CN109585764A - 一种并联网和配置该并联网的电池模组 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种并联网和配置这种并联网的电池模组，所述并联网包括云母板和低熔点金属丝，所述云母板的一侧板面蚀刻有连续延伸的槽道，所述低熔点金属丝嵌于所述槽道中、并沿着所述槽道的长度方向连续延伸设置，并且所述低熔点金属丝在径向方向上突出于所述槽道外而高于所述云母板的板面。本申请这种并联网不仅具有过温保护功能，在某只电池单体发生热失控时，将其从模组中隔离；同时还具有很好的热阻隔性能，在电池模组的某个电池层出现热失控情况时，可阻止该层电池向相邻电池层的热量扩散。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域，具体涉及一种并联网和配置该并联网的电池模组。
背景技术
并联网是电池模组的重要组成部件之一，电池模组中同一层电池单体的正极端和负极端通常都分别布置有一块并联网，而且这两块并联网分别与这些电池单体的正极端和负极端导电连接，以实现同一层电池单体的并联连接。
虽然现有技术中，当电池模组中某支电池单体发生短路或者过充时，一些经过特别设计的并联网在经过大电流时，可以起到迅速切断电连接的作用，有效避免其他电池单体发生安全隐患。但在热阻隔方面不能起到很好的作用。目前的监测机制下，多电池单体串并联后，电池单体在发生热失控时很难迅速监测到位，对及时发现热失控情况和延缓多米诺骨牌效应非常不利。
发明内容
本申请目的是：针对上述问题，提出一种并联网和配置这种并联网的电池模组，这种并联网不仅具有过温保护功能，在某只电池单体发生热失控时，将其从模组中隔离；同时还具有很好的热阻隔性能，在电池模组的某个电池层出现热失控情况时，可阻止该层电池向相邻电池层的热量扩散。
本申请的技术方案是：
一种并联网，包括
云母板，所述云母板的一侧板面蚀刻有连续延伸的槽道；以及
低熔点金属丝，所述低熔点金属丝嵌于所述槽道中、并沿着所述槽道的长度方向连续延伸设置，并且所述低熔点金属丝在径向方向上突出于所述槽道外而高于所述云母板的板面。
本申请这种并联网在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：
所述低熔点金属丝的两端伸出所述云母板外部，而形成用于连接加热电源或/和检测电路的正极连接端和负极连接端。
所述槽道仅设置有一条，该条槽道包括至少两截平行间隔布置的横向槽道段以及将各截所述横向槽道段依次首尾连通的若干截纵向槽道段。
各截所述横向槽道段等距布置。
所述槽道设置有至少四条，并且每条槽道均为直线槽道，而且这些槽道纵横交叉布置。
所述云母板为镂空结构，其由若干个呈矩阵状分布的圆形垫片以及一体连接于这些圆形垫片之间的条形连接臂构成。
所述云母板为镂空结构，其由若干个呈矩阵状分布的圆环形垫片以及一体连接于这些圆形垫片之间的条形连接臂构成。
所述低熔点金属丝的熔点低于232℃。
所述低熔点金属丝为铅丝、锌丝、锡丝或合金丝。
一种电池模组，包括若干只平行布置的电池单体以及布置于这些电池单体轴向一侧的并联网，其特征在于，所述并联网采用上述的并联网，所述低熔点金属丝与各只所述电池单体的正极或负极导电连接。
本申请的优点是：
1、电池模组中同层电池单体通过低熔点金属丝实现并联，起均衡电压作用。当某只电池单体出现热失控时，该只电池单体内部短路热量高度集中，从电池单体发生爆炸瞬间喷出大量高温物质和热量，这个过程，无论是短路大电流产热或化学反应产热均导致固定于云母板上的低熔点金属丝迅速熔断，从而将该故障电池单体迅速隔离，避免造成其他电池单体发生连锁热失控，起到熔断保护的作用。
2、云母板本身具有的隔热、阻燃作用，当某个并联电池层出现热失控情况时，云母板起到阻隔相邻电池层之间的热量扩散的作用，降低对邻近电池的影响，提高了整个电池包的安全性和可靠性。
3、若电池模组温度较低，通过加热电源向低熔点金属丝输入电流，低熔点金属丝通过电流时产热，对电池模组有加热作用。
4、可将低熔点金属丝的正极连接端和负极连接端接入检测电路，无论哪一只电池单体发生热失控，因为低熔点金属丝的熔断，外部检测电路的监测数据(电阻或者电流信号)便出现异常，电阻通常会从几欧姆瞬间变为几十兆欧，可迅速检测异常情况并及时作出处理。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一中电池模组的分解结构示意图；
图2为本申请实施例一中电池模组单层电池的结构示意图；
图3为本申请实施例一中并联网的平面结构示意图；
图4为图3的X1部放大图；
图5为本申请实施例一中并联网的立体结构示意图；
图6为本申请实施例二中并联网的平面结构示意图；
图7为图6的X2部放大图；
图8为本申请实施例三中并联网的平面结构示意图；
图9为图8的X3部放大图；
图10为本申请实施例三中并联网的立体结构示意图；
其中：1-云母板，101-槽道，1a-圆形垫片，1b-条形连接臂，1c-圆环形垫片，2-低熔点金属丝，201-正极连接端，202-负极连接端，3-电池单体，4-电池夹具。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。
然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。
此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
实施例一：
图1至图5所示出了本申请这种电池模组的一个优选实施例，本实施例中，该电池模组包括四个并联电池层，每一个并联电池层包括多个呈矩阵状分布的电池单体3。具体的，同一层中各只电池单体3的正极端插装在电池夹具4的电池插装孔中，而电池单体3的负极端则插装在另一个电池夹具4的电池插装孔中，并且电池夹具4处布置有位于相邻两层电池单体3之间的并联网，借助该并联网将同一层的电池单体并联连接，相邻两层电池单体借助嵌装在电池夹具电池插装孔中的金属串联片串联连接。
本实施例的关键改进在于上述并联网并非传统的纯金属网片结构，其由云母板1和低熔点金属丝2构成，其中云母板1的一侧板面蚀刻有连续延伸的槽道101，低熔点金属丝2嵌于槽道101中、并沿着槽道101的长度方向连续延伸设置，并且低熔点金属丝2在径向方向上突出于槽道101外而高于云母板1的板面。
低熔点金属丝2与同一层中各只电池单体3的正极或负极导电连接。低熔点金属丝2在径向方向上突出于槽道101外而高于云母板1板面的目的在于：当电池模组装配完成后，保证低熔点金属丝2能够与嵌于电池插装孔中的金属串联片抵靠接触，从而实现低熔点金属丝2于同一层电池单体的正极或负极导电连接。
在实际应用中，当某只电池单体3出现热失控时，该只电池单体3内部短路热量高度集中，从电池单体3正极(薄弱处)发生爆炸瞬间喷出大量高温物质和热量，这个过程，无论是短路大电流产热或化学反应产热均导致固定于云母板1上的低熔点金属丝2迅速熔断，从而将该故障电池单体迅速隔离，避免造成其他电池单体3发生连锁热失控，起到熔断保护的作用。此外，云母板1布置相邻并联电池层之间，而云母板1本身具有的隔热、阻燃作用，其当某个并联电池层出现热失控情况时，云母板1起到阻隔相邻并联电池层之间的热量扩散的作用，降低对临近电池的影响，提高了整个电池包的安全性和可靠性。
上述低熔点金属丝2的熔点应当低于232℃，一般选用铅丝、锌丝、锡丝或合金丝。
上述低熔点金属丝2的两端伸出云母板1外部，而形成用于连接加热电源或检测电路的正极连接端201和负极连接端202。
在实际应用时，将低熔点金属丝2的正极连接端201和负极连接端202接入检测电路。无论哪一只电池单体3发生热失控，因为低熔点金属丝的熔断，外部检测电路的监测数据(电阻或者电流信号)便出现异常，电阻通常会从几欧姆瞬间变为几十兆欧，可迅速检测异常情况并及时作出处理。
此外，还可将低熔点金属丝2的正极连接端201和负极连接端202连接外部的加热电源，当电池模组温度较低时，通过加热电源向低熔点金属丝2输入电流，低熔点金属丝2通过电流时产热，对电池模组有加热作用。
本实施例中，云母板1上仅设置有一条槽道101，该条槽道101呈直线段折弯结构，其包括多截平行间隔布置的横向槽道段以及将各截横向槽道段依次首尾连通的多截纵向槽道段。
考虑到电池模组中同一层电池单体3通常均匀排布，故而上述各截横向槽道段对应地等距布置。
为了方便电池模组中金属串联片的安装，同时利于电池模组的散热，本实施例中的云母板1采用镂空结构而非整板结构，其由多个呈矩阵状分布的圆形垫片1a以及一体连接于这些圆形垫片之间的条形连接臂1b构成。
实施例二：
图6和图7所示出了本申请并联网的另一种结构形式，与实施例一中并联网结构不同的是，云母板1其由多个呈矩阵状分布的圆环形垫片1c(而非实施例一中的实心圆垫片)以及一体连接于这些圆形垫片之间的条形连接臂1b构成。圆环形垫片1c带有中心通孔，如此使得该并联网可以夹在金属串联片和电池单体之间，并在前述中心通孔处将金属串联片与电池单体焊接固定。
并且，云母板1上槽道101的横向槽道段和纵向槽道段均为曲线结构，而非实施例一中的直线结构。
实施例三：
图8至图10所示出了本申请并联网的又一种具体结构形式，与实施例一中并联网结构不同的是，云母板1上的槽道101设置有多条，并且每条槽道101均为直线槽道，这些槽道101纵横交叉布置。对应地，低熔点金属丝2也呈纵横垂直交叉的网格状结构，其可以是由多条纵丝和多条横丝搭接排布而成，也可以是一整体压铸结构。
上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种并联网，其特征在于，包括
云母板(1)，所述云母板(1)的一侧板面蚀刻有连续延伸的槽道(101)；以及
低熔点金属丝(2)，所述低熔点金属丝(2)嵌于所述槽道(101)中、并沿着所述槽道(101)的长度方向连续延伸设置，而且所述低熔点金属丝(2)在径向方向上突出于所述槽道(101)外而高于所述云母板(1)的板面。
2.根据权利要求1所述的并联网，其特征在于，所述低熔点金属丝(2)的两端伸出所述云母板(1)外部，而形成用于连接加热电源或/和检测电路的正极连接端(201)和负极连接端(202)。
3.根据权利要求1所述的并联网，其特征在于，所述槽道(101)仅设置有一条，该条槽道(101)包括至少两截平行间隔布置的横向槽道段以及将各截所述横向槽道段依次首尾连通的若干截纵向槽道段。
4.根据权利要求3所述的并联网，其特征在于，各截所述横向槽道段等距布置。
5.根据权利要求1所述的并联网，其特征在于，所述槽道(101)设置有至少四条，并且每条槽道(101)均为直线槽道，而且这些槽道(101)纵横交叉布置。
6.根据权利要求1所述的并联网，其特征在于，所述云母板(1)为镂空结构，其由若干个呈矩阵状分布的圆形垫片(1a)以及一体连接于这些圆形垫片之间的条形连接臂(1b)构成。
7.根据权利要求1所述的并联网，其特征在于，所述云母板(1)为镂空结构，其由若干个呈矩阵状分布的圆环形垫片(1c)以及一体连接于这些圆形垫片之间的条形连接臂(1b)构成。
8.根据权利要求1所述的并联网，其特征在于，所述低熔点金属丝(2)的熔点低于232℃。
9.根据权利要求8所述的并联网，其特征在于，所述低熔点金属丝(2)为铅丝、锌丝、锡丝或合金丝。
10.一种电池模组，包括若干只平行布置的电池单体以及布置于这些电池单体轴向一侧的并联网，其特征在于，所述并联网采用如权利要求1至9中任一所述的并联网，所述低熔点金属丝(2)与各只所述电池单体的正极或负极导电连接。
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