CN117013213A - 电池、用电设备以及电池的线束的二次利用方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池、用电设备以及电池的线束的二次利用方法,属于电池制造技术领域。本申请提出一种电池,包括:电池单体;采集端子,用于采集所述电池单体的信息;线束,所述线束的一端与所述采集端子连接,所述线束被配置为在电流达到第一预设值时熔断形成第一段和第二段;熔断组件,用于连接所述第一段和所述第二段,所述熔断组件被配置为在电流达到第二预设值时熔断。该电池的线束在熔断后能够修复以进行二次利用,降低了电池的回收利用成本。本申请还提出一种电池设备,包括该电池。本申请还提出一种电池的线束的二次利用方法。
Description
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域,具体而言,涉及一种电池、用电设备以及电池的线束的二次利用方法。
背景技术
随着新能源汽车市场的持续繁荣,新能源汽车大量投入市场。新能源汽车使用动力电池供能,电池在长时间使用后可能会发生损坏,需要为新能源汽车更换新的电池,以支撑新能源汽车的续航里程。由于原材料成本上涨以及废旧电池数量很大等因素,对旧电池进行回收,修复损坏的部件后再次投入利用,不仅能够降低新能源汽车的电池的更换成本,还能够降低对原材料的耗费。
目前,电池的大部分部件在初次组装时没有考虑二次利用的可能性,这些部件发生损坏后无法进行二次利用,导致电池的回收利用成本较高。
发明内容
为此,本申请提出一种电池、用电设备以及电池的线束的二次利用方法,电池的线束在熔断后能够修复以进行二次利用,降低了电池的回收利用成本。
本申请第一方面实施例提出一种电池,包括:电池单体;采集端子,用于采集所述电池单体的信息;线束,所述线束的一端与所述采集端子连接,所述线束被配置为在电流达到第一预设值时熔断形成第一段和第二段;熔断组件,用于连接所述第一段和所述第二段,所述熔断组件被配置为在电流达到第二预设值时熔断。
本申请实施例的电池中,线束在电流达到第一预设值时熔断形成第一段和第二段,对电池进行回收后,通过使用熔断组件连接第一段和第二段,修复线束且使线束具有熔断保护功能,实现电池的低成本二次利用。
根据本申请的一些实施例,所述第一预设值和所述第二预设值相同。
在上述方案中,使用熔断组件连接第一段和第二段后,线束的熔断电流阈值相同,使二次利用的电池维持原有的安全性能。
根据本申请的一些实施例,所述线束包括熔断部,所述熔断部的过流面积小于所述线束的其他部位的过流面积。
在上述方案中,熔断部的过流面积小于线束的其他部位的过流面积,当通过线束的电流达到第一预设值时,熔断部的温度高于线束的其他部位的温度,能够先于线束的其他部位熔断,切断电流路径,避免线束电流过大引发安全问题,进而使电池具有较好的安全性能。
根据本申请的一些实施例,所述熔断组件包括:熔断件,被配置为在电流达到所述第二预设值时熔断;第一连接件和第二连接件,分别连接于所述熔断件的两端,所述第一连接件用于与所述第一段连接,所述第二连接件用于与所述第二段连接。
在上述方案中,使用熔断组件连接第一段和第二段后,熔断组件通过第一连接件和第二连接件连接第一段和第二段,熔断件在电流达到第二预设值时熔断,切断电流路径,避免线束电流过大引发安全问题,进而使二次利用的电池具有较好的安全性能。
根据本申请的一些实施例,所述熔断件的过流面积小于所述第一连接件和所述第二连接件的过流面积。
在上述方案中,熔断件的过流面积小于第一连接件和第二连接件过流面积,当通过线束的电流达到第二预设值时,熔断件的温度高于第一连接件和第二连接件的温度,能够先于第一连接件和第二连接件熔断,切断电流路径,避免线束电流过大引发安全问题。
根据本申请的一些实施例,所述电池还包括:第一绝缘件,用于绝缘包覆所述第一连接件与所述第一段的连接处;第二绝缘件,用于绝缘包覆所述第二连接件与所述第二段的连接处;第三绝缘件,用于绝缘包覆所述熔断件。
在上述方案中,通过第一绝缘件、第二绝缘件和第三绝缘件能够绝缘包覆熔断组件以及熔断组件与第一段和第二段的连接处,避免线束在通电状态下与其他部件短接而导致安全事故。
根据本申请的一些实施例,所述第一绝缘件、所述第二绝缘件和所述第三绝缘件一体成型。
在上述方案中,第一绝缘件、第二绝缘件和第三绝缘件一体成型,能够简化熔断组件处的绝缘防护处理过程,降低电池的线束的修复难度。
根据本申请的一些实施例,所述采集端子与所述电池单体的表面抵接,用于采集所述电池单体的温度信息。
在上述方案中,采集端子用于采集电池单体的温度信息,线束用于传输采集端子采集到的代表电池单体的温度信息的电信号。
根据本申请的一些实施例,所述电池还包括:汇流部件,与所述电池单体电连接;所述采集端子与所述汇流部件的表面抵接,用于采集所述电池单体的电压信息。
在上述方案中,采集端子用于采集电池单体的电压信息,线束用于传输采集端子采集到的代表电池单体的电压信息的电信号。
根据本申请的一些实施例,所述电池还包括:连接器,与所述线束的另一端连接,用于输出所述采集端子采集到的信息。
在上述方案中,连接器用于输出采集端子采集到的信息,为电池管理模块分析电池的工作状态提供参数。
本申请第二方面实施例提出一种用电设备,包括本申请第一方面实施例所述的电池,所述电池用于提供电能。
由于本申请第一方面实施例电池的线束易于修复,能够实现该电池低成本二次利用,因此本申请第二方面实施例的用电设备也具有较低的电池更换成本。
本申请第三方面实施例提出一种电池的线束的二次利用方法,包括:
在线束熔断形成第一段和第二段之后,使用熔断组件连接所述第一段和所述第二段,所述熔断组件被配置为在电流达到预设值时熔断。
使用本申请实施例的电池的线束二次利用方法对线束进行修复,修复后的线束可以二次使用,且具有熔断保护功能,降低了电池的回收利用成本。
本申请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,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图;
图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图;
图3示出的是本申请的一些实施例的线束未熔断的状态下的电池的轴测示意图(未示出箱体);
图4示出的是本申请的一些实施例的线束未熔断的状态下的电池的俯视视角的结构示意图(未示出箱体和电池单体);
图5示出的是本申请的一些实施例的电池中使用熔断组件连接第一段和第二段的状态的轴测示意图(未示出箱体和电池单体);
图6示出的是图4中A处的局部放大图;
图7示出的是本申请的一些实施例的电池中熔断组件的结构示意图;
图8示出的是本申请的一些实施例的电池中使用熔断组件连接第一段和第二段的俯视视角的状态的结构示意图;
图9示出的是图8中B处的局部放大图;
图10和图11示出的分别是本申请的一些实施例的电池中两种形式的熔断组件的结构示意图;
图12和图13示出的是本申请的一些实施例的电池的熔断组件的第一连接件与第一段的两种连接形式的示意图;
图14示出的是本申请的一些实施例的电池中线束安装有熔断组件的绝缘相关的结构示意图;
图15示出的是本申请的一些实施例的电池中体现电压采集端子和温度采集端子的结构示意图(未示意熔断部和熔断组件);
图16示出的是本申请的一些实施例的电池的线束的二次利用方法的示意图;
上述附图未按比例提供。
图标:1000-车辆;100-电池;10-电池单体;11-外壳;111-壳体;112-盖体;12-电极端子;20-箱体;21-第一子箱体;22-第二子箱体;30-线束;31-熔断部;311-通孔;32-第一端;33-第二端;34-第一段;35-第二段;40-采集端子;41-电压采集端子;42-温度采集端子;43-温度传感器;50-汇流部件;60-熔断组件;61-熔断件;611-狭窄部;62-第一连接件;621-本体;622-翼部;63-第二连接件;64-螺纹件;71-第一绝缘件;72-第二绝缘件;73-第三绝缘件;80-连接器;200-控制器;300-马达。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请的描述中需要说明的是除非另有明确的规定和限定术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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申请中的具体含义。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:圆柱电池单体、方形电池单体和软包电池单体。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体,箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
多个电池单体之间通过汇流部件实现电连接,以实现多个电池单体的串联、并联或者混联。具体而言,汇流部件连接于相邻设置的两个电池单体的两个极性相反的电极端子,以实现两个电池单体的串联;或者汇流部件连接于相邻设置的两个电池单体的同一极性的电极端子,以实现两个电池单体的并联;或者汇流部件连接于位于输出端的电极端子,以实现电池与外部输出接口的连接。
电池还包括电池采样系统,电池采样系统包括线束、采集端子和电池管理模块,电池管理模块和采集端子通过线束连接,采集端子连接于汇流部件或者电池单体的表面,用于采集电池单体的信息,例如电压或者温度等等。采集端子所采集到的电池单体的信息通过线束传递至电池管理模块,电池管理模块检测到电池单体的信息超出正常范围时,会限制电池的输出功率以实现安全防护。
相关技术中,电池采样系统的线束形成有熔断部,线束的电流超出阈值时,熔断部熔断以切断电流路径,避免产生安全事故。但是,该种线束熔断后即损坏,在对电池进行二次利用时,需要更换新的线束才能完成对报废电池的修复。考虑到线束的两端还连接有电池的其他部件,更换新的线束的过程中还要将损坏的线束从电池的其他部件拆除,再将新的线束与电池的其他部件连接,不仅修复过程繁琐复杂,且成本较高。
发明人经过研究发现,如果维持损坏的线束与电池的其他部件的连接状态,对损坏的线束的熔断处进行修复,使其恢复导电功能和熔断保护功能,则不必将损坏的线束从电池的其他部件拆除,不必额外准备新的线束,即能完成对废旧电池的修复。
基于上述思路,本申请的发明人提出了一种技术方案,使用熔断组件将熔断后的线束连接,不仅能够修复线束的导电功能和熔断保护功能,而且不必更换新的线束,能够简化电池的回收利用过程,降低电池的回收利用成本。
可以理解的是,本申请实施例描述的电池单体可以直接对用电设备供电,也可以通过并联或者串联的方式形成电池,以电池的形式对各种用电装置供电。
可以理解的是,本申请实施例中描述的使用电池单体或者电池所适用的用电设备可以为多种形式,例如,手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
本申请的实施例描述的电池单体以及电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电设备,还可以适用于所有使用电池单体以及电池的用电设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动汽车为例进行说明。
图1示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图;图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图。
如图1所示,车辆1000的内部设置有电池100、控制器200和马达300,例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。
在本申请的一些实施例中,电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。控制器200用来控制电池100为马达300的供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在其他实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
其中,本申请的实施例所提到的电池100是指包括一个或多个电池单体10以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,电池100由多个电池单体10串联或者并联而成。
如图2所示,电池100包括电池单体10、汇流部件(未示出)以及箱体20,电池单体10组包括多个电池单体10,多个电池单体10通过汇流部件相互并联或串联或混联组合后实现高压输出,多个电池单体10和汇流部件组装后放置于箱体20的内部。
箱体20包括第一子箱体21和第二子箱体22,第一子箱体21和第二子箱体22相互盖合后形成电池腔,多个电池单体10放置于电池腔内。其中,第一子箱体21和第二子箱体22的形状可以根据多个电池单体10组合的形状而定,第一子箱体21和第二子箱体22可以均具有一个开口。例如,第一子箱体21和第二子箱体22均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,第一子箱体21和第二子箱体22的开口相对设置,并且第一子箱体21和第二子箱体22相互扣合形成具有封闭腔室的箱体20。多个电池单体10相互并联或串联或混联组合后置于第一子箱体21和第二子箱体22扣合后形成的箱体20内。
在本申请的一些实施例中,箱体20为六面体的形状,第一子箱体21的内部具有放置多个电池单体10的空间,第二子箱体22扣合于第一子箱体21以将多个电池单体10封闭于箱体20的内部,电池单体10呈六面体的形状,多个电池单体10放置于箱体20内部。
在其他实施例中,箱体20也可以为圆柱体的形状或者其他形状。
图3示出的是本申请的一些实施例的线束未熔断的状态下的电池的轴测示意图(未示出箱体)。
如图3所示,在本申请的一些实施例中,多个电池单体10沿第一方向X并排设置,每个电池单体10的长度方向沿第二方向Y延伸,宽度方向沿第一方向X延伸,高度方向沿第三方向Z延伸。
在其他实施例中,多个电池单体10也可以沿第二方向Y或其他方向并排设置。
如图3所示,每个电池单体10包括外壳11、电极组件(未示出)和两个电极端子12。外壳11可为六面体形,也可为其他形状,且该外壳11内部形成容纳腔,用于容纳电极组件和电解液。外壳11包括壳体111和盖体112,壳体111的一端具有开口,使得电极组件可通过该开口放置于壳体111的内部。壳体111可由金属材料制成,诸如铝、铝合金或者镀镍钢。电极组件设置于壳体111内部。盖体112上设置有两个电极引出孔,两个电极端子12设置于盖体112的两个电极引出孔。两个电极端子12中,一个为正极电极端子,另一个为负极电极端子。电极组件包括两个极耳,其中一个为正极极耳,另一个为负极极耳。正极电极端子与电极组件的正极极耳连接,负极电极端子与电极组件的负极极耳连接。
在本申请的一些实施例中,壳体111呈长方体,壳体111沿第三方向Z的一侧设有开口,盖体112于壳体111的第三方向Z的一侧封闭开口,两个电极端子12均设置于盖体112,即位于电池单体10的沿第三方向Z的同侧。
在其他实施例中,壳体111也可以呈圆柱体等其他形状,电极端子12也可以设置于壳体111。
电极端子12的一端伸入电池单体10的内部通过集流构件与同极性的连接,另一端暴露出盖体112的外部以与汇流部件50连接。汇流部件50上的电压信息以及盖体112上的温度信息能够可靠地反映其连接的电池单体10的工作状态,对汇流部件50或者盖体112进行采样,能够可靠地监控电池单体10的工作状态。
具体而言,采集端子40与汇流部件50或者电池单体10可以焊接连接,也可以以卡接等形式可拆卸地连接。
图4示出的是本申请的一些实施例的线束未熔断的状态下的电池的俯视视角的结构示意图(未示出箱体和电池单体);图5示出的是本申请的一些实施例的电池中使用熔断组件连接第一段和第二段的状态的轴测示意图(未示出箱体和电池单体)。
如图3、图4和图5所示,本申请的一些实施例提出一种电池100,包括电池单体10、线束30和熔断组件60,采集端子40用于采集电池单体10的信息,线束30的一端与采集端子40连接,线束30被配置为在电流达到第一预设值时熔断形成第一段34和第二段35。熔断组件60用于连接第一段34和第二段35,熔断组件60被配置为在电流达到第二预设值时熔断。
可以理解的是,本申请实施例中的线束30为采样系统中用于传输代表电池单体10的信息的电信号的低压线束30。线束30的截面可以为圆形、椭圆形、正方形或者长方形等等,线束30可以呈沿某一方向固定延伸的直线形,线束30也可以沿其延伸方向发生弯折。
如图5所示,线束30包括第一端32和第二端33,第一端32用于与采集端子40连接,第二端33用于向电池100管理模块输出采集端子40采集到的信息的电信号。
第一端32可以与采集端子40一体成型,也可以分体提供且连接。采集端子40可以具有一个,一个采集端子40用于采集电池单体10的电压或者温度信息。采集端子40也可以具有多个,多个采集端子40可以均用于采集电池单体10的电压或者温度信息,也可以是一部分采集端子40用于采集电池单体10的电压信息,另一部分采集端子40用于采集电池单体10的温度信息。在本申请的一些实施例中,线束30与采集端子40一一对应,线束30的靠近第二段35的部分沿第一方向X延伸,线束30的靠近第一端32的部分沿着第一方向X或第二方向Y延伸,多个线束30沿着第二方向Y并排布置。
第二端33可以与电池管理模块直接连接,也可以是通过一个中间件间接连接。如图4所示,在本申请的一些实施例中,多个线束30的第二端33汇总连接至一个连接器80,通过连接器80与电池100管理模块连接。
如图4所示,第一段34指的是线束30的第一端32至熔断部31的部分,第二段35指的是线束30的第二端33至熔断部31的部分。熔断部31熔断后在线束30上形成一个间断处,熔断组件60安装于间断处,以连通第一段34和第二段35,使线束30恢复导电功能和熔断保护功能。
熔断组件60被配置为在电流达到第二预设值时熔断。第二预设值可以与第一预设值相同,以使线束30维持原有的电流熔断阈值,使修复后的电池100维持原有的安全性能。第二预设值也可以与第一预设值不同,例如,第二预设值可以大于第一预设值,使修复后的电池100具有更好的安全性能。熔断组件60的长度、宽度和厚度与熔断部31的长度、宽度和厚度近似,熔断组件60安装于线束30的间断处以连接第一段34和第二段35后,熔断组件60不会明显凸出于线束30的其他部位,从而在修复线束30的同时尽量减少其额外占用的空间。熔断组件60可以为常见的熔断器,也可以为与线束30的熔断部31结构相同的金属部件。
本申请实施例的电池100中,线束30在电流达到第一预设值时熔断形成第一段34和第二段35,对电池100进行回收后,通过使用熔断组件60连接第一段34和第二段35,修复线束30且使线束30具有熔断保护功能,实现电池100的低成本二次利用。
在本申请的一些实施例中,第一预设值和第二预设值相同。
实现第一预设值与第二预设值相同的方式有多种。例如,熔断组件60的起熔断作用的部件(即下述的熔断件61)的材质与线束30的材质相同,熔断组件60的起熔断作用的部件的过流面积与线束30的熔断部31的过流面积相同。再例如,通过调整熔断组件60的起熔断作用的部件(即下述的熔断件61)与线束30的材质和过流面积,使其在同等电流阈值下熔断。
在上述方案中,使用熔断组件60连接第一段34和第二段35后,线束30的熔断电流阈值相同,使二次利用的电池100维持原有的安全性能。
图6示出的是图4中A处的局部放大图。
如图4和图6所示,在本申请的一些实施例中,线束30包括熔断部31,熔断部31的过流面积小于线束30的其他部位的过流面积。
例如,线束30的截面为长方形时,线束30的厚度方向沿第三方向Z延伸,线束30沿其厚度方向可以具有通孔,通孔处形成熔断部31;再例如,线束30的截面为圆形或者其他形状时,线束30的表面凹陷以形成一个局部的狭窄结构,狭窄结构形成熔断部31。
如图6所示,在本申请的一些实施例中,线束30呈厚度方向沿第三方向Z延伸的扁平状,线束30具有多个通孔311,多个通孔沿线束30的长度方向(即第一方向X)间隔分布,线束30的设置有通孔311的部分形成熔断部31。
在其他实施例中,线束30的宽度方向的两侧也可以向内凹陷,使线束30具有局部的狭窄结构,以形成熔断部31。
在上述方案中,熔断部31的过流面积小于线束30的其他部位的过流面积,当通过线束30的电流达到第一预设值时,熔断部31的温度高于线束30的其他部位的温度,能够先于线束30的其他部位熔断,切断电流路径,避免线束30电流过大引发安全问题,进而使电池100具有较好的安全性能。
图7示出的是本申请的一些实施例的电池中熔断组件的结构示意图;
图8示出的是本申请的一些实施例的电池中使用熔断组件连接第一段和第二段的俯视视角的状态的结构示意图;图9示出的是图8中B处的局部放大图。
如图7、图8和图9所示,在本申请的一些实施例中,熔断组件60包括熔断件61、第一连接件62和第二连接件63,熔断件61被配置为在电流达到第二预设值时熔断,第一连接件62和第二连接件63分别连接于熔断件61的两端,第一连接件62用于与第一段34连接,第二连接件63用于与第二段35连接。
图10和图11示出的分别是本申请的一些实施例的电池中两种形式的熔断组件的结构示意图。
熔断件61、第一连接件62和第二连接件63可以为一体成型的结构,熔断件61、第一连接件62和第二连接件63也可以分体提供再连接为一体。例如,如图10所示,熔断组件60可以为一个金属材质的部件,沿着该部件的长度方向(即第一方向X)该部件的中部具有狭窄部611,狭窄部611的过流面积较小且被配置为熔断件61,该部件的两端分别被配置为第一连接件62和第二连接件63;再例如,如图11所示,熔断件61为金属丝,第一连接件62和第二连接件63均具有螺纹孔,使用螺纹件64拧入对应的螺纹孔,金属丝的端部缠绕于螺纹件64,一个螺纹件64拧紧于第一连接件62的螺纹孔以实现第一连接件62与熔断件61连接,另一个螺纹件64拧紧于第二连接件63的螺纹孔以实现第二连接件63与熔断件61连接。
图12和图13示出的是本申请的一些实施例的电池的熔断组件的第一连接件与第一段的两种连接形式的示意图。
基于前述的第一连接件62与第一段34的连接方式和第二连接件63与第二段35的连接方式可以相同,以简化线束30的修复过程。
以第一连接件62为例,如图12所示,第一连接件62与第一段34沿着第一段34的厚度方向(即第三方向Z)层叠设置,第一连接件62与第一段34焊接连接;如图13所示,第一连接件62也可以沿着第一段34的宽度方向(即第二方向Y)延伸且形成本体621和翼部622,翼部622弯折以使本体621和翼部622从第一段34的厚度方向的两侧与第一段34贴合且连接。可以理解的是,第一连接件62与第一段34可以焊接连接,也可以通过压接、铆接、胶粘等方式导电连接。
在上述方案中,使用熔断组件60连接第一段34和第二段35后,熔断组件60通过第一连接件62和第二连接件63连接第一段34和第二段35,熔断件61在电流达到第二预设值时熔断,切断电流路径,避免线束30电流过大引发安全问题,进而使二次利用的电池100具有较好的安全性能。
在本申请的一些实施例中,熔断件61的过流面积小于第一连接件62和第二连接件63的过流面积。
与线束30的熔断部31类似,熔断部31的截面可以为圆形、椭圆形、正方形以及长方形等等。熔断组件60连接第一段34和第二段35之后,线束30的电流达到第二预设值时,熔断件61先于第一段34、第二段35、第一连接件62和第二连接件63熔断,以避免线束30电流过大引发安全事故。例如,熔断件61可以为金属丝,也可以为窄条状的金属片。
在上述方案中,熔断件61的过流面积小于第一连接件62和第二连接件63过流面积,当通过线束30的电流达到第二预设值时,熔断件61的温度高于第一连接件62和第二连接件63的温度,能够先于第一连接件62和第二连接件63熔断,切断电流路径,避免线束30电流过大引发安全问题。
图14示出的是本申请的一些实施例的电池中线束安装有熔断组件的绝缘相关的结构示意图。
如图14所示,在本申请的一些实施例中,电池100还包括第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73,第一绝缘件71用于绝缘包覆第一连接件62与第一段34的连接处,第二绝缘件72用于绝缘包覆第二连接件63与第二段35的连接处,第三绝缘件73用于绝缘包覆熔断件61。
第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73的材质可以相同,也可以不同。
如图14所示,在本申请的一些实施例中,第三绝缘件73为硬质塑料的壳体111,第三绝缘件73的两端具有开口,熔断件61穿设于第三绝缘件73的内部,熔断件61与第一连接件62的连接处和熔断件61与第二连接件63的连接处均位于第三绝缘件73的内部,通过第三绝缘件73进行绝缘防护。第一连接件62和第二连接件63分别暴露出第三绝缘件73的两端的开口。第三绝缘件73内部使用绝缘胶填充,以固定第三绝缘件73与熔断件61。第一绝缘件71和第二绝缘件72均采用点胶的方式形成,具体而言,对第一连接件62与第一段34的连接处和第二连接件63与第二段35的连接处分别滴入绝缘胶,绝缘胶固化后绝缘包覆第一连接件62与第一段34的连接处和第二连接件63与第二段35的连接处,形成第一绝缘件71和第二绝缘件72。
在本申请的另一些实施例中,第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73可以均为绝缘胶带,第三绝缘件73缠绕于熔断组件60,绝缘防护熔断件61的同时暴露出第一连接件62和第二连接件63,第一绝缘件71缠绕于第一连接件62与第一段34的连接处,第二绝缘件72缠绕于第二连接件63与第二段35的连接处。
可以理解的是,线束30包括线束本体和包覆于线束30的外周面的绝缘层,线束30的其余部位具有绝缘层实现绝缘防护,以实现线束30在导电的同时不会与其他部件接触短接。
在上述方案中,通过第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73能够绝缘包覆熔断组件60以及熔断组件60与第一段34和第二段35的连接处,避免线束30在通电状态下与其他部件短接而导致安全事故。
在本申请的一些实施例中,第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73一体成型。
例如,第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73可以为一段绝缘胶带,将熔断组件60安装于线束30后,使用绝缘胶带缠绕于熔断组件60以及熔断组件60与第一段34和第二段35的连接处,形成一体成型的第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73。再例如,第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73可以采用滴胶工艺形成,将熔断组件60安装于线束30后,在熔断组件60处滴入绝缘胶,绝缘胶包覆熔断组件60以及熔断组件60与第一段34和第二段35的连接处,绝缘胶固化后形成一体成型的第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73。
在上述方案中,第一绝缘件71、第二绝缘件72和第三绝缘件73一体成型,能够简化熔断组件60处的绝缘防护处理过程,降低电池100的线束30的修复难度。
图15示出的是本申请的一些实施例的电池中体现电压采集端子和温度采集端子的结构示意图(未示意熔断部和熔断组件)。
如图3和图15所示,在本申请的一些实施例中,采集端子40与电池单体10的表面抵接,用于采集电池单体10的温度信息。
如图3和图15所示,多个采集端子40中的至少一者为温度采集端子42,温度采集端子42与盖体112的表面抵接,以采集电池单体10的温度信息,与温度采集端子42对应的线束30用于传输代表温度信息的电信号。温度采集端子42的一端与对应的线束30连接,另一端连接有温度传感器43,温度传感器43抵接于盖体112的表面,温度采集端子42通过温度传感器43采集电池单体10的温度信息。
温度采集端子42可以与对应的线束30分体设置,也可以直接为线束30的末端。在本申请的一些实施例中,线束30的末端不包括绝缘层,线束本体暴露出绝缘层且与温度传感器43连接。在其他实施例中,也可以是温度传感器43通过支架固定于电池单体10,温度采集端子42与对应的线束30分体提供且连接,温度采集端子42插入支架以与温度传感器43连接。
在上述方案中,采集端子40用于采集电池单体10的温度信息,线束30用于传输采集端子40采集到的代表电池单体10的温度信息的电信号。
如图3和图15所示,在本申请的一些实施例中,电池100还包括汇流部件50,汇流部件50与电池单体10电连接;采集端子40与汇流部件50的表面抵接,用于采集电池单体10的电压信息。
多个采集端子40中的至少一者为电压采集端子41,电压采集端子41与汇流部件50的表面抵接,以采集电池单体10的电压信息,与电压采集端子41对应的线束30用于传输代表电压信息的电信号。
电压采集端子41可以与对应的线束30分体设置,也可以直接为线束30的末端。在本申请的一些实施例中,线束30的末端不包括绝缘层,线束本体暴露出绝缘层且与电压传感器连接。在其他实施例中,也可以是电压采集端子41与对应的线束30分体提供且连接。
在上述方案中,采集端子40用于采集电池单体10的电压信息,线束30用于传输采集端子40采集到的代表电池单体10的电压信息的电信号。
如图4所示,在本申请的一些实施例中,电池100还包括连接器80,连接器80与线束30的另一端连接,用于输出采集端子40采集到的信息。
采集端子40的一端与汇流部件50或者电池单体10连接,另一端与连接器80连接,连接器80用于与电池管理模块连接,以将采集端子40采集到的电池单体10的信息传输至电池管理模块,以为电池管理模块分析电池100的工作状态提供参数。
具体而言,连接器80包括信号输入端和信号输出端,信号输入端与线束30的第二端33连接,信号输出端用于与电池管理模块连接,以将采集端子40采集到的信息输出至电池管理模块。
可以理解的是,电池管理模块可以是位于箱体20内部的部件,也可以是位于箱体20外部的部件。在本申请的一些实施例中,电池管理模块设置于箱体20的内部,连接器80插接于电池管理模块。在其他实施例中,电池管理模块设置于箱体20的外部,箱体20设有输出接口,连接器80插接于输出接口,于电池100的外部将输出接口与电池管理模块连接。
在上述方案中,连接器80用于输出采集端子40采集到的信息,为电池100管理模块分析电池100的工作状态提供参数。
本申请的一些实施例提出一种用电设备,包括电池100,所电池100用于提供电能。
由于本申请实施例电池100的线束30易于修复,能够实现该电池100低成本二次利用,因此本申请实施例的用电设备也具有较低的电池100更换成本。
图16示出的是本申请的一些实施例的电池的线束的二次利用方法的示意图。
如图16所示,本申请的一些实施例提出一种电池的线束的二次利用方法S100,包括:
S110:在线束30熔断形成第一段34和第二段35之后,使用熔断组件60连接第一段34和第二段35,熔断组件60被配置为在电流达到预设值时熔断。
可以理解的是,本申请实施例的电池的线束的二次利用方法S100包括且不限于使用本申请实施例的电池100来实施。
在本申请的一些实施例中,S110:在线束30熔断形成第一段34和第二段35之后,使用熔断组件60连接第一段34和第二段35,所述熔断组件60被配置为在电流达到预设值时熔断,包括:
S111:线束30具有熔断部31,线束30电流达到第一预设值时,线束30的熔断部31熔断,以形成第一段34和第二段35;
S112:使用熔断组件60的第一连接件62与第一段34连接,第二连接件63与第二段35连接,以对线束30进行修复;
S113:修复后的线束30的电流达到第二预设值时,熔断组件60熔断,以避免线束30电流过大,引发安全事故。
使用本申请实施例的电池100的线束30二次利用方法对线束30进行修复,修复后的线束30可以二次使用,且具有熔断保护功能,降低了电池100的回收利用成本。
如图1至图16所示,本申请的一些实施例提出一种电池100,包括电池单体10、汇流部件50、线束30、采集端子40、熔断组件60和连接器80和,采集端子40具有多个,采集端子40与线束30一一对应,每条线束30的第一端32与采集端子40一体成型,另一端与连接器80连接,连接器80用于与电池管理模块连接,以将采集端子40采集的电压或者温度信息传输至电池管理模块。
每条线束30包括熔断部31,熔断部31的截面积小于线束30其他部位的截面积,在线束30的电流达到第一预设值时,熔断部31发热熔断,及时切断电流路径。此时线束30形成第一段34和第二段35,线束30损坏,导致电池100无法正常工作。
熔断组件60包括熔断件61、第一连接件62和第二连接件63,第一连接件62和第二连接件63分别从熔断件61的两端引出。使用熔断组件60连接于第一段34和第二段35之间,第一连接件62与第一段34连接,第二连接件63与第二段35连接,不仅修复损坏的线束30,且熔断组件60替代了原有的熔断部31,使线束30恢复导电功能和熔断保护功能,避免整个电池100报废。
由于电池100在初次使用状态下依靠其线束30的熔断部31进行熔断保护,在二次利用时,使用熔断组件60进行熔断保护,不仅实现了线束30的低成本修复,且维护过程简单,实现了电池100的低成本二次利用。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种电池,其特征在于,包括:
电池单体;
采集端子,用于采集所述电池单体的信息;
线束,所述线束的一端与所述采集端子连接,所述线束被配置为在电流达到第一预设值时熔断形成第一段和第二段;
熔断组件,用于连接所述第一段和所述第二段,所述熔断组件被配置为在电流达到第二预设值时熔断。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一预设值和所述第二预设值相同。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述线束包括熔断部,所述熔断部的过流面积小于所述线束的其他部位的过流面积。
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述熔断组件包括:
熔断件,被配置为在电流达到所述第二预设值时熔断;
第一连接件和第二连接件,分别连接于所述熔断件的两端,所述第一连接件用于与所述第一段连接,所述第二连接件用于与所述第二段连接。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述熔断件的过流面积小于所述第一连接件和所述第二连接件的过流面积。
6.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述电池还包括:
第一绝缘件,用于绝缘包覆所述第一连接件与所述第一段的连接处;
第二绝缘件,用于绝缘包覆所述第二连接件与所述第二段的连接处;
第三绝缘件,用于绝缘包覆所述熔断件。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述第一绝缘件、所述第二绝缘件和所述第三绝缘件一体成型。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池,其特征在于,所述采集端子与所述电池单体的表面抵接,用于采集所述电池单体的温度信息。
9.根据权利要求1-7任一项所述的电池,其特征在于,所述电池还包括:
汇流部件,与所述电池单体电连接;
所述采集端子与所述汇流部件的表面抵接,用于采集所述电池单体的电压信息。
10.根据权利要求1-7任一项所述的电池,其特征在于,所述电池还包括:
连接器,与所述线束的另一端连接,用于输出所述采集端子采集到的信息。
11.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求1-10任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
12.一种电池的线束的二次利用方法,其特征在于,包括:
在线束熔断形成第一段和第二段之后,使用熔断组件连接所述第一段和所述第二段,所述熔断组件被配置为在电流达到预设值时熔断。
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