CN109216641A - 电池保护盖板组件、动力电池和电动汽车 - Google Patents

电池保护盖板组件、动力电池和电动汽车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电池保护盖板组件、动力电池和电动汽车，其中，电池保护盖板组件包括：熔断器；电压启动短路部件，电压启动短路部件与熔断器串联后连接在电池的正负极之间，电压启动短路部件在电池的电压大于或等于预设电压时发生短路以将电池的正负极短路，熔断器发生熔断以使电池处于断路状态。该电池保护盖板组件可以在电池发生异常时，在电池电压升高失控前将电池内部电路断开，既可以防止电池的异常情况进一步恶化，还可以防止异常情况蔓延。

Description

电池保护盖板组件、动力电池和电动汽车
技术领域
本发明涉及领域，具体涉及一种电池保护盖板组件、一种动力电池和一种电动汽车。
背景技术
当电池发生撞击、异物刺穿或者过热等异常情况时，电池内部会发一系列复杂的电化学反应，从而会导致电池电压不稳定，发生电流过大或其它危险。如果不对电池的异常情况进行控制，不仅会使电池的异常情况恶化，还会使异常情况蔓延至与异常电池相连的电池，从而可能会引发电池爆炸或者起火等严重的安全问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电池保护盖板组件，该电池保护盖板组件可以在电池发生异常时，在电池电压升高失控前将电池内部电路断开，既可以防止电池的异常情况进一步恶化，还可以防止异常情况蔓延。
本发明的第二个目的在于提出一种动力电池。
本发明的第三个目的在于提出一种电动汽车。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电池保护盖板组件，包括：熔断器；电压启动短路部件，所述电压启动短路部件与所述熔断器串联后连接在电池的正负极之间，所述电压启动短路部件在所述电池的电压大于或等于预设电压时发生短路以将所述电池的正负极短路，所述熔断器发生熔断以使所述电池处于断路状态。
根据本发明实施例的电池保护盖板组件，电压启动短路部件在电池的电压大于或等于预设电压时发生短路以将电池的正负极短路，熔断器发生熔断以使电池处于断路状态，从而可以在电池发生异常时，在电池电压升高失控前将电池内部电路断开，既可以防止电池的异常情况进一步恶化，还可以防止异常情况蔓延。
另外，根据本发明上述实施例的电池保护盖板组件还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述盖板组件上设置有第一端子和第二端子，所述第二端子包括用于与内部电芯电连接的内端子和外端子，所述熔断器串联内端子和外端子之间，内端子和外端子通过所述熔断器电连接；所述电压启动短路部件串联在第一端子和内端子之间，所述电压启动短路部件的一端与第一端子电连接，所述熔断器串联在电压启动短路部件和内端子之间，所述电压启动短路部件的另一端与所述熔断器电连接，电压启动短路部件和内端子通过所述熔断器电连接。
根据本发明的一个实施例，电压启动短路部件包括：二极管，所述二极管的阳极与所述电池的第一端子相连；接触片，所述接触片上设有触头；带有铁芯的电磁感应线圈，所述电磁感应线圈的一端与所述二极管的阴极相连，所述电磁感应线圈的另一端连接到所述电池的正极，所述铁芯的一端对应所述触头设置，所述铁芯的另一端通过所述熔断器连接到第二端子的内端子，所述触头连接到所述电池的负极，其中，在所述电池的电压大于或等于预设电压时，所述二极管击穿形成通路，所述电磁感应线圈通电以将所述触头与所述铁芯吸合，所述电压启动短路部件发生短路；所述第一端子为负极端子，所述第二端子为正极端子。
根据本发明的一个实施例，所述二极管的阴极与所述电磁感应线圈的一端之间还连接有可调电阻。
根据本发明的一个实施例，所述二极管和所述可调电阻固定在所述电池盖板上，且采用焊接的方式连接在一起。
根据本发明的一个实施例，上述的电池保护盖板组件还包括支撑部，所述支撑部设置在所述盖板上以支撑所述接触片，所述接触片可在第一位置与第二位置之间活动。
根据本发明的一个实施例，上述的电池保护盖板组件还包括弹性件，所述弹性件垂直设置在所述盖板与所述接触片之间，其中，所述接触片在所述弹性件和所述带有铁芯的电磁感应线圈的作用下在所述第一位置与所述第二位置之间移动。
根据本发明的一个实施例，上述的电池保护盖板组件还包括软性导电连接件，所述软性导电连接件用以将所述接触片连接到所述电池的负极。
为达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出了一种动力电池，其包括上述的电池保护盖板组件。
根据本发明实施例的动力电池，通过上述的电池保护盖板组件，可以在电池发生异常时，在电池电压升高失控前将电池内部电路断开，既可以防止异常情况进一步恶化，还可以防止异常情况蔓延。
为达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出了一种电动汽车，其包括上述的动力电池。
本发明实施例的电动汽车，可以在电池发生异常时，在电池电压升高失控前将电池内部电路断开，既可以防止异常情况进一步恶化，还可以防止异常情况蔓延。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的电池保护盖板组件的结构示意图；
图2a是根据本发明一个实施例的电压启动短路部件正常工作状态电池保护盖板组件的局部放大示意图；以及
图2b是根据本发明一个实施例的电压启动短路部件短路保护状态电池保护盖板组件的局部放大示意图。
附图说明：熔断器1、电压启动短路部件2、正极柱3、负极柱4、二极管21、电磁感应线圈22、触头23、可调电阻24、接触片25、盖板5、支撑部6、软性导电连接件7、正极引出片8、负极引出片9和弹性件10。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的电池保护盖板组件、动力电池和电动汽车。
图1是根据本发明一个实施例的电池保护盖板组件的结构示意图。如图1所示，该电池保护盖板组件包括熔断器1和电压启动短路部件2。
其中，电压启动短路部件2与熔断器1串联后连接在电池的正负极之间，电压启动短路部件2在电池的电压大于或等于预设电压时发生短路以将电池的正负极短路，熔断器1发生熔断以使电池处于断路状态。
具体地，如图1所示，3为电池的正极柱，4为电池的负极柱。熔断器1可以为电阻式熔断器，当电池发生撞击、异物刺穿或者过热等异常情况时，电池的电压会升高，当电池电压达到预设电压时，电压启动短路部件2发生短路，从而使电池的正负极发生短路，进而使熔断器1发生熔断，电池处于断路状态。由此，可以防止电池的异常情况进一步恶化，使异常情况始于该电池且止于该电池，防止异常情况蔓延，避免更大的安全隐患的发生。
在本发明的实施例中，盖板组件上还可以设置有第一端子和第二端子，第二端子包括用于与内部电芯电连接的内端子和外端子，熔断器1串联内端子和外端子之间，内端子和外端子通过熔断器1电连接；电压启动短路部件2串联在第一端子和内端子之间，电压启动短路部件2的一端与第一端子电连接，熔断器1串联在电压启动短路部件2和内端子之间，电压启动短路部件2的另一端与熔断器1电连接，电压启动短路部件2和内端子通过熔断器1电连接。
进一步地，根据本发明的一个实施例，如图2a-2b所示，电压启动短路部件2可以包括：二极管21、带有铁芯的电磁感应线圈22和接触片25。
其中，二极管21的阳极与第一端子相连。接触片25上设有触头23，电磁感应线圈22的一端与二极管21的阴极相连，电磁感应线圈22的另一端连接到电池的正极，铁芯的一端对应触头23设置，铁芯的另一端通过熔断器1连接到第二端子的内端子，触头23连接到电池的负极，其中，在电池的电压大于或等于预设电压时，二极管21击穿形成通路，电磁感应线圈22通电以将触头23与铁芯吸合，电压启动短路部件2发生短路，从而使电池的正负极发生短路，进而使熔断器1发生熔断，电池内部电路断开。
其中，在本发明的实施例中，第一端子可以为负极端子，第二端子可以为正极端子。也可以是第一端子为正极端子，第二端子为正极端子，只需将二极管21阴极与阳极反置即可。
可以理解，预设电压与二极管21的击穿电压有关，二极管21的击穿电压可以为2-10V，也可以进一步地优化至2-4V。
具体地，如图2a所示，电池正常情况时，电磁感应线圈22的铁芯与触头23断开，电池的正极与负极未发生短接。如图2b所示，当电池发生异常情况，导致电池电压达到预设电压时，二极管21被反向击穿，二极管21形成通路，电磁感应线圈22在电流作用下产生磁力，磁力吸引触头23，使电池的正负极发生短路。
进一步地，在本发明的实施例中，图2a-2b所示，二极管21的阴极与电磁感应线圈22的一端之间还连接有可调电阻24。二极管21和可调电阻24可以固定在电池的盖板5上，且采用焊接的方式连接在一起，以实现电路的联通。
进一步地，上述的电池保护盖板组件还可以包括弹性件10，弹性件10设置在盖板5与接触片25之间。其中，接触片25在弹性件10和带有铁芯的电磁感应线圈22的作用下在第一位置与所述第二位置之间移动。
根据本发明的一个实施例，如图2a-2b所示，电池保护盖板组件还可以包括：支撑部6。支撑部6设置在盖板5上以支撑接触片25，接触片25可在第一位置与第二位置之间活动，从而可以带动触头23在第一位置和第二位置之间移动。其中，第一位置即图2a中接触片25所在位置，第二位置即图2b中接触片25所在位置。弹性件10可以垂直设置，也可以平行设置，目的是减小车辆行驶中颠簸对接触部的影响。进一步地，根据本发明的一个实施例，如图2a-2b所示，上述的电池保护盖板组件还可以包括软性导电连接件7，软性导电连接件7用以将接触片25连接到电池的负极。软性导电连接件7可以为软连接铝片。
综上所述，根据本发明的电池保护盖板组件，电压启动短路部件在电池的电压大于或等于预设电压时发生短路以将电池的正负极短路，熔断器发生熔断以使电池处于断路状态，从而可以在电池发生异常时，在电池电压升高失控前将电池内部电路断开，既可以防止电池的异常情况进一步恶化，还可以防止异常情况蔓延。
本发明实施例还提出一种动力电池，其包括上述的电池保护盖板组件。
根据本发明实施例的动力电池，通过上述的电池保护盖板组件，可以在电池发生异常时，在电池电压升高失控前将电池内部电路断开，既可以防止异常情况进一步恶化，还可以防止异常情况蔓延。
此外，本发明实施例还提出一种电动汽车，其包括上述的动力电池。
本发明实施例的电动汽车，可以在电池发生异常时，在电池电压升高失控前将电池内部电路断开，既可以防止异常情况进一步恶化，还可以防止异常情况蔓延。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池保护盖板组件，其特征在于，包括：
熔断器；
电压启动短路部件，所述电压启动短路部件与所述熔断器串联后连接在电池的正负极之间，所述电压启动短路部件在所述电池的电压大于或等于预设电压时发生短路以将所述电池的正负极短路，所述熔断器发生熔断以使所述电池处于断路状态。
2.根据权利要求1所述的电池保护盖板组件，其特征在于，所述盖板组件上设置有第一端子和第二端子，所述第二端子包括用于与内部电芯电连接的内端子和外端子，所述熔断器串联内端子和外端子之间，内端子和外端子通过所述熔断器电连接；所述电压启动短路部件串联在第一端子和内端子之间，所述电压启动短路部件的一端与第一端子电连接，所述熔断器串联在电压启动短路部件和内端子之间，所述电压启动短路部件的另一端与所述熔断器电连接，电压启动短路部件和内端子通过所述熔断器电连接。
3.如权利要求2所述的电池保护盖板组件，其特征在于，所述电压启动短路部件包括：
二极管，所述二极管的阳极与所述电池的第一端子相连；
接触接触片，所述接触片上设有触头；
带有铁芯的电磁感应线圈，所述电磁感应线圈的一端与所述二极管的阴极相连，所述电磁感应线圈的另一端连接到所述电池的正极，所述铁芯的一端对应所述触头设置，所述铁芯的另一端通过所述熔断器连接到所述第二端子的内端子，所述触头连接到所述电池的负极，其中，在所述电池的电压大于或等于预设电压时，所述二极管击穿形成通路，所述电磁感应线圈通电以将所述触头与所述铁芯吸合，所述电压启动短路部件发生短路；所述第一端子为负极端子，所述第二端子为正极端子。
4.如权利要求3所述的电池保护盖板组件，其特征在于，所述二极管的阴极与所述电磁感应线圈的一端之间还连接有可调电阻。
5.如权利要求4所述的电池保护盖板组件，其特征在于，所述二极管和所述可调电阻固定在所述电池的盖板上，且采用焊接的方式连接在一起。
6.如权利要求3所述的电池保护盖板组件，其特征在于，还包括支撑部，所述支撑部设置在所述盖板上以支撑所述接触片，所述接触片可在第一位置与第二位置之间活动。
7.如权利要求6所述的电池保护盖板组件，其特征在于，还包括弹性件，所述弹性件垂直设置在所述盖板与所述接触片之间，其中，所述接触片在所述弹性件和所述带有铁芯的电磁感应线圈的作用下在所述第一位置与所述第二位置之间移动。
8.如权利要求6所述的电池保护盖板组件，其特征在于，还包括软性导电连接件，所述软性导电连接件用以将所述接触片连接到所述电池的负极。
9.一种动力电池，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的电池保护盖板组件。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的动力电池。
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