專利名稱：一種電池組連接裝置、電池系統(tǒng)及電動(dòng)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池組連接裝置、電池系統(tǒng)及電動(dòng)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的電池種類中，單個(gè)電池或電池組的電壓均較低，在將電池組應(yīng)用于電動(dòng)工具、儲(chǔ)能系統(tǒng)、后備電源、電動(dòng)交通運(yùn)輸、軍事等領(lǐng)域時(shí)，常常需要將多個(gè)電池組串聯(lián)成電池系統(tǒng)來升高整體電壓以備使用，不同的電池組之間通常采用電池組連接條連接。傳統(tǒng)的電池組連接條一般使用純銅電纜線或者銅條，這種連接方式可以滿足電池系統(tǒng)的導(dǎo)流需要，但是在電池組之間發(fā)生意外過流或者短路時(shí)，由于串聯(lián)電池組的電壓較高，會(huì)產(chǎn)生非常大的電流，這時(shí)過流電流或者短路電流就會(huì)產(chǎn)生比較大的破壞力，輕則損壞·電池組，重則會(huì)發(fā)生起火、爆炸的等嚴(yán)重的安全事故。所以，在電池系統(tǒng)發(fā)生過流或者短路時(shí)，及時(shí)斷開電池系統(tǒng)回路和電池組之間的互相連接，降低短路電壓，減小短路電流是至關(guān)重要的。為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)通常會(huì)在整個(gè)電池系統(tǒng)的輸出端連接一保險(xiǎn)絲，在發(fā)生過流或短路時(shí)可以及時(shí)斷開主回路，在一定程度上減小了電池系統(tǒng)過流和短路的危險(xiǎn)性，并保護(hù)用電器。但是這種保護(hù)方法具有一定的局限性，只對(duì)電池系統(tǒng)外部短路起保護(hù)作用，對(duì)電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間的過流和短路沒有任何作用，當(dāng)電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間發(fā)生短路時(shí)，仍然會(huì)導(dǎo)致電池組燒毀或產(chǎn)生更大的事故。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種高安全性的電池組連接裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)無法對(duì)電池系統(tǒng)的內(nèi)部過流或短路起到保險(xiǎn)作用的問題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電池組連接裝置，設(shè)于各電池組之間，包括一保險(xiǎn)絲，以及連接于所述保險(xiǎn)絲兩端的導(dǎo)流連接體，還包括包覆在所述保險(xiǎn)絲和導(dǎo)流連接體之外的絕緣包覆層。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種電池系統(tǒng)，包括多個(gè)電池組，所述多個(gè)電池組通過所述的電池組連接裝置依次串聯(lián)。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種電動(dòng)設(shè)備，包括所述的電池系統(tǒng)。本實(shí)用新型提供的電池組連接裝置用于串聯(lián)多個(gè)電池組，形成具有內(nèi)部保險(xiǎn)功能的高壓電池系統(tǒng)，當(dāng)電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間發(fā)生過流或短路時(shí)，接近過流或短路電池組的保險(xiǎn)絲會(huì)自動(dòng)斷開，避免電池組被燒毀，進(jìn)而防止更嚴(yán)重的事故發(fā)生，提高了電池系統(tǒng)的安全性。采用該電池組連接裝置的電池系統(tǒng)由于內(nèi)置了具有保險(xiǎn)功能的連接裝置，有效地提高了電池系統(tǒng)的安全性。同時(shí)，采用該電池系統(tǒng)的電動(dòng)設(shè)備的安全性也得以提高。
圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例電池組連接裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例電池組連接裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例電池組連接裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋
本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述圖1、2、3分別示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電池組連接裝置的立體、正視、剖面結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。該電池組連接裝置主要用于將多個(gè)電池或電池組串聯(lián)，以獲得較高電壓的電池系統(tǒng)?？梢岳斫猓緦?shí)施例中的“電池組連接裝置”并非只用于連接電池組，當(dāng)然還包括連接單個(gè)電池的情況，為了便于說明，以下將“電池或電池組”簡(jiǎn)稱為“電池組”。如圖I，該電池組連接裝置主要包括一可在電池組發(fā)生過流或短路時(shí)自動(dòng)斷開的保險(xiǎn)絲1，在保險(xiǎn)絲I的兩端連接有導(dǎo)流連接體2，導(dǎo)流連接體2不與保險(xiǎn)絲I連接的一端則用于連接電池組，以滿足導(dǎo)流條件。另外，該裝置還包括包覆在保險(xiǎn)絲I和導(dǎo)流連接體2之外的絕緣包覆層3，用于保護(hù)保險(xiǎn)絲I和導(dǎo)流連接體2，并防止保險(xiǎn)絲I和導(dǎo)流連接體2與其他物件相連而發(fā)生短路等意外事故。采用上述電池組連接裝置將多個(gè)電池組串聯(lián)時(shí)，通過低阻抗的導(dǎo)流連接體2實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)的電流傳輸，通過高阻抗的保險(xiǎn)絲I對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行過流或短路保護(hù)，當(dāng)電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間發(fā)生過流或短路時(shí)，接近過流或短路電池組的保險(xiǎn)絲I會(huì)自動(dòng)斷開，避免電池組被燒毀，進(jìn)而防止更嚴(yán)重的事故發(fā)生，提高了電池系統(tǒng)的安全性。在本實(shí)施例中，組成電池系統(tǒng)的電池組的數(shù)量可為任意多個(gè)，電池組的種類也有多種，具體可以包括碳鋅電池、堿性電池、鋅錳電池、鋅空氣電池、鋰錳電池、水銀電池等一次電池，以及鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池。其中，鉛酸蓄電池及鋰離子電池的安全性較佳。在本實(shí)施例中，絕緣包覆層3可通過注塑形成或采用PVC套管熱封形成，可起到絕緣和加強(qiáng)連接裝置機(jī)械強(qiáng)度的作用。導(dǎo)流連接體2優(yōu)選由高導(dǎo)熱性的材料制成，具體可由鋅、錫、銅等金屬，銀銅合金、鉛銻合金等合金導(dǎo)體，以及半導(dǎo)體、高分子聚合物等材料制成。進(jìn)一步的，保險(xiǎn)絲I與導(dǎo)流連接體2可以采用相同材料，且一體成型，以便于加工。鑒于導(dǎo)流連接體2和保險(xiǎn)絲I的功能不同，要求導(dǎo)流連接體2的阻抗越小越好，而保險(xiǎn)絲I的阻抗要比導(dǎo)流連接體2的阻抗大得多，因此，本實(shí)施例可以根據(jù)實(shí)際的需要(如額定電流、過流值、熔斷時(shí)間等)合理的設(shè)計(jì)保險(xiǎn)絲I相對(duì)于導(dǎo)流連接體2的橫截面的比例，已達(dá)到預(yù)先要求的保護(hù)功能。另外，保險(xiǎn)絲I與導(dǎo)流連接體2也可以采用不同的材料制作，導(dǎo)流連接體2可以選擇上述高導(dǎo)電性的材料制成，而保險(xiǎn)絲I則可以根據(jù)需要選擇適當(dāng)導(dǎo)電性的材料，再通過連接件4 (如螺釘?shù)?相連接或直接焊接在一起，如圖2、3，當(dāng)然也可以直接焊接在一起。這種結(jié)構(gòu)同樣可以滿足導(dǎo)流和過流保護(hù)的要求，并且不需像采用相同材料那樣要精確設(shè)計(jì)保險(xiǎn)絲I與導(dǎo)流連接體2的橫截面比，可以根據(jù)實(shí)際需要在市面上選擇合適的保險(xiǎn)絲，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面比較簡(jiǎn)單，在一定程度上節(jié)約了制程和成本。進(jìn)一步的，該保險(xiǎn)絲I優(yōu)選自恢復(fù)的保險(xiǎn)絲，在過流或者短路條件解除后，該保險(xiǎn)絲I會(huì)自動(dòng)恢復(fù)連接，不需人工維護(hù)，使用方便。當(dāng)然也可應(yīng)用不可自恢復(fù)的保險(xiǎn)絲，斷開之后由人工維護(hù)。進(jìn)一步參考圖1、2，為 了便于檢查連接裝置的連接狀況，如保險(xiǎn)絲I是否與導(dǎo)流連接體2連接良好，在發(fā)生過流或短路時(shí)，哪部分保險(xiǎn)絲I已斷開等，本實(shí)施例可以將絕緣包覆層3設(shè)計(jì)成中央開孔的結(jié)構(gòu)，開孔31的位置與保險(xiǎn)絲I的位置相對(duì)應(yīng)，使保險(xiǎn)絲I外露，以便于檢查電池組的連接狀況，并快速進(jìn)行后續(xù)處理。在本實(shí)施例中，導(dǎo)流連接體2的形狀可為條形、片形或線纜形等，其與電池組可以通過螺栓壓接、端子對(duì)接或連接器對(duì)接等方式連接。優(yōu)選的，導(dǎo)流連接體2的形狀為片形，在該片形導(dǎo)流連接體2與電池組相連的一端開設(shè)有一小通孔21，如圖1、2。在將該連接裝置連接于電池組之間時(shí)，取一螺釘?shù)冗B接件穿過通孔21，將導(dǎo)流連接體2連接于電池組的相應(yīng)連接端子上，這種結(jié)構(gòu)便于制造和裝配，連接的穩(wěn)定性也較佳。本實(shí)用新型提供的電池組連接裝置用來串聯(lián)多個(gè)電池組，使整個(gè)電池系統(tǒng)的電壓升高，并具有內(nèi)部保險(xiǎn)的功能，在電池系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生過流或者短路時(shí)，距離過流或者短路位置最近的連接裝置會(huì)首先斷開，避免引發(fā)冒煙、起火、爆炸等安全事故，大大提高了高壓電池系統(tǒng)的安全性。以下提供一種該電池組連接裝置的使用實(shí)例該電池組連接裝置采用銅材料制作導(dǎo)流連接體2，保險(xiǎn)絲I采用自恢復(fù)型保險(xiǎn)絲，絕緣包覆層3采用注塑的方式固定在導(dǎo)流連接體和保險(xiǎn)絲的表面。該連接裝置的額定導(dǎo)流能力為150A，保險(xiǎn)絲I的額定電流為20A，過流值設(shè)置為50A，保險(xiǎn)絲I在電流為50A的情況下經(jīng)過5分鐘可斷開電路，在電流為100A的情況下經(jīng)過10秒鐘可斷開電路，電流大于150A時(shí)，在3秒之內(nèi)可斷開電路。用5條上述實(shí)施例的連接裝置串聯(lián)6個(gè)12V的電池組，形成一個(gè)72V的電池系統(tǒng)，配置好負(fù)載，然后用該電池系統(tǒng)分別以50A、100A、150A放電，測(cè)試時(shí)對(duì)應(yīng)的電流和連接裝置的斷開時(shí)間與上述情況基本相符，電池本身并無任何不良反應(yīng)，移除負(fù)載之后，連接裝置自動(dòng)恢復(fù)連接，可以在額定工作電流內(nèi)正常工作。該實(shí)例中的保險(xiǎn)絲I也可以采用不可自恢復(fù)的保險(xiǎn)絲，其實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是相同的。本實(shí)用新型還進(jìn)一步提供一種電池系統(tǒng)，其包括多個(gè)電池組，這多個(gè)電池組之間即通過上述的電池組連接裝置依次串聯(lián)，構(gòu)成高壓電池系統(tǒng)。該電池系統(tǒng)適用于各種電動(dòng)設(shè)備中，作為供電系統(tǒng)或儲(chǔ)能系統(tǒng)使用，適用于電動(dòng)工具、后備電源、電動(dòng)運(yùn)輸、軍事等領(lǐng)域。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電池組連接裝置，設(shè)于各電池組之間，其特征在于，包括一保險(xiǎn)絲，以及連接于所述保險(xiǎn)絲兩端的導(dǎo)流連接體，還包括包覆在所述保險(xiǎn)絲和導(dǎo)流連接體之外的絕緣包覆層。
2.如權(quán)利要求I所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流連接體與保險(xiǎn)絲的材料相同且一體成型。
3.如權(quán)利要求I所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流連接體與保險(xiǎn)絲的材料不同且通過連接件相連接或通過焊接的方式相連接。
4.如權(quán)利要求I所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述絕緣包覆層具有一使所述保險(xiǎn)絲外露的開孔。
5.如權(quán)利要求I所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流連接體的形狀為條形、片形或線纜型。
6.如權(quán)利要求5所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流連接體的形狀為片形，所述導(dǎo)流連接體與電池組相連的一端設(shè)有通孔，用于供連接件穿過以將所述導(dǎo)流連接體連接于電池組上。
7.如權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述保險(xiǎn)絲為可在斷開后自動(dòng)恢復(fù)連接的保險(xiǎn)絲。
8.一種電池系統(tǒng)，包括多個(gè)電池組，其特征在于，所述多個(gè)電池組通過權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的電池組連接裝置依次串聯(lián)。
9.一種電動(dòng)設(shè)備,其特征在于,包括權(quán)利要求8所述的電池系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型適用于電子技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種電池組連接裝置、電池系統(tǒng)及電動(dòng)設(shè)備，電池組連接裝置設(shè)于各電池組之間，包括一保險(xiǎn)絲，以及連接于所述保險(xiǎn)絲兩端的導(dǎo)流連接體，還包括包覆在所述保險(xiǎn)絲和導(dǎo)流連接體之外的絕緣包覆層。本實(shí)用新型提供的電池組連接裝置用于串聯(lián)多個(gè)電池組，形成具有內(nèi)部保險(xiǎn)功能的高壓電池系統(tǒng)，當(dāng)電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間發(fā)生過流或短路時(shí)，接近過流或短路電池組的保險(xiǎn)絲會(huì)自動(dòng)斷開，避免電池組被燒毀，進(jìn)而防止更嚴(yán)重的事故發(fā)生，提高了電池系統(tǒng)的安全性。采用該電池組連接裝置的電池系統(tǒng)由于內(nèi)置了具有保險(xiǎn)功能的連接裝置，有效地提高了電池系統(tǒng)的安全性。同時(shí)，采用該電池系統(tǒng)的電動(dòng)設(shè)備的安全性也得以提高。
文檔編號(hào)H01M2/34GK202772215SQ20122036029
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者彭斌, 衣守忠, 涂繼軍, 蔣野, 張鵬 申請(qǐng)人:深圳市雄韜電源科技股份有限公司