CN214625319U - 大模组串联铜排短路保护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了大模组串联铜排短路保护结构，属于动力电池零配件技术领域，包括过流排和电极片，过流排有两个，电极片的两端分别与两个过流排接触，两个过流排和电极片组合成H型形状。本实用新型适用于800V高压系统，将低熔点合金电极片与高压过流排集成应用于软包高压大模组，在正常使用的同时又可以在短路瞬间熔断而保护电路，外壳内部设计灭弧材料，防止反向电压带来的二次危害。

Description

大模组串联铜排短路保护结构

技术领域

本实用新型属于动力电池零配件技术领域，涉及大模组串联铜排短路保护结构。

背景技术

随着新能源汽车行业的不断发展，大模组以其能量密度大、成组率高和空间利用率高等优势得到了很多新能源企业的青睐，软包电池也因其容量大、重量轻、内阻小并且设计灵活等优点被广泛应用于动力电池领域，与此同时其提升安全性显得尤为重要。动力电池内短路是触发热失控的诱因之一，当模组短路时，短时间短路电流会达到3000A～5000A，模组内聚集大量的热，易发生起火等安全危险。

现阶段动力电池短路多为系统层级或电芯层级的短路保护，系统层级短路保护的实施方案大多为在主回路上增加熔断保险丝，但是瞬时熔断后会产生较大的反向电压，产生二次危害；电芯层级短路保护的实施方案为在电芯内部设计保险丝，在短路瞬间断开回路，起到短路保护的作用。现阶段并无对模组层级的短路保护结构，尤其是针对高压大模组的短路保护，并且现阶段也没有针对软包动力电池的短路保护设计。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是大模组串联铜排短路保护结构，属于动力电池零配件技术领域，适用于800V高压系统，将低熔点合金电极片与高压过流排集成应用于软包高压大模组，在正常使用的同时又可以在短路瞬间熔断而保护电路，外壳内部设计灭弧材料，防止反向电压带来的二次危害。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：大模组串联铜排短路保护结构，属于动力电池零配件技术领域，包括过流排和电极片，过流排有两个，电极片的两端分别与两个过流排接触，两个过流排和电极片组合成H型形状。

进一步的，电极片的外侧安装有外壳，外壳的材质是非金属，外壳的厚度是0.8mm～1.5mm。

进一步的，外壳嵌设在电池模组底壳的加强筋上的凹槽内。

进一步的，外壳采用注塑形式一体成形。

进一步的，电极片和外壳之间有腔体，腔体内填充灭弧材料，灭弧材料是石英砂、绝缘油、压缩空气或六氟化硫。

进一步的，外壳包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体分别安装在电极片的两侧，上壳体和下壳体的连接方式是铆接或栓接。

进一步的，上壳体和下壳体之间填充光固化胶。

进一步的，电极片的形状是丝状或片状，电极片的材质是低熔点合金，电极片有多个。

进一步的，还包括助熔层，助熔层涂覆在电极片的表面，助熔层的材质是锡。

进一步的，过流排的两端分别与电池模组内的极耳焊接。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果如下：

1.本实用新型适用于800V高压系统，将低熔点合金电极片与高压过流排集成应用于软包高压大模组，在正常使用的同时又可以在短路瞬间熔断而保护电路，外壳内部设计灭弧材料，防止反向电压带来的二次危害。

2.本实用新型的电极片的两端分别与两个过流排接触，电极片和过流排之间焊接固定集成为一体，在实现正常工况及极限工况下运行的同时，又可以在短路瞬间发生熔断切断电路，降低诱发热失控的几率。

3.本实用新型的两个过流排和电极片组合成H型形状，H型结构设计易于实现电极片与过流排的集成，也易于实现与模组底壳加强筋的装配配合。

4.本实用新型的外壳的厚度是0.8mm～1.5mm，外壳的厚度根据具体结构可灵活改变，既易于实现电极片与过流排的集成，也易于进行外壳与电池模组底壳的加强筋的配合。

5.本实用新型的外壳采用注塑形式一体成形，外壳尺寸精确，强度高，不容易损坏，外壳可采用3D打印或机加工等形式制造。

6.本实用新型的电极片和外壳之间有腔体，腔体内填充灭弧材料，灭弧材料是石英砂、绝缘油、压缩空气或六氟化硫等灭弧气体或液体介质，防止熔断时反向电压产生电弧发生二次风险，使电池模组更加安全可靠。

7.本实用新型的助熔层涂覆在电极片的表面，助熔层的材质是锡，锡熔点较低，可以起到助熔的作用。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型大模组串联铜排短路保护结构的过流排和外壳的示意图；

图2是本实用新型大模组串联铜排短路保护结构的过流排、外壳、加强筋和电池模组的组合示意图。

附图标记：

1、过流排；2、外壳；3、电池模组；21、上壳体；22、下壳体；31、加强筋。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1和2所示，本实用新型为大模组串联铜排短路保护结构，属于动力电池零配件技术领域，包括过流排1和电极片，过流排1有两个，过流排1的材质是铜，电极片的两端分别与两个过流排1接触，电极片和过流排1之间焊接固定集成为一体，在实现正常工况及极限工况下运行的同时，又可以在短路瞬间发生熔断切断电路，降低诱发热失控的几率，两个过流排1和电极片组合成H型形状，H型结构设计易于实现电极片与过流排1的集成，也易于实现与模组底壳加强筋31的装配配合。

优选地，电极片的外侧安装有外壳2，外壳2的材质是非金属，外壳2的厚度是0.8mm～1.5mm，外壳2的厚度根据具体结构可灵活改变，既易于实现电极片与过流排1的集成，也易于进行外壳2与电池模组3底壳的加强筋31的配合。

优选地，外壳2嵌设在电池模组3底壳的加强筋31上的凹槽内，使外壳2不会脱离电池模组3。

优选地，外壳2采用注塑形式一体成形，外壳2尺寸精确，强度高，不容易损坏，外壳2也可采用其它成形方式，外壳2可采用3D打印或机加工等形式制造。

优选地，电极片和外壳2之间有腔体，腔体内填充灭弧材料，灭弧材料是石英砂、绝缘油、压缩空气或六氟化硫等灭弧气体或液体介质，防止熔断时反向电压产生电弧发生二次风险，使电池模组3更加安全可靠。

优选地，外壳2包括上壳体21和下壳体22，上壳体21和下壳体22分别安装在电极片的两侧，上壳体21和下壳体22的连接方式是铆接或栓接，固定更加牢固，不会脱落。

优选地，上壳体21和下壳体22之间填充光固化胶，固化后上壳体21和下壳体22密封性好，光固化胶固化后的强度可根据实际需求进行调整。

优选地，电极片的形状是丝状或片状，电极片的材质是低熔点合金，其熔点高于动力电池的正常及极限工况下的运行温度，实现电池模组3在运行中的过流，保证了电池模组3在极限条件下正常运行，不影响正常使用，在短路瞬间600A电流条件下，能在短路瞬间熔断，切断电池模组3连接回路而达到短路保护的作用，电极片有多个，电极片采用线切割的加工方式。

优选地，助熔层涂覆在电极片的表面，助熔层的材质是锡等助熔材质，锡熔点较低，可以起到助熔的作用。

优选地，过流排1的两端分别与电池模组3内的极耳焊接。

在实际工作过程中，大模组串联铜排短路保护结构替换了原有电池模组3的串联铜排中的一个或几个，过流排1与电池模组3内电芯两侧的极耳焊接完成电池单体的串联回路，在短路条件下电极片可以快速做出熔断响应，降低了诱发热失控的几率。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：包括过流排和电极片，过流排有两个，电极片的两端分别与两个过流排接触，两个过流排和电极片组合成H型形状。

2.根据权利要求1所述的大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：电极片的外侧安装有外壳，外壳的材质是非金属，外壳的厚度是0.8mm～1.5mm。

3.根据权利要求2所述的大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：外壳嵌设在电池模组底壳的加强筋上的凹槽内。

4.根据权利要求2所述的大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：外壳采用注塑形式一体成形。

5.根据权利要求2所述的大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：电极片和外壳之间有腔体，腔体内填充灭弧材料，灭弧材料是石英砂、绝缘油、压缩空气或六氟化硫。

6.根据权利要求2所述的大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：外壳包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体分别安装在电极片的两侧，上壳体和下壳体的连接方式是铆接或栓接。

7.根据权利要求6所述的大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：上壳体和下壳体之间填充光固化胶。

8.根据权利要求1所述的大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：电极片的形状是丝状或片状，电极片的材质是低熔点合金，电极片有多个。

9.根据权利要求1所述的大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：还包括助熔层，助熔层涂覆在电极片的表面，助熔层的材质是锡。

10.根据权利要求1～9任一项所述的大模组串联铜排短路保护结构，其特征在于：过流排的两端分别与电池模组内的极耳焊接。

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