CN110416480A - 电池组及其电极导体 - Google Patents

Abstract

本申请提供电池组及其电极导体。其中，多个单体电池分别固定于支架的电池位置，每个单体电池包括至少两个电极。电极导体的母板由第一导电材料制成，其中设置多个通孔。多个连接片分别由第二导电材料制成，每个连接片包括电极区及限流区，电极区位于通孔中且通过限流区间接电连接于母板，限流区的导体截面积小于电极区。每个连接片的电极区电连接于单体电池的一个电极。电极导体能将有问题的单体电池的电极从电池组的电路中自动断开，避免造成其他正常电池的损坏。

Description

电池组及其电极导体

技术领域

本申请涉及电池，尤其涉及由多个单体电池组成的二次电池，本申请还涉及电池的导电部件，例如用于电连接多个单体电池的电极的电极导体。

背景技术

可以反复充放电的大容量的二次电池通常由多个单体电池组合而成，其中有多个或者多组单体电池并联，在使用一段时间后很可能个别单体电池因老化等原因而短路了，而其他单体电池仍然性能完好，此时电流将突然增大，很容易烧毁电池组。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本申请要解决的主要技术问题是电池组容易烧毁的问题。

为解决上述技术问题，一方面本申请提供电极导体，其用于在电池组中电连接多个单体电池的电极，其包括：

母板，其由第一导电材料制成，其中设置多个通孔；及

多个连接片，其分别由第二导电材料制成，每个连接片包括电极区及限流区，所述电极区位于所述通孔中且通过所述限流区间接电连接于所述母板，所述限流区的导体截面积小于所述电极区。

另一方面本申请提供电池组，其包括：

支架，其设置多个电池位置；

多个单体电池，其分别固定于所述电池位置，每个所述单体电池包括至少两个电极；及

前述的电极导体，其固定于所述支架，每个所述连接片的电极区电连接于所述单体电池的一个所述电极。

在根据本申请的技术方案中，由于电极导体的电极区与连接区之间具有限流区，在电池组的工作电流超过预期时，限流区将比其他部分更快熔断，从而将有问题的单体电池的电极从电池组的电路中断开，避免造成其他正常电池的损坏。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，附图中同样的附图标记指代同样的元件。其中：

图1显示根据本申请一种具体实施方式的电池组件的示意图；

图2显示部分分解图1所示电池组件后的示意图；

图3显示图2所示一个电极导体的示意图；

图4显示图3所示电极导体的局部放大示意图；及

图5显示电池组中电极导体与单体电池相互关系的局部放大示意图。

具体实施方式

请参阅图1至5所示，根据本申请一种具体实施方式的电池组100，其包括支架1,支架1包括上架体12及下架体14,上架体12及下架体14分别由电绝缘的材料（例如热塑性的塑料）经注塑工艺塑造而成。支架1具有相对的上端面和下端面，支架1中在上端面和下端面之间设置多个电池位置10，每个电池位置10贯穿支架1，在电池位置10的相对两端具有开口16。多个单体电池4分别固定于电池位置10，每个单体电池4包括至少两个电极42。单体电池4一部分位于上架体12中并且有一部分位于下架体14中。每个单体电池4的电极42位于一个开口16处。例如，一部分单体电池4的正极位于上方的开口16处，负极位于下方的开口16处；另有一部分单体电池4则相反，其正极位于下方的开口16处，负极位于上方的开口16处。支架1由阻燃且绝缘的材料制成，支架1覆盖每个单体电池4的周侧，将多个电池位置10从周侧互相隔离。在使用电池组100的过程中，当个别单体电池4损毁时，支架1能阻止向损毁的单体电池4周边的单体电池4扩散其坏的影响。多个单体电池4分为多组，每组若干个单体电池4。例如，如图2所示，每两排单体电池4为一组，每组一共18个单体电池4，总共7组。每一组单体电池4邻近的一组单体电池4的极性相反，也就是说，一组18个单体电池4的正极在上面而负极在下面，邻近的一组18个单体电池4的负极在上面而正极在下面，依此类推。

电极导体200电连接多个单体电池4的电极42。例如，如图3所示的电极导体200连接36个单体电池4，其中连接18个单体电池4的正极，并连接另外18个单体电池4的负极，也就是说，正极相连接的18个单体电池4并联为第一组电池，负极相连接的18个单体电池4并联为第二组电池，并且第一组电池与第二组电池串联。将电极导体200夹持于背板6与支架1之间，亦即，将电极导体200固定于支架1的端面（即上端面与下端面），电极导体200的远离电极42的一面安装背板6，背板6为绝缘体，其支撑电极导体200。

电极导体200包括母板2及多个连接片3。每个连接片3的电极区32电连接于单体电池4的一个电极42。母板2由第一导电材料制成，其中设置多个通孔22。连接片3由第二导电材料制成。第二导电材料的电阻率大于第一导电材料的电阻率。例如，母板2由铜金属板冲压形成，其电阻率低，具有良好导电及导热性；连接片3由镍金属板冲压形成，其可焊性好，具有良好的机械强度及高的耐热强度，而且抗腐蚀。

每个连接片3包括一个电极区32、一个限流区34及一个连接区36。

连接区36通过焊接的方式电连接于母板2，电极区32位于通孔22中央且不直接接触母板2。电极区32设置隔离槽31，隔离槽31将电极区32分隔出至少两个接触区33。接触区33直接与电极42接触，例如以点焊的方式将接触区33焊接于电极42。隔离槽31越过电极区32的中央设置，隔离槽31减少接触区33之间的热传导，有利于分别焊接各个接触区33。限流区34位于电极区32与连接区36之间，在工作中，电流依次通过电极42、电极区32、限流区34及连接区36（或者电流相反方向依次通过）。也就是说，对于每个单体电池4，其电极42与电极区32、限流区34及连接区36在电路中是局部串联的。限流区34的导体截面积小于电极区32，且连接区36的导体截面积不小于限流区34。因此，在电流通过时，限流区34的电阻最大，因而发热最大，而且散热比直接接触散热能力强的母板2的连接区36难，所以最容易在限流区34处产生局部高温，又因为限流区34的导体截面积小，因此，限流区34最容易熔断。所以，如果单体电池4出现故障，例如单体电池4短路，电流增大，一旦电流过大时，限流区34将熔断，从而自动将有问题的单体电池4从电路中断开。在连接片3由金属板冲压制造的情况下，电极区32的有效宽度大于限流区34的有效宽度的1.5倍。本领域的普通技术人员知道，导体的有效宽度是指在一个截面上能导通电流的部分的宽度总和，例如，导体中的挖空部分并不导通电流，因此这部分的宽度不计入有效宽度中。对于板材来说，其具有固定的厚度，可以容易地通过合适的宽度设计，实现电极区32的导体截面积充分大于限流区34导体截面积。虽然以上具体实施方式包括有连接区36，把限流区34通过连接区36间接电连接于母板2，然而，本申请不限于这种实施方式，在其他可行的具体实施方式中，也可以没有明显的连接区36，而是把限流区34直接电连接于母板2，只要电极区32通过限流区34间接地电连接于母板2，也就是说电极区32不直接电连接母板2，也能实现基本相同的效果。

以上具体实施方式仅用于说明本申请，而非对本申请的限制。在不脱离本申请的范围的情况下，有关技术领域的普通技术人员，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.电极导体（200），其用于在电池组（100）中电连接多个单体电池（4）的电极（42），其特征在于，其包括：

母板（2），其由第一导电材料制成，其中设置多个通孔（22）；及

多个连接片（3），其分别由第二导电材料制成，每个连接片（3）包括电极区（32）及限流区（34），所述电极区（32）位于所述通孔（22）中且通过所述限流区（34）间接电连接于所述母板（2），所述限流区（34）的导体截面积小于所述电极区（32）。

2.根据权利要求1所述的电极导体（200），其中，所述第二导电材料的电阻率大于所述第一导电材料的电阻率，所述连接片（3）由金属板冲压形成，所述电极区（32）的有效宽度大于所述限流区（34）的有效宽度的1.5倍。

3.根据权利要求1所述的电极导体（200），其还包括连接区（36），所述连接区（36）电连接地固定于所述母板（2），所述限流区（34）位于所述电极区（32）与所述连接区（36）之间。

4.根据权利要求3所述的电极导体（200），其中，每个所述连接片（3）只有一个所述连接区（36），所述连接区（36）焊接于所述母板（2），而且所述连接区（36）的导体截面积不小于所述限流区（34）。

5.根据权利要求1所述的电极导体（200），其中，所述电极区（32）设置减小热传导的隔离槽（31），所述隔离槽（31）将所述电极区（32）分隔出用于电连接单体电池（4）的电极（42）的至少两个接触区（33）。

6.根据权利要求5所述的电极导体（200），其中，所述隔离槽（31）越过所述电极区（32）的中央。

7.电池组（100），其特征在于，其包括：

支架（1），其设置多个电池位置（10）；

多个单体电池（4），其分别固定于所述电池位置（10），每个所述单体电池（4）包括至少两个电极（42）；及

根据权利要求1到6中任一项所述的电极导体（200），其固定于所述支架（1），每个所述连接片（3）的电极区（32）电连接于所述单体电池（4）的一个所述电极（42）。

8.根据权利要求7所述的电池组（100），其中，单体电池（4）的数目不超过300且不小于30，所述支架（1）包括分别经注塑工艺塑造而成的上架体（12）及下架体（14），所述单体电池（4）一部分位于所述上架体（12）中并且有一部分位于所述下架体（14）中。

9.根据权利要求7所述的电池组（100），其中，每个所述电池位置（10）贯穿所述支架（1），在所述电池位置（10）的相对两端具有开口（16），每个所述单体电池（4）的电极（42）位于一个所述开口（16）处。

10.根据权利要求7所述的电池组（100），其还包括背板（6），所述电极导体（200）被夹持于所述背板（6）与所述支架（1）之间，所述支架（1）由阻燃材料制成，所述支架（1）覆盖每个所述单体电池（4）的周侧，将多个所述电池位置（10）从周侧互相隔离。