CN203150648U - 一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块 - Google Patents

一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块 Download PDF

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于申军
田启友
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Abstract

本实用新型公开了一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,包括模块上盖和模块下壳模块上盖位于所述模块下壳顶部,模块下壳内设置有多个锂离子电池;模块上盖下方设置有一个导电金属片,导电金属片下方设置有一个可上下移动的滑块,滑块顶面设置有一个断开部件,断开部件位于所述滑块与导电金属片之间的间隙中;模块上盖底部设置有上盖正极和上盖负极,所述导电金属片设置于所述上盖正极和多个锂离子电池的正极之间或者所述所述上盖负极和多个锂离子电池的负极之间。本实用新型公开的一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,其无需使用过充电保护集成电路,即可以在锂离子电池过充电时,及时断开充电回路,起到防过充的有效效果。

Description

一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电池技术领域,特别是涉及一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块。
背景技术
[0002]目前,锂离子电池具有比能量高、循环使用次数多、存储时间长等优点,不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用,而且也广泛应用于电动汽车、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。
[0003] 对于锂离子电池和锂离子电池组,其在过充的防护上,基本依靠集成电路IC来进行电子线路控制,防过充效果良好,已经得到行业的普遍认可。目前,在电池消费品领域,锂离子电池大多是单个电池的使用,其过充防护需要的IC数量为I个,其成本可以接受,效果可以满足需要。但是,在锂离子动力电池发展为主流的今后,在许多场合下,需要将多个电池串联或者并联在一起使用,为了实现过充电防护,这就需要多个IC部件和复杂的布局、内部通讯,过充电防护结构整体成本价高,故障率高,可靠性低,导致了锂离子动力电池的高成本及低可靠性。尤其是在动力电池的一个重要应用领域:轻型电动车(主要为电动自行车、电动摩托车等),锂离子电池和锂离子电池组的高成本和低可靠性已经制约了锂离子电池在轻型电动车的应用。
[0004] 有鉴于此,如果能在轻型电动车用锂离子电池组上取消IC部件的同时,还可以保证电池的防过充性、提升锂离子电池组的可靠性,那将会直接促进锂离子电池在轻型电动车的大量应用。
[0005] 因此,目前迫切需要开发出一种技术,其可以在锂离子电池过充电时,及时断开充电回路,起到防过充的有效效果,同时降低锂离子电池的生产成本,提高电池产品的可靠性。
实用新型内容
[0006] 有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,其可以在锂离子电池过充电时,及时断开充电回路,起到防过充的有效效果,同时降低锂离子电池的生产成本,提高电池的生产质量,降低不良率,增强用户的电池产品使用感受,有利于提高锂离子电池的市场竞争力,具有重大的生产实践意义。
[0007]为此,本实用新型提供了一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,包括模块上盖和模块下壳,所述模块上盖位于所述模块下壳顶部,所述模块下壳内设置有多个锂离子电池;
[0008] 所述模块上盖下方设置有一个导电金属片,所述导电金属片下方设置有一个可上下移动的滑块,所述滑块顶面设置有一个断开部件,所述断开部件位于所述滑块与导电金属片之间的间隙中;
[0009] 所述模块上盖底部设置有上盖正极和上盖负极,所述导电金属片设置于所述上盖正极和所述多个锂离子电池的正极之间或者所述上盖负极和所述多个锂离子电池的负极之间。
[0010] 其中,所述上盖负极直接与所述多个锂离子电池的负极相连接,所述上盖正极与所述导电金属片一端相连通,所述导电金属片另一端与所述多个锂离子电池的正极相连接。
[0011] 其中,所述上盖正极直接与所述多个锂离子电池的正极相连接,所述上盖负极与导电金属片一端相连通,所述导电金属片另一端与所述多个锂离子电池的负极相连接。
[0012] 其中,所述导电金属片前后两端分别开有一个导向孔,每个所述导向孔中贯穿设置有一个导向滑杆,所述导向滑杆可在所述导向孔中自由上下移动;
[0013] 每个所述导向滑杆的底部与所述滑块相连接。
[0014] 其中,所述模块上盖的底部中心位置设置有支撑筋,所述支撑筋的底部设置有水平分布的所述导电金属片。
[0015] 其中,所述断开部件为顶部能够穿透断开所述导电金属片的凸起或片状物。
[0016] 由以上本实用新型提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本实用新型提供了一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,其无需使用过充电保护集成电路1C,即可以在锂离子电池过充电时,及时断开充电回路,起到防过充的有效效果,同时降低锂离子电池的生产成本,提高电池的生产质量,降低不良率,增强用户的电池产品使用感受,有利于提高锂离子电池的市场竞争力,具有重大的生产实践意义。
附图说明
[0017] 图1为本实 用新型提供的一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块的结构示意图;
[0018] 图中:1为模块下壳,2为滑块,3为断开部件,4为上盖正极,5为模块上盖,6为上盖负极,7为支撑筋,8为导向孔,9为导电金属片,10为导向滑杆,11为锂离子电池。
具体实施方式
[0019] 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0020] 参见图1,本实用新型提供了一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,包括模块上盖5和模块下壳I,所述模块上盖5位于所述模块下壳I顶部。
[0021] 在本实用新型中,所述模块下壳I为顶部开口的、中空壳体。所述模块下壳I内设置有多个锂离子电池11,所述多个锂离子电池11串联和/或并联组合在一起形成锂离子电池组。
[0022] 在本实用新型中,所述模块上盖5的底部中心位置设置有支撑筋7,所述支撑筋7的底部设置有一个水平分布的导电金属片9,所述导电金属片9前后两端分别开有一个导向孔8,每个所述导向孔8中贯穿设置有一个导向滑杆10,所述导向滑杆10可以在所述导向孔8中自由上下移动。
[0023] 需要说明的是,所述导电金属片9不限于片状的形状结构,根据用户的生产需要,还可以是其他的形状结构。[0024] 具体实现上,每个所述导向滑杆10的底部与一个滑块2相连接,所述滑块2位于所述多个锂离子电池11顶部,从而滑块2在受到外力作用时,滑块2可以通过导向滑杆10沿着导向孔8进行上下滑动;所述滑块2顶面设置有一个尖锐的断开部件3,所述断开部件3位于所述滑块2与导电金属片9之间的间隙中,所述断开部件3具体可以为一个尖锐的凸起、片状物或者其他顶部能够穿透断开所述导电金属片9的物体,从而滑块2向上滑动时,该断开部件3容易与导电金属片9发生接触,容易贯穿断开所述导电金属片9。
[0025] 在本实用新型中,参见图1,所述模块上盖5上设置有上盖正极4和上盖负极6,所述上盖正极4和上盖负极6分别为所述锂离子电池模块的正极和负极,从而为外部用电设备(如电动自行车)提供工作用电以及由外部电源进行充电。
[0026] 具体实现上,所述上盖负极6直接与所述多个锂离子电池11的负极相连接(例如通过导线连接方式),所述上盖正极4通过一个导电金属片9与所述多个锂离子电池11的正极相连接,即所述上盖正极4和所述多个锂离子电池11的正极之间设置有导电金属9片,具体结构为:所述上盖正极4与导电金属片9 一端相连通(例如通过导线连接方式),所述导电金属片9另一端与所述多个锂离子电池11的正极相连接,因此,如果所述导电金属片9发生断裂,那么将导致锂离子电池11的正极无法继续通过导电金属片9与上盖正极4之间形成通路,从而断开锂离子电池的充电回路。
[0027] 对于本实用新型,需要说明的是,所述导电金属片9不限于设置于所述上盖正极4和所述多个锂离子电池11的正极之间,具体实现上,正负极连接方式可以互换,也就是说,所述导电金属片9还可以是设置于所述上盖负极6和所述多个锂离子电池11的负极之间,具体结构可以为:所述上盖负极6与导电金属片9 一端相连通(例如通过导线连接方式),所述导电金属片9另一端与所述多个锂离子电池11的负极相连接,此时,所述上盖正极4直接与所述多个锂离子电池11的正极相连接。
[0028] 需要说明的是,对于本实用新型,当锂离子电池11在模块下壳I中由于过充电而发生膨胀时 ,如果膨胀达到一定程度,锂离子电池11将推动顶部的滑块2向上移动,当移动到一定高度时,将使得滑块2顶面的尖锐的断开部件3与导电金属片9发生接触,在膨胀力的继续推动下,尖锐的断开部件3将贯穿断开所述导电金属片9,使得导电金属片9发生断裂,从而如上所述,将导致锂离子电池11的电极(正极或负极)无法继续通过导电金属片9与模块上盖5上的对应电极(对应的正极或负极)形成通路,从而断开锂离子电池的充电回路,实行对锂离子电池的过充电保护,避免了锂离子电池由于过度过充电而造成的电池爆炸,起火等安全事故。
[0029] 因此,对于本实用新型提供的锂离子电池模块,其在结构上无需使用过充电保护集成电路1C,通过科学设计自动断开充电回路的机械机构,即可在锂离子电池过充电时,及时断开充电回路,起到防过充的有效效果。
[0030] 综上所述,与现有技术相比较,本实用新型提供的一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,其无需使用过充电保护集成电路1C,即可以在锂离子电池过充电时,及时断开充电回路,起到防过充的有效效果,同时降低锂离子电池的生产成本,提高电池的生产质量,降低不良率,增强用户的电池产品使用感受,有利于提高锂离子电池的市场竞争力,具有重大的生产实践意义。
[0031] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的 保护范围。

Claims (6)

1.一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,其特征在于,包括模块上盖(5)和模块下壳(1),所述模块上盖(5)位于所述模块下壳(I)顶部,所述模块下壳(I)内设置有多个锂离子电池(11); 所述模块上盖(5)下方设置有一个导电金属片(9),所述导电金属片(9)下方设置有一个可上下移动的滑块(2),所述滑块(2)顶面设置有一个断开部件(3),所述断开部件(3)位于所述滑块(2)与导电金属片(9)之间的间隙中; 所述模块上盖(5)底部设置有上盖正极(4)和上盖负极(6),所述导电金属片(9)设置于所述上盖正极(4)和所述多个锂离子电池(11)的正极之间或者所述上盖负极(6)和所述多个锂离子电池(11)的负极之间。
2.如权利要求1所述的锂离子电池模块,其特征在于,所述上盖负极(6)直接与所述多个锂离子电池(11)的负极相连接,所述上盖正极(4)与所述导电金属片(9)一端相连通,所述导电金属片(9)另一端与所述多个锂离子电池(11)的正极相连接。
3.如权利要求1所述的锂离子电池模块,其特征在于,所述上盖正极(4)直接与所述多个锂离子电池(11)的正极相连接,所述上盖负极(6)与导电金属片(9)一端相连通,所述导电金属片(9)另一端与所述多个锂离子电池(11)的负极相连接。
4.如权利要求1所述的锂离子电池模块,其特征在于,所述导电金属片(9)前后两端分别开有一个导向孔(8),每个所述导向孔(8)中贯穿设置有一个导向滑杆(10),所述导向滑杆(10)可在所述导向孔(8)中自由上下移动;每个所述导向滑杆(10)的底部与所述滑块(2)相连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的锂离子电池模块,其特征在于,所述模块上盖(5)的底部中心位置设置有支撑筋(7),所述支撑筋(7)的底部设置有水平分布的所述导电金属片(9)。·
6.如权利要求1至4中任一项所述的锂离子电池模块,其特征在于,所述断开部件(3)为顶部能够穿透断开所述导电金属片(9)的凸起或片状物。
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