电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器，包括母排焊片、位于母排焊片左右两侧呈对称布置的一对电池连接端子、连接母排焊片与电池连接端子的熔丝，在母排焊片及电池连接端子连接熔丝的那一侧上分别设有若干纵向排列的封胶孔，在封胶孔内注塑填充有塑胶，塑胶将母排焊片、熔丝及电池连接端子塑封于一体，熔丝包裹在塑胶内，在母排焊片和电池连接端子上分别对应设有复数个焊接用的母排焊点和电池焊点。本发明安装在电动汽车的电池模块内，对电池模块内的每个单体电芯进行保护，当电池模块内的某个单体电芯出现电流过载或发生短路故障时，熔断器的熔丝断开，保护电池模块免于损坏，避免造成行车故障，保证电动汽车的正常行驶。

Description

电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器
技术领域
本发明涉及熔断器技术领域，更具体地说，尤其涉及一种电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器。
背景技术
现有的电动汽车一般采用锂电池作为动力，其电池总成通常由上千个甚至更多的18650单体电芯组成，根据电池总成容量的不同，由N个18650单体电芯并联和串联组成电池模块，再由N个电池模块串联组成电池总成。
在现阶段，对电动汽车电池总成采取的保护措施是仅在电池总成的主回路上使用熔断器加以保护，当电池总成出现故障时，熔断器及时熔断切断电池主回路，保护车辆及人员安全。由于电池总成是由众多的单体电芯组成，当其中的某个单体电芯出现问题或发生短路故障时，会影响整个电池模块和电池总成的正常使用，导致电动汽车抛锚，严重时甚至引发起火爆炸等严重安全问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器，该熔断器安装在电动汽车的电池模块内，对电池模块内的每个单体电芯进行保护。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器，包括母排焊片、位于母排焊片左右两侧呈对称布置的一对电池连接端子、连接母排焊片与电池连接端子的熔丝，在母排焊片及电池连接端子连接熔丝的那一侧上分别设有若干纵向排列的封胶孔，在封胶孔内注塑填充有塑胶，塑胶将母排焊片、熔丝及电池连接端子塑封于一体，熔丝包裹在塑胶内，在母排焊片和电池连接端子上分别对应设有复数个焊接用的母排焊点和电池焊点。
本发明还提供了一种安装有上述熔断器的电动汽车用电池模块，所述电池模块内设有一母排极板和整齐排列的若干单体电芯，所述熔断器装在电池模块内，熔断器的母排焊片通过母排焊点与母排极板点焊连接，熔断器的两电池连接端子通过电池焊点与相邻的两个单体电芯点焊连接，由此实现对电池模块内的每个单体电芯进行保护。
本发明进一步提供了一种电动汽车，该电动汽车采用了上述电池模块。
与现有技术相比，本发明的优点是：由于电动汽车电池模块内的每个单体电芯均设有熔断器保护，当其中的某个单体电芯出现电流过载或发生短路故障时，熔断器的熔丝被熔断开，及时切断异常单体电芯的运行回路，保护其所属的电池模块免于损坏，避免造成行车故障，防止电动汽车发生抛锚、起火爆炸等安全问题，保证电动汽车的正常行驶。
附图说明
图1是本发明实施例之一未封胶时的结构示意图；
图2是图1所示实施例封胶后的结构示意图；
图3是本发明实施例之二未封胶时的结构示意图；
图4是图3所示实施例封胶后的结构示意图；
图5和图6分别是本发明实施例之一和之二安装在电池模块内的示意图。
图中：1－熔断器；11－母排焊片；111－母排焊点；12－熔丝；13－电池连接端子；131－主体部；132－焊接部；133－间隙；134－电池焊点；14－封胶孔；15－塑胶；2－电池模块；21－母排极板；22－单体电芯。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
实施例1
如图1和图2所示，实施例1提供的电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器1，包括母排焊片11、位于母排焊片11左右两侧呈对称设置的一对电池连接端子13、连接母排焊片11与电池连接端子13的熔丝12，在母排焊片11及电池连接端子13连接熔丝12的那一侧上分别设有若干纵向排列的封胶孔14，在封胶孔14内注塑填充有塑胶15，塑胶15将母排焊片11、熔丝12及电池连接端子13塑封于一体，熔丝12包裹在塑胶15内，在母排焊片11和电池连接端子13上分别对应设有复数个焊接用的母排焊点111和电池焊点134。
所述电池连接端子13包括一竖直设置的长条形主体部131及连接在该主体部131上的一对水平设置的长条形焊接部132，所述焊接部132朝着背离母排焊片11的方向延伸，在两焊接部132之间形成有一细长的间隙133，当汽车行驶产生振动时，间隙133使电池连接端子13在振动中能更好的缓解受力。所述主体部131与熔丝12连接，电池连接端子13上注塑用的封胶孔14设于该主体部131上，电池连接端子13上的电池焊点134设于所述焊接部132上。
实施例2
如图3和图4所示，实施例2提供的电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器1，其结构与实施例1大体相同，区别之处在于：电池连接端子13上与主体部131连接的一对长条形焊接部132朝着面向母排焊片11的方向延伸，此种结构设计将电池连接端子13的主体部131与母排焊片11之间距离拉长，从而使连接母排焊片11与电池连接端子13的熔丝12长度也变长，由于熔丝极细易断，为保护熔丝，将连接母排焊片11与电池连接端子13的熔丝12设计成弧形连接，当汽车行驶振动导致电池有振动时，弧形熔丝不会产生刚性受力。
此外，实施例2所示熔断器中的塑胶15被注塑成腔体结构，它除了使母排焊片11、熔丝12及电池连接端子13有效地连接为一个整体，还可以承受汽车行驶振动中产生的拉力和机械应力，而塑胶15包裹熔丝12的部分其内部为中空的空腔，进一步起到保护熔丝12的作用，汽车在振动过程中产生的推拉力由注塑腔体受力，熔丝12处于不受力的保护状态。
本发明熔断器中的母排焊片11及电池连接端子13均采用金属镍材质制成，当然也可以采用其它可焊接的金属材料，如铜等。
本发明熔断器所用熔丝12可以是普通熔丝，也可以是具有自动恢复功能的自恢复熔丝，所述自恢复熔丝由聚合树脂与纳米导电晶粒组成，常态下，自恢复熔丝内的纳米导电晶粒混合在聚合树脂里，随树脂基链接形成链状导电通路，熔断器正常工作。
作为本发明的一种应用，是将其安装在电动汽车的电池模块内，对电池模块内的每个单体电芯进行保护。图5和图6分别是实施例1和2所示熔断器安装在电池模块内的示意图，所述电池模块2内设有一母排极板21和整齐排列的若干单体电芯22，所述熔断器1装在电池模块2内，熔断器1的母排焊片11通过母排焊点111与母排极板21点焊连接，熔断器1的两电池连接端子13通过电池焊点134与相邻两个的单体电芯22点焊连接，由此实现对电池模块2内的每个单体电芯22进行保护。
如果熔断器1采用普通熔丝制成，当电池模块2内的某个单体电芯22出现电流过载或发生短路故障时，流经熔丝12的大电流使其温度升高，当温度达到熔丝12的熔点时，熔丝12被直接熔断，从而切断异常单体电芯22的运行回路，保护整个电池模块免于损坏，避免造成行车故障，防止电动汽车发生抛锚、起火爆炸等安全问题，保证电动汽车的正常行驶。
如果熔断器1采用自恢复熔丝制成，当电池模块2内的某个单体电芯22出现电流过载或发生短路故障时，流经熔丝12的大电流使其温度升高，当达到一定温度时，熔丝12内的聚合树脂受热膨胀，体积变大，使得纳米导电晶粒形成的导电链路被拉开拉断，从而切断异常单体电芯22的运行回路，保护整个电池模块免于损坏，避免造成行车故障，防止电动汽车发生抛锚、起火爆炸等安全问题，保证电动汽车的正常行驶；当故障排除后，温度回落，熔丝12内的聚合树脂体积变小恢复至原态，使内部的导电链路重新连通，从而实现自恢复功能。
当然，本发明还可以有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车电池组单体电芯保护用熔断器，其特征在于：包括母排焊片、位于母排焊片左右两侧呈对称设置的一对电池连接端子、连接母排焊片与电池连接端子的熔丝，在母排焊片及电池连接端子连接熔丝的那一侧上分别设有若干纵向排列的封胶孔，在封胶孔内注塑填充有塑胶，塑胶将母排焊片、熔丝及电池连接端子塑封于一体，熔丝包裹在塑胶内，在母排焊片和电池连接端子上分别对应设有复数个焊接用的母排焊点和电池焊点；
所述电池连接端子包括一竖直设置的长条形主体部及连接在该主体部上的一对水平设置的长条形焊接部，所述焊接部朝着面向母排焊片的方向延伸，在两焊接部之间形成有一细长的间隙，所述主体部与熔丝连接，电池连接端子上注塑用的封胶孔设于该主体部上，电池连接端子上的电池焊点设于所述焊接部上；
所述熔丝弧形连接母排焊片与电池连接端子；
所述塑胶注塑成腔体结构将母排焊片、熔丝及电池连接端子塑封于一体，塑胶包裹熔丝的部分其内部为中空的空腔。
2.根据权利要求1所述的熔断器，其特征在于：所述母排焊片及电池连接端子均采用金属镍材质制成。
3.根据权利要求1所述的熔断器，其特征在于：所述熔丝为普通熔丝或者具有自动恢复功能的自恢复熔丝。
4.根据权利要求3所述的熔断器，其特征在于：所述自恢复熔丝由聚合树脂与纳米导电晶粒组成，常态下，自恢复熔丝内的纳米导电晶粒混合在聚合树脂里，随树脂基链接形成链状导电通路。
5.一种电动汽车用电池模块，所述电池模块内设有一母排极板和整齐排列的若干单体电芯，其特征在于：所述电池模块内装有如权利要求1-4中任一项所述的熔断器，熔断器的母排焊片通过母排焊点与母排极板点焊连接，熔断器的两电池连接端子通过电池焊点与相邻的两个单体电芯点焊连接。
6.一种电动汽车，其特征在于：所述电动汽车采用了如权利要求5所述的电池模块。
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