CN106159183A - 膨胀式电流中断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种膨胀式电流中断装置，包括：电池单元连接端子，其被配置成固定于袋；以及极耳连接端子，其被配置成固定于袋，并电连接到电池单元连接端子，其中电池单元连接端子和极耳连接端子中的任一个，通过在袋膨胀时产生的袋的膨胀力而切断，从而中断电池单元连接端子与极耳连接端子之间的电连接。

Description

膨胀式电流中断装置
技术领域
本发明涉及一种膨胀式电流中断装置(CID,current interruptdevice)，更特别涉及这样一种膨胀式电流中断装置，该装置可由使袋膨胀时所产生的膨胀力所切断，以防止袋型电池的二次电池被损坏。
背景技术
随着袋型锂离子二次电池的应用得到推广，单元电池的能源密度和存储量都得以增加。特别地，为了满足目前对于行驶距离增加的需求，高能源技术已应用于车用锂离子二次电池。
然而，随着锂离子电池能量的增加，锂离子电池的安全性将受到损害。也就是说，随着可存储能量的量的增加，诸如着火和爆炸等危险因素的数量也在增加。特别地，袋型电池在不具有电池级别(celllevel)安全装置(例如，电流中断装置(CID)、正温度系数热敏电阻(PTC)、保险丝，等等)，而带有具有较弱物理强度的外部材料的情况下，产生了与能量增加相应的安全问题。
发明内容
本发明是为了解决在现有技术存在的上述问题而提出，同时完整地保留现有技术所具有的优点。
本发明的一方面提供一种能够确保袋型电池的电池级安全的膨胀式电流中断装置。
根据本发明的实施例，膨胀式电流中断装置包括：电池单元连接端子，其被配置成固定于袋；以及极耳(lead tab)连接端子，其被配置为固定于袋，并电连接到电池单元连接端子，其中电池单元连接端子和极耳连接端子中的任一个，通过在袋膨胀时产生的袋的膨胀力而切断，从而中断电池单元连接端子与极耳连接端子之间的电连接。
电池单元连接端子可以从装入到袋中的电池单元伸出，从而将电池单元连接到元件。
电池单元可具有卷绕果冻状(wound jelly-like)的形状。
电池单元连接端子可包括：弯曲面部，其被配置成与极耳连接端子相接触，其被弯曲以引导电池单元连接端子的变形，并且朝向电池单元连接端子的下表面突出，以及结合部，其被配置成被结合到极耳连接端子和袋。
电池单元连接端子的上表面可被结合到袋，并且极耳连接端子，除了下表面中的切断部之外的其余部分，可被连接到袋。
切断部可设有V型槽，该V型槽用于引导极耳连接端子的切开。
此外，根据本发明的实施例，提供一种袋型电池，包含电池单元、用于将电池单元连接到元件的极耳、以及用于封装电池单元的袋，该袋型电池包括：膨胀式电流中断装置，其被配置成安装于电池单元与极耳(lead tab)之间，从而通过在袋膨胀时所产生的袋的膨胀力而被切断。
膨胀式电流中断装置可包括：电池单元连接端子，其被配置成电连接到电池单元，以及极耳连接端子，其被配置成电连接到电池单元连接端子，并电连接到极耳。
电池单元连接端子可设有弯曲面部，该弯曲面部具有在袋膨胀时沿着袋的膨胀方向产生变形的形状，并且极耳连接端子可设有切断部，该切断部在袋膨胀时沿着弯曲面部，并从极耳连接端子分开。
切断部可设有V型槽，该V型槽用于引导极耳连接端子的切开。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中，本发明的上述及其他目的、特征和优点将更加显而易见，其中：
图1是装备有根据本发明实施例的膨胀式电流中断装置的袋型电池的主要部件的立体图；
图2是图1的膨胀式电流中断装置的另一立体图；
图3是沿图1中的A-A线的截面图；
图4是沿图1中的A-A线的另一截面图。
附图标记说明：
100：电池单元
200：极耳
300：袋
400：膨胀式电流中断装置
410：电池单元连接端子
411：弯曲面部
412：接合部
420：极耳连接端子
421：切断部
422：其余部分
423：V型槽
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的实施例进行详细描述。正如本领域技术人员应当意识到的那样，可利用各种不同的方式对所描述的实施例进行变型，而所有的变型不背离本发明的构思或范围。此外，在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
本文所使用的术语是仅为了说明特定实施例的目的，而无意限制本发明。如本文所使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”也用来包括其复数形式，除非上下文中另外明确指出。还可理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指明所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任何和所有组合。
可以理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他相似术语包括一般的机动车辆，例如客运汽车，包括运动型多用车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆、包括各种船和艇在内的水运工具、航空器，等等，并且包括混合动力交通车辆、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，从石油以外的资源取得的燃料)。本文所提到的混合动力车辆是指使用一种或多种能源的车辆，例如汽油和电力混合动力车辆。
如图1～4所示，根据本发明实施例的膨胀式电流中断装置(CID)包括：电池单元连接端子410，其被配置成固定于袋300；和极耳连接端子420，其被配置为固定于袋300，并电连接到电池单元连接端子410。在这种情况下，电池单元连接端子410和极耳连接端子420中的任何一个，可由在使袋300膨胀时所产生的袋300的膨胀力来切断，从而中断电池单元连接端子410与极耳连接端子420之间的电连接。
根据本发明的实施例，电池单元连接端子410从电池单元100延伸，以便将装入袋300中的电池单元100连接到元件(例如，袋300外部的元件)。电池单元100以卷绕果冻状的形状来制造，有时也称为“果冻卷”。
电池单元连接端子410包括弯曲面部411，其被配置成与极耳连接端子420相接触，被弯曲成引导电池单元连接端子410的变形，并朝向电池单元连接端子410的下表面突出；以及结合部，其被配置成结合到极耳连接端子420和袋300。
电池单元连接端子410的上表面被结合到袋300上，并且极耳连接端子420，除切断部421之外的其余部分422，被连接到袋300。切断部421设有V型槽423，用于引导切开极耳连接端子420。
此外，如上所述，根据本发明的实施例的膨胀式电流中断装置被装配在袋型电池中，该膨胀式电流中断装置包括：电池单元100、用于将电池单元100连接到元件的极耳200、以及用于封装电池单元100的袋300，从而可提供其中装有膨胀式CID400的袋型电池。
在这种配置中，根据本发明实施例的膨胀式电流中断装置400，利用在使袋300膨胀时产生的袋300的膨胀力来切断，从而防止电池单元100被损坏(例如，参见图3和图4)。如上所述，根据本发明实施例的膨胀式电流中断装置400，当由于过度充电或异常反应而产生气体时，袋300膨胀，膨胀的袋300的膨胀力中断电池单元100与上述元件之间的电连接。
在这种情况下，被连接到袋300的电池单元连接端子410的弯曲面部411，以及极耳连接端子420除下表面中的切断部421之外的其余部分422，沿着袋300伸展，从而使其形状发生变形。拉拽电池单元连接端子410的弯曲面部411的、袋300的膨胀力，使极耳连接端子420的切断部421沿着V型槽423产生弯曲并移动，从而被连接到弯曲面部411。因此，电池单元连接端子410与极耳连接端子420之间的电连接被切断，并且可防止因过度充电或异常反应对电池单元造成损坏。
如上所述，根据基于本发明实施例的膨胀式电流中断装置，当由于过度充电等而使袋型电池的体积膨胀时，电池单元与其它元件发生物理断路，因此电池单元和上述元件之间的电连接被中断，从而确保袋型电池的级别安全。此外，为了确保袋型电池的级别安全，现有的电池级安全装置被限制地应用到二次电池模块或二次电池组，然而，本发明可被应用到被配置成单个袋型电池的单元电池上。此外，根据本发明的实施例，膨胀式电流中断装置布置在电池单元与用于将电池单元连接到上述元件的极耳之间，从而可方便地应用。因此，膨胀式CID还可被应用到二次电池模块或二次电池组。
上文中，尽管已参照实施例和附图对本发明进行描述，然而，本发明并非局限于此，在不脱离由权利要求所保护的本发明的构思和范围的情况下，本发明所属技术领域的技术人员还可以对本发明进行各种变型和修改。

Claims (10)

1.一种膨胀式电流中断装置(CID)，包括：
电池单元连接端子，其被配置成固定于袋；以及
极耳连接端子，其被配置成固定于所述袋，并电连接到所述电池单元连接端子，
其中所述电池单元连接端子和所述极耳连接端子中的任一个，通过在所述袋膨胀时产生的所述袋的膨胀力而切断，从而中断所述电池单元连接端子与所述极耳连接端子之间的电连接。
2.根据权利要求1所述的膨胀式电流中断装置，其中所述电池单元连接端子从装入到所述袋中的电池单元伸出，从而将所述电池单元连接到元件。
3.根据权利要求2所述的膨胀式电流中断装置，其中所述电池单元具有卷绕果冻状的形状。
4.根据权利要求1所述的膨胀式电流中断装置，其中所述电池单元连接端子包括：
弯曲面部，其被配置成与所述极耳连接端子相接触，其被弯曲以引导所述电池单元连接端子的变形，并且朝向所述电池单元连接端子的下表面突出，以及
结合部，其被配置成被结合到所述极耳连接端子和所述袋。
5.根据权利要求4所述的膨胀式电流中断装置，其中：
所述电池单元连接端子的上表面被结合到所述袋，并且
所述极耳连接端子，除了下表面中的切断部之外的其余部分，被连接到所述袋。
6.根据权利要求5所述的膨胀式电流中断装置，其中所述切断部设有V型槽，所述V型槽用于引导所述极耳连接端子的切开。
7.一种袋型电池，包含电池单元、用于将所述电池单元连接到元件的极耳、以及用于封装所述电池单元的袋，所述袋型电池包括：
膨胀式电流中断装置(CID)，其被配置成安装于所述电池单元与所述极耳之间，从而通过在所述袋膨胀时所产生的所述袋的膨胀力而被切断。
8.根据权利要求7所述的袋型电池，其中所述膨胀式电流中断装置包括：
电池单元连接端子，其被配置成电连接到所述电池单元，以及
极耳连接端子，其被配置成电连接到所述电池单元连接端子，并电连接到所述极耳。
9.根据权利要求8所述的袋型电池，其中：
所述电池单元连接端子设有弯曲面部，所述弯曲面部具有在所述袋膨胀时沿着所述袋的膨胀方向产生变形的形状，并且
所述极耳连接端子设有切断部，所述切断部在所述袋膨胀时沿着所述弯曲面部，并与所述极耳连接端子分开。
10.根据权利要求9所述的袋型电池，其中所述切断部设有V型槽，所述V型槽用于引导所述极耳连接端子的切开。
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