CN107863570A - 一种锂离子动力电池包 - Google Patents

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Abstract

一种锂离子动力电池包，所述电池包内包括若干个电池组，每个所述电池组上均设置有第一导电固定件和第二导电固定件，其中，第一导电固定件一端与该电池组的正极电连接片导电固定连接，另一端与相邻电池组的负极电连接片导电固定连接；所述第二导电固定件一端与该电池组的负极电连接片导电固定连接，另一端与相邻电池组的正极电连接片导电固定连接，以使各电池组之间以串联方式固定连接；在同一电池组中，第一导电固定件和第二导电固定件之间通过温敏开关连接；当对应电池组的温度小于预设温度时，所述第一导电固定件和第二导电固定件之间短路连接，当对应电池组的温度大于等于预设温度时，所述第一导电固定组件和第二导电固定组件之间导电连接。

Description

一种锂离子动力电池包
技术领域
本发明属于动力电池领域，尤其涉及一种锂离子动力电池包。
背景技术
随着全球经济的发展，尤其是汽车产业的发展，人们对传统能源的消耗越来越大，能源供给与需求矛盾不断升级，人们迫切希望开发出新的清洁能源替代传统能源，以满足人们日常生活的需求，同时又能减少对环境的污染。在这种需求的推动下，锂离子动力电池应运而生。
当锂离子动力电池被应用于电动汽车或者储能领域时，通常是把锂离子动力电池组成电池组，之后再将锂离子动力电池通过串联的方式连接组成锂离子动力电池包，从而使锂离子动力电池包的电压及能量密度达到预设的要求，在现有技术中，当各电池组被串联时，如果一旦发生电池被滥用的情况，往往会因为电池包中的个别电池发生故障，进而产生连锁反应影响整个电池包的正常使用和安全性，造成了极大的浪费。
发明内容
针对背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种锂离子电池包，其具有良好的自我保护功能，当电池包内的个别电池发生故障时，能够及时进行自我保护，从而能够防止整个电池包发生热失控发生损坏。
一种锂离子动力电池包，所述电池包内包括若干个电池组，每个所述电池组上均设置有第一导电固定件和第二导电固定件，其中，所述第一导电固定件一端与该电池组的正极电连接片导电固定连接，另一端与相邻电池组的负极电连接片导电固定连接；所述第二导电固定件一端与该电池组的负极电连接片导电固定连接，另一端与相邻电池组的正极电连接片导电固定连接，以使各电池组之间以串联方式固定连接；并且，在同一电池组中，第一导电固定件和第二导电固定件之间通过温敏开关连接；当对应电池组的温度小于预设温度时，所述第一导电固定件和第二导电固定件之间短路连接，当对应电池组的温度大于等于预设温度时，所述第一导电固定组件和第二导电固定组件之间导电连接。
采用此种设计，当电池包中的个别电池因滥用发生热失控时，会使其所在的电池组的表面温度急剧上升，通过设置温敏开关，当电池组表面温度达到预设温度时，会促使温敏开关闭合，使得第一导电固定件和第二导电固定件导电连接，从而将发生热失控的电池组短路，避免热失控继续蔓延，同时，由于电池包中其他电池组之间仍然保持电路通路状态，仍可继续为用电装置供电，从而避免用电装置(如电动汽车)因突然失去动力而发生其他连锁事故。
作为本发明所述的一种锂离子动力电池包的改进，所述温敏开关包括：密闭外壳，所述外壳绝缘且导热；第一导线，所述第一导线一端位于所述外壳内腔底部，另一端自所述外壳底部伸出且与所述第一导电固定件导电连接；第二导线，所述第二导线一端位于所述外壳内腔顶部，另一端自所述外壳顶部伸出且与所述第二导电固定件导电连接；液态导体，容置于所述外壳内，并且，当对应电池组的温度小于预设温度时，所述液态导体不与所述第二导线接触；当对应电池组的温度大于等于预设温度时，所述液态导体通过受热膨胀与所述第二导线接触，以使第一导线和第二导线通过液态导体导电连接。
本发明中温敏开关中设置液态导体，液态物质本身具有灵敏的感温能力，能够快速感知微笑的温度变化，从而能够保证温敏开关触发的灵敏性和及时性。
作为本发明所述的一种锂离子动力电池包的改进，所述温敏开关还包括榫头和榫槽；所述榫头与所述第一导线导电固定连接且浮于所述液态导体上方，所述榫槽与第二导线导电固定连接且悬设于所述外壳内腔顶部。当电池包内的故障电池组被短路后，由于没有电能继续通过该电池组，经过一段时间后，电池组表面温度会恢复正常，通过采用此种设计，能够保证故障电池组在进行人工修复干预之前，一直保持稳定的被短路状态，防止因故障电池组表面温度恢复正常，使得其重新连入工作电路中。
作为本发明所述的一种锂离子动力电池包的改进，所述外壳内还设置有套管，所述套管一端与所述外壳内腔顶部固定连接，另一端与所述榫槽固定连接，并且，所述第二导线自所述套管内部穿过与所述榫槽导电固定连接。通过设置套管，能够确保榫槽的位置固定，从而便于榫头与榫槽的卡合。
作为本发明所述的一种锂离子动力电池包的改进，所述外壳呈上窄下宽的结构。外壳采用上窄下宽的结构，当液态导体因受热膨胀后，会液位会快速上升，从而保证温敏开关的灵敏性。
作为本发明所述的一种锂离子动力电池包的改进，所述液态导体为水银。
作为本发明所述的一种锂离子动力电池包的改进，所述第一导电固定件或第二导电固定件均包括第一导电导轨、滑设于所述第一导电导轨上的第一滑块，第二导电导轨以及滑设于所述第一导电导轨上的第二滑块；其中，所述第一导电导轨和第二导电导轨分别与相邻两个电池组的正极电连接片和负极电连接片导电固定连接，并且，所述第一滑块与第二滑块卡扣连接。
第一导电固定件和第二导电固定件采用此种设计，一方面，各个电池组在组装之前，处于独立状态，便于运输和组装；另一方面采用卡扣连接的方式，当整个电池包内被短路的电池组数量过多时，必然导致通过电池包内的电流过大，此时，卡扣处因过流面积较小，容易发生熔断，从而能够使整个电池包被彻底短路，进而保证生命财产安全。
作为本发明所述的一种锂离子动力电池包的改进，所述第一滑块与第二滑块之间通过绝缘弹片连接，当所述第一滑块和第二滑块卡扣连接时，所述绝缘弹片呈压缩状态。
通过设置绝缘弹片，并且使绝缘弹片在第一滑块和第二滑块卡扣连接时呈压缩状态，即绝缘弹片能够施加使第一滑块和第二滑块相互远离的力，当卡扣连接处因电流过大发生少量熔断时，该绝缘弹片可进一步加快卡扣连接处的断裂速度，从而保证该断路装置的及时性和灵敏性，确保电池包不会出现安全事故。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1、当电池包中的个别电池因滥用发生热失控时，会使其所在的电池组的表面温度急剧上升，通过设置温敏开关，当电池组表面温度达到预设温度时，会促使温敏开关闭合，使得第一导电固定件和第二导电固定件导电连接，从而将发生热失控的电池组短路，避免热失控继续蔓延，同时，由于电池包中其他电池组之间仍然保持电路通路状态，仍可继续为用电装置供电，从而避免用电装置(如电动汽车)因突然失去动力而发生其他连锁事故。
2、通过设置绝缘弹片，并且使绝缘弹片在第一滑块和第二滑块卡扣连接时呈压缩状态，即绝缘弹片能够施加使第一滑块和第二滑块相互远离的力，当卡扣连接处因电流过大发生少量熔断时，该绝缘弹片可进一步加快卡扣连接处的断裂速度，从而保证该断路装置的及时性和灵敏性，确保电池包不会出现安全事故。
附图说明
图1为本发明的电池包的立体结构图；
图2为本发明的电池包的另一立体结构图；
图3为本发明的温敏开关的纵向截面图；
图4为本发明的另一温敏开关的纵向截面图；
图5为本发明的温敏开关的局部放大图；
图6为本发明的导电固定件的立体结构图；
图7为本发明的导电固定件的另一立体结构图。
1-电池组，2-温敏开关，3-负极电连接片，4-第二导电固定件，5-第一导电固定件，6-正极电连接片，21-第二导线，22-外壳，23-液态导体，24-第一导线，25-榫槽，26-榫头，27-套管，41-第一滑块，42-第二滑块，43-第一导电导轨，44-第二导电导轨，45-绝缘弹片，46-卡销，47-卡槽。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
如图1和图2所示，一种锂离子动力电池包，所述电池包内包括若干个电池组1，每个所述电池组1上均设置有第一导电固定件5和第二导电固定件4，其中，所述第一导电固定件5一端与该电池组1的正极电连接片导电固定连接，另一端与相邻电池组1的负极电连接片3导电固定连接；所述第二导电固定件4一端与该电池组1的负极电连接片3导电固定连接，另一端与相邻电池组1的正极电连接片导电固定连接，以使各电池组1之间以串联方式固定连接；并且，在同一电池组1中，第一导电固定件5和第二导电固定件4之间通过温敏开关2连接；当对应电池组1的温度小于预设温度时，所述第一导电固定件5和第二导电固定件4之间短路连接，当对应电池组1的温度大于等于预设温度时，所述第一导电固定件5和第二导电固定4件之间导电连接。采用此种设计，当电池包中的个别电池因滥用发生热失控时，会使其所在的电池组1的表面温度急剧上升，通过设置温敏开关2，当电池组1表面温度达到预设温度时，会促使温敏开关2闭合，使得第一导电固定件5和第二导电固定件4导电连接，从而将发生热失控的电池组1短路，避免热失控继续蔓延，同时，由于电池包中其他电池组1之间仍然保持电路通路状态，仍可继续为用电装置供电，从而避免用电装置(如电动汽车)因突然失去动力而发生其他连锁事故。
在本发明的另一实施例中，如图3-4所示，所述温敏开关2包括：密闭外壳22，所述外壳22绝缘且导热；第一导线24，所述第一导线24一端位于所述外壳22内腔底部，另一端自所述外壳22底部伸出且与所述第一导电固定件5导电连接；第二导线21，所述第二导线21一端位于所述外壳22内腔顶部，另一端自所述外壳22顶部伸出且与所述第二导电固定件4导电连接；液态导体23，容置于所述外壳22内，并且，当对应电池组1的温度小于预设温度时，所述液态导体23不与所述第二导线21接触；当对应电池组1的温度大于等于预设温度时，所述液态导体23通过受热膨胀与所述第二导线21接触，以使第一导线24和第二导线21通过液态导体23导电连接。本发明中温敏开关2中设置液态导体23，液态物质本身具有灵敏的感温能力，能够快速感知微笑的温度变化，从而能够保证温敏开关2触发的灵敏性和及时性。
在本发明的另一实施例中，如图4-5所示，所述温敏开关2还包括榫头26和榫槽25；所述榫头26与所述第一导线24导电固定连接且浮于所述液态导体23上方，所述榫槽25与第二导线21导电固定连接且悬设于所述外壳22内腔顶部。当电池包内的故障电池组1被短路后，由于没有电能继续通过该电池组1，经过一段时间后，电池组1表面温度会恢复正常，通过采用此种设计，能够保证故障电池组1在进行人工修复干预之前，一直保持稳定的被短路状态，防止因故障电池组1表面温度恢复正常，使得其重新连入工作电路中。
在本发明的另一实施例中，如图4-5所示，所述外壳22内还设置有套管27，所述套管27一端与所述外壳22内腔顶部固定连接，另一端与所述榫槽25固定连接，并且，所述第二导线21自所述套管27内部穿过与所述榫槽25导电固定连接。通过设置套管27，能够确保榫槽25的位置固定，从而便于榫头26与榫槽25的卡合。
在本发明的另一实施例中，如图3-4所示，所述外壳22呈上窄下宽的结构。外壳22采用上窄下宽的结构，当液态导体23因受热膨胀后，会液位会快速上升，从而保证温敏开关2的灵敏性。优选地，所述液态导体23为水银。
在本发明的另一实施例中，如图6-7所示，所述第一导电固定件5或第二导电固定件4均包括第一导电导轨43、滑设于所述第一导电导轨43上的第一滑块41，第二导电导轨44以及滑设于所述第一导电导轨43上的第二滑块42；其中，所述第一导电导轨43和第二导电导轨44分别与相邻两个电池组1的正极电连接片和负极电连接片3导电固定连接，并且，所述第一滑块41与第二滑块42卡扣连接。
第一导电固定件5和第二导电固定件4采用此种设计，一方面，各个电池组1在组装之前，处于独立状态，便于运输和组装；另一方面采用卡扣连接的方式，当整个电池包内被短路的电池组1数量过多时，必然导致通过电池包内的电流过大，此时，卡扣处因过流面积较小，容易发生熔断，从而能够使整个电池包被彻底短路，进而保证生命财产安全。
在本发明的另一实施例中，如图6-7所示，所述第一滑块41与第二滑块42之间通过绝缘弹片45连接，当所述第一滑块41和第二滑块42卡扣连接时，所述绝缘弹片45呈压缩状态。具体地，在本实施例中，第一滑块41的端部设置有卡销46，第二滑块42的端部设置有与所述卡销46配合的卡槽47。通过设置绝缘弹片45，并且使绝缘弹片45在第一滑块41和第二滑块42卡扣连接时呈压缩状态，即绝缘弹片45能够施加使第一滑块41和第二滑块42相互远离的力，当卡扣连接处因电流过大发生少量熔断时，该绝缘弹片45可进一步加快卡扣连接处的断裂速度，从而保证该断路装置的及时性和灵敏性，确保电池包不会出现安全事故。

Claims (8)

1.一种锂离子动力电池包，其特征在于，所述电池包内包括若干个电池组，每个所述电池组上均设置有第一导电固定件和第二导电固定件，其中，所述第一导电固定件一端与该电池组的正极电连接片导电固定连接，另一端与相邻电池组的负极电连接片导电固定连接；所述第二导电固定件一端与该电池组的负极电连接片导电固定连接，另一端与相邻电池组的正极电连接片导电固定连接，以使各电池组之间以串联方式固定连接；并且，在同一电池组中，第一导电固定件和第二导电固定件之间通过温敏开关连接；当对应电池组的温度小于预设温度时，所述第一导电固定件和第二导电固定件之间短路连接，当对应电池组的温度大于等于预设温度时，所述第一导电固定组件和第二导电固定组件之间导电连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池包，其特征在于，所述温敏开关包括：
密闭外壳，所述外壳绝缘且导热；
第一导线，所述第一导线一端位于所述外壳内腔底部，另一端自所述外壳底部伸出且与所述第一导电固定件导电连接；
第二导线，所述第二导线一端位于所述外壳内腔顶部，另一端自所述外壳顶部伸出且与所述第二导电固定件导电连接；
液态导体，容置于所述外壳内，并且，当对应电池组的温度小于预设温度时，所述液态导体不与所述第二导线接触；当对应电池组的温度大于等于预设温度时，所述液态导体通过受热膨胀与所述第二导线接触，以使第一导线和第二导线通过液态导体导电连接。
3.根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池包，其特征在于，所述温敏开关还包括榫头和榫槽；所述榫头与所述第一导线导电固定连接且浮于所述液态导体上方，所述榫槽与第二导线导电固定连接且悬设于所述外壳内腔顶部。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子动力电池包，其特征在于，所述外壳内还设置有套管，所述套管一端与所述外壳内腔顶部固定连接，另一端与所述榫槽固定连接，并且，所述第二导线自所述套管内部穿过与所述榫槽导电固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池包，其特征在于，所述外壳呈上窄下宽的结构。
6.根据权利要求2所述的一种锂离子动力电池包，其特征在于，所述液态导体为水银。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池包，其特征在于，所述第一导电固定件或第二导电固定件均包括第一导电导轨、滑设于所述第一导电导轨上的第一滑块，第二导电导轨以及滑设于所述第一导电导轨上的第二滑块；其中，所述第一导电导轨和第二导电导轨分别与相邻两个电池组的正极电连接片和负极电连接片导电固定连接，并且，所述第一滑块与第二滑块卡扣连接。
8.根据权利要求7所述的一种锂离子动力电池包，其特征在于，所述第一滑块与第二滑块之间通过绝缘弹片连接，当所述第一滑块和第二滑块卡扣连接时，所述绝缘弹片呈压缩状态。
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