本實(shí)用新型涉及電子保險(xiǎn)絲領(lǐng)域,尤其涉及一種鋰離子電池用圓盤形、圓柱形保險(xiǎn)裝置,在電流過載狀態(tài)時(shí)對電池進(jìn)行保護(hù)以防止爆炸和起火。
背景技術(shù):
在30年前,圓柱鋰離子電池已經(jīng)應(yīng)用于消費(fèi)類移動設(shè)備。在過充電或短路情況下,可充電的鋰離子電池容易著火或爆炸。為了在過電流的情況下保護(hù)電池,使用了一種圓盤形正溫度系數(shù)熱敏電阻(Positive Temperature Coefficient,簡稱PTC)材料的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲,該P(yáng)TC圓盤保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。這種PTC材料的電阻在過流狀況下會急劇增加,因而將電流減少到一個(gè)安全的水平。受限于材料自身的特性,如材料的高電阻率,通常PTC產(chǎn)品的性能局限于工作電流低于10A,電壓在20-30V。隨著電動汽車和能源儲存系統(tǒng)對圓柱形鋰離子電池應(yīng)用的增長(例如:通用的 18650和26650鋰電池),PTC圓盤保險(xiǎn)絲在這種超出其工作電壓及電流的應(yīng)用領(lǐng)域就不再適用了,即使在電動汽車和能源儲存系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,簡稱BMS)內(nèi)有很多的傳感器和控制器可以降低電池失效的風(fēng)險(xiǎn),可是在一些不安全的條件下,電池仍然有潛在的爆炸風(fēng)險(xiǎn),如電池內(nèi)部的短路,這仍然會對人員生命和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅。因此,研發(fā)一種安裝在電池內(nèi)部的保險(xiǎn)裝置仍然是必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種鋰離子電池用圓盤形、圓柱形保險(xiǎn)裝置,安裝在圓柱電池內(nèi),能夠在過電流時(shí)切斷通過電池的電流來阻止著火和爆炸。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果,本實(shí)用新型公開了一種鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置,包括:
第一環(huán)形導(dǎo)電體,電連接于鋰離子電池的第一電極;
第二環(huán)形導(dǎo)電體,包含相互隔離的第一金屬環(huán)和第二金屬環(huán),所述第一金屬環(huán)電連接于鋰離子電池的第二電極;
保險(xiǎn)絲,電連接于所述第一金屬環(huán)和所述第二金屬環(huán);
環(huán)形絕緣基材,填充于所述第一環(huán)形導(dǎo)電體和所述第二環(huán)形導(dǎo)電體之間;以及
導(dǎo)電孔,開設(shè)于所述第一環(huán)形導(dǎo)電體并貫穿所述環(huán)形絕緣基材和所述第二金屬環(huán),導(dǎo)通所述第一環(huán)形導(dǎo)電體和所述第二金屬環(huán)。
所述鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于,所述第一金屬環(huán)和所述第二金屬環(huán)之間通過蝕刻區(qū)相互隔離,所述蝕刻區(qū)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)通所述第一金屬環(huán)和所述第二金屬環(huán)的保險(xiǎn)功能區(qū),所述保險(xiǎn)絲形成于所述保險(xiǎn)功能區(qū)。
所述鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于,所述蝕刻區(qū)的寬度大于等于0.1mm。
所述鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于,所述保險(xiǎn)功能區(qū)上鍍有錫體。
所述鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于,所述錫體上設(shè)有覆蓋所述保險(xiǎn)功能區(qū)的絕緣層。
所述鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于,所述導(dǎo)電孔的孔壁上鍍有金屬導(dǎo)電層。
所述鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于,所述第一金屬環(huán)位于所述第二金屬環(huán)的外側(cè),所述導(dǎo)電孔為所述第一環(huán)形導(dǎo)電體、所述環(huán)形絕緣基材及所述第二金屬環(huán)的中心孔。
本實(shí)用新型還公開了一種鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置,包括:
第一環(huán)形導(dǎo)電體,電連接于鋰離子電池的第一電極;
第二環(huán)形導(dǎo)電體,電連接于鋰離子電池的第二電極;
環(huán)形絕緣基材,填充于所述第一環(huán)形導(dǎo)電體和所述第二環(huán)形導(dǎo)電體之間;
第一導(dǎo)電孔,開設(shè)于所述第一環(huán)形導(dǎo)電體并深入所述環(huán)形絕緣基材中,所述第一導(dǎo)電孔與所述第一環(huán)形導(dǎo)電體導(dǎo)通;
第二導(dǎo)電孔,開設(shè)于所述第二環(huán)形導(dǎo)電體并深入所述環(huán)形絕緣基材中,所述第二導(dǎo)電孔與所述第二環(huán)形導(dǎo)電體導(dǎo)通;以及
保險(xiǎn)絲,電連接于所述第一導(dǎo)電孔和所述第二導(dǎo)電孔。
所述鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于,所述環(huán)形絕緣基材中夾設(shè)有金屬層,所述保險(xiǎn)絲設(shè)于所述金屬層上。
所述鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于,所述第一導(dǎo)電孔和所述第二導(dǎo)電孔中填充有導(dǎo)電材料。
所述鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步的改進(jìn)在于,所述第一導(dǎo)電孔和所述第二導(dǎo)電孔的孔壁上鍍有金屬導(dǎo)電層。
本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案,使其具有以下有益效果:
1、底部電極通過電鍍的通孔內(nèi)圈表面與頂部電極連通,采用蝕刻在將頂部電極蝕刻出兩個(gè)金屬區(qū)域,兩個(gè)金屬區(qū)域分別與鋰離子電池的正負(fù)電極連接,并在該兩個(gè)金屬區(qū)域之間形成保險(xiǎn)絲,使得本裝置可安裝在圓柱鋰離子電池內(nèi),能夠在過電流時(shí)切斷通過電池的電流來阻止著火和爆炸;
2、保險(xiǎn)絲由金屬材料組成,相對PTC來講金屬材料的導(dǎo)電率高,可承受的電流,電壓相對要高得多;
3、采用在第一金屬環(huán)和第二金屬環(huán)之間的蝕刻區(qū)內(nèi)設(shè)置滅弧層,可以在高壓情況時(shí)提升保險(xiǎn)絲的滅弧能力;
4、保險(xiǎn)絲采用蝕刻的方式形成,可根據(jù)熔斷點(diǎn)要求設(shè)計(jì)保險(xiǎn)絲的形狀。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有的PTC圓盤保險(xiǎn)絲的平面示意圖。
圖2為現(xiàn)有的PTC圓盤保險(xiǎn)絲的橫截面示意圖。
圖3為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第一種實(shí)施例的平面示意圖。
圖4為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第一種實(shí)施例的橫截面示意圖。
圖5為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第二種實(shí)施例的橫截面示意圖。
圖6為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第三種實(shí)施例的平面示意圖。
圖7為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第三種實(shí)施例的橫截面示意圖。
圖8為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第四種實(shí)施例的平面示意圖。
圖9為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第四種實(shí)施例的橫截面示意圖。
圖10為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第五種實(shí)施例的平面示意圖。
圖11為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第五種實(shí)施例的橫截面示意圖。
圖12為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第六種實(shí)施例的平面示意圖。
圖13為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第六種實(shí)施例的橫截面示意圖。
圖14為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第七種實(shí)施例的平面示意圖。
圖15為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第八種實(shí)施例的平面示意圖。
圖16為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第九種實(shí)施例的平面示意圖。
圖17為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第九種實(shí)施例的橫截面示意圖。
圖18為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第十種實(shí)施例的平面示意圖。
圖19為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第十種實(shí)施例的橫截面示意圖。
圖20為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第十一種實(shí)施例的平面示意圖。
圖21為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的第十二種實(shí)施例的平面示意圖。
圖22為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置的第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖23為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置的第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖24為本實(shí)用新型鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置的第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置安裝在圓柱鋰離子電池內(nèi),其功能是在過電流時(shí)切斷通過電池的電流來阻止著火和爆炸。本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置主要由三明治結(jié)構(gòu)組成,頂部和底部是電極,中間是絕緣基材,該裝置的外圈和內(nèi)圈與工業(yè)內(nèi)通用的圓柱電池相配,外圈的范圍從5mm到50mm,內(nèi)圈的范圍從3mm到40mm。
下面例舉了本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的幾種不同的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方式。
首先,參閱圖3和圖4所示,本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置主要由第一環(huán)形導(dǎo)電體11、第二環(huán)形導(dǎo)電體12和環(huán)形絕緣基材13三層組成,環(huán)形絕緣基材13填充于第一環(huán)形導(dǎo)電體11和第二環(huán)形導(dǎo)電體12 之間,構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu),且該三明治結(jié)構(gòu)的外圈和內(nèi)圈與工業(yè)內(nèi)通用的圓柱鋰離子電池相配,外圈的范圍從5mm到50mm,內(nèi)圈的范圍從3mm到 40mm。
第一環(huán)形導(dǎo)電體11為覆蓋于環(huán)形絕緣基材13底部的導(dǎo)電層,如銅,鎳,鋁或其他金屬材料,作為裝置的底部電極。第二環(huán)形導(dǎo)電體12為覆蓋于環(huán)形絕緣基材13頂部的導(dǎo)電層,如銅,鎳,鋁或其他金屬材料,作為裝置的頂部電極。
其中,第一環(huán)形導(dǎo)電體11電連接于鋰離子電池的第一電極,具體地,該第一環(huán)形導(dǎo)電體11通過卷邊處理與鋰離子電池的排氣通道連接,該排氣通道又通過焊接或其他連接方式與鋰離子電池的第一電極連接。
第二環(huán)形導(dǎo)電體12包含相互隔離的第一金屬環(huán)121和第二金屬環(huán) 122,其中,該第一金屬環(huán)121電連接于鋰離子電池的第二電極,具體地,該第一金屬環(huán)121連接到鋰離子電池的金屬外殼,該金屬外殼形成鋰離子電池的第二電極,該第二電極與該第一電極構(gòu)成鋰離子電池的正負(fù)兩極。
環(huán)形絕緣基材13填充于第一環(huán)形導(dǎo)電體11和第二環(huán)形導(dǎo)電體12之間。該環(huán)形絕緣基材13可由FR4、FR4系統(tǒng)、陶瓷板、其他聚合物材料(如 PE、PP、PVDF,其他氟聚合物)制成,或者由陶瓷板、其他聚合物材料 (如PE、PP、PVDF,其他氟聚合物)及填充物(如玻纖,用于聚合工藝的無機(jī)填料)制成。由于在裝配過程中存在潛在的電解溢出,最好使用無極性材料制作該環(huán)形絕緣基材13。
本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置還包括至少一導(dǎo)電孔14,該導(dǎo)電孔14開設(shè)于第一環(huán)形導(dǎo)電體11并貫穿環(huán)形絕緣基材13和第二環(huán)形導(dǎo)電體12的第二金屬環(huán)122,該導(dǎo)電孔14的內(nèi)表面鍍有金屬導(dǎo)電層141,導(dǎo)通該第一環(huán)形導(dǎo)電體11和該第二金屬環(huán)122。進(jìn)而,使得底部的第一環(huán)形導(dǎo)電體11通過該導(dǎo)電孔14與頂部的第二環(huán)形導(dǎo)電體12的第二金屬環(huán)122 電性導(dǎo)通,構(gòu)成第一導(dǎo)電部分,又由于第一環(huán)形導(dǎo)電體11與鋰離子電池的第一電極電性連接,因此,該由第一環(huán)形導(dǎo)電體11、導(dǎo)電孔14及第二金屬環(huán)122構(gòu)成的第一導(dǎo)電部分與鋰離子電池的第一電極電性連接。而第二環(huán)形導(dǎo)電體12的第一金屬環(huán)121與其第二金屬環(huán)122相互隔離,并與鋰離子電池的第二電極電性連接,構(gòu)成了第二導(dǎo)電部分,兩導(dǎo)電部分于第二環(huán)形導(dǎo)電體所在層面上相互隔離。
該存在于第二環(huán)形導(dǎo)電體12的第一金屬環(huán)11和第二金屬環(huán)12之間的隔離帶,為對整體第二環(huán)形導(dǎo)電體12進(jìn)行蝕刻,露出下方的環(huán)形絕緣基材 13所形成的蝕刻區(qū)15。因而,在第一金屬環(huán)121和第二金屬環(huán)122之間通過該蝕刻區(qū)15相互隔離,在蝕刻時(shí),于該蝕刻區(qū)15內(nèi)保留一段或多段區(qū)間不作蝕刻,在蝕刻完成后,于該蝕刻區(qū)15內(nèi)形成一段或多段保險(xiǎn)功能區(qū) 16,該一段或多段保險(xiǎn)功能區(qū)16的材質(zhì)仍為原未被蝕刻的第二環(huán)形導(dǎo)電體 12的材質(zhì),導(dǎo)通兩側(cè)的第一金屬環(huán)121和第二金屬環(huán)122,即形成第一金屬環(huán)121和第二金屬環(huán)122之間的保險(xiǎn)絲。
根據(jù)實(shí)際需求,保險(xiǎn)絲兩側(cè)的第一金屬環(huán)121和第二金屬環(huán)122的金屬面積可以變化,導(dǎo)電孔14兩端的第一環(huán)形導(dǎo)電體11和第二金屬環(huán)122 的金屬面積也可變化,配合圖4和5所示,第一環(huán)形導(dǎo)電體11可以為覆蓋在環(huán)形絕緣基材13的整個(gè)下表面,或是僅覆蓋部分靠近導(dǎo)電孔14的環(huán)形區(qū)域,抑或是各種不同的圖案,當(dāng)僅改變第一環(huán)形導(dǎo)電體的金屬面積時(shí),其上表面的平面結(jié)構(gòu)圖無變化。同樣的,參閱圖6和圖7所示,在蝕刻第二環(huán)形導(dǎo)電體時(shí),可適當(dāng)改變第一金屬環(huán)121和第二金屬環(huán)122的金屬面積,如減小第一金屬環(huán)121的面積,或者,配合圖8和圖9所示,完全去除遠(yuǎn)離保險(xiǎn)絲一側(cè)的部分第一金屬環(huán),較多地露出下方的環(huán)形絕緣基材 13,通過改變金屬面積,可以用于調(diào)整所形成的保險(xiǎn)絲的散熱。
第二環(huán)形導(dǎo)電體12的第一金屬環(huán)121和第二金屬環(huán)122之間的蝕刻區(qū) 15的寬度范圍為從0.1mm到任何寬度,該寬度可以由應(yīng)用的電壓和電流來決定。該蝕刻區(qū)15為第一金屬環(huán)121和第一金屬環(huán)122所在兩導(dǎo)電部分之間的絕緣,對于防止兩導(dǎo)電部分之間的電弧非常重要,因此,該絕緣可以是空氣,或者覆蓋一層絕緣材料來防止在高電壓應(yīng)用時(shí)的電弧。推薦使用高性能的絕緣材料。
配合圖10和圖11所示,保險(xiǎn)絲上可覆蓋一層絕緣層或者包含滅弧材料的絕緣層,將包含滅弧材料的絕緣層簡稱為滅弧層,該絕緣層或滅弧層 18可以是PCB工業(yè)通用的阻焊油墨,可將該絕緣層或滅弧層18覆蓋在錫體17和保險(xiǎn)功能區(qū)16的保險(xiǎn)絲上。該滅弧層18亦可完全填充并覆蓋于整個(gè)蝕刻區(qū),如圖12和圖13所示,該含滅弧材料的滅弧層18在高壓情況相時(shí)有助于保險(xiǎn)絲滅弧。
再配合圖14所示,保險(xiǎn)絲的數(shù)量可以是1個(gè)或多個(gè),在本實(shí)施例中,采用三個(gè)保險(xiǎn)絲的結(jié)構(gòu),三個(gè)保險(xiǎn)絲以圓盤結(jié)構(gòu)的圓心為中心,環(huán)形列陣于頂部的第二環(huán)形導(dǎo)電體的蝕刻區(qū)內(nèi)。保險(xiǎn)絲的數(shù)量可根據(jù)應(yīng)用需求來定。保險(xiǎn)絲可以由任何可適用于PCB板的金屬或合金組成,例如:銅、銀、鎳、以及這些金屬的合金等。對于銅保險(xiǎn)絲,可以在保險(xiǎn)絲上加上錫體17,該錫體可以選擇性電鍍到一定的保護(hù)功能區(qū)域16來降低保險(xiǎn)動作溫度。在本實(shí)施例中,形成一種內(nèi)部金屬混合物,其熔斷溫度比銅要低。同樣地,配合圖15所示,在每個(gè)保險(xiǎn)絲上都可通過覆蓋滅弧層18來起到保險(xiǎn)絲的滅弧作用。
配合圖16和圖17所示,由于本實(shí)用新型中的保險(xiǎn)絲是通過蝕刻形成的,因此該保險(xiǎn)絲可以設(shè)計(jì)成不同形狀以達(dá)到期望的熔斷點(diǎn)要求,圖中所示為Z字形。
本實(shí)用新型中的第一環(huán)形導(dǎo)電體11、環(huán)形絕緣基材13及第二環(huán)形導(dǎo)電體11的中心孔重合,第二環(huán)形導(dǎo)電體11的第一金屬環(huán)121位于第二金屬環(huán)122的外圈,在上述實(shí)施例中導(dǎo)電孔14為第一環(huán)形導(dǎo)電體11、環(huán)形絕緣基材13及第二金屬環(huán)122的中心孔,因此,只要在該中心孔的內(nèi)表面鍍一層金屬導(dǎo)電層141,便可以形成導(dǎo)通底部第一環(huán)形導(dǎo)電體11和頂部第二金屬環(huán)122的導(dǎo)電孔14,實(shí)現(xiàn)第一環(huán)形導(dǎo)電體11與第二金屬環(huán)122的電性導(dǎo)通。
導(dǎo)電孔14還可開設(shè)在第一環(huán)形導(dǎo)電體11的環(huán)形面上并貫穿環(huán)形絕緣基材13及第二金屬環(huán)122的環(huán)形面,在導(dǎo)電孔14的內(nèi)表面鍍有金屬導(dǎo)電層,電性導(dǎo)通底部的第一環(huán)形導(dǎo)電體11和頂部的第二金屬環(huán)122,可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電孔,如圖18和圖19所示,以圓盤的圓心為中心以環(huán)形列陣的方式設(shè)置有3個(gè)該導(dǎo)電孔14,且導(dǎo)電孔14設(shè)置數(shù)量與保險(xiǎn)絲的數(shù)量相對應(yīng),且在設(shè)置時(shí)也靠近保險(xiǎn)絲設(shè)置,以提高保險(xiǎn)絲的熔斷靈敏度。圖 20所示為在對應(yīng)的保險(xiǎn)絲上覆蓋滅弧層18,而圖21所示為單獨(dú)設(shè)置一個(gè)導(dǎo)電孔14的實(shí)施例,相應(yīng)的,在靠近該導(dǎo)電孔14位置的第二環(huán)形導(dǎo)電體 12上形成一個(gè)保險(xiǎn)絲,并在該一個(gè)保險(xiǎn)絲上覆蓋滅弧層18。
以上為暴露式保險(xiǎn)絲的本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形保險(xiǎn)裝置的實(shí)施例,本實(shí)用新型還給出了一種具有嵌入式保險(xiǎn)絲的鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置,配合圖22所示,該鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置主要由第一環(huán)形導(dǎo)電體21、第二環(huán)形導(dǎo)電體22和環(huán)形絕緣基材23三層組成,環(huán)形絕緣基材23填充于第一環(huán)形導(dǎo)電體21和第二環(huán)形導(dǎo)電體22之間,該裝置的外圈和內(nèi)圈與工業(yè)內(nèi)通用的圓柱鋰離子電池相配,外圈的范圍從5mm到 50mm,內(nèi)圈的范圍從3mm到40mm。
第一環(huán)形導(dǎo)電體21為覆蓋于環(huán)形絕緣基材23底部的導(dǎo)電層,如銅,鎳,鋁或其他金屬材料,作為裝置的底部電極。第二環(huán)形導(dǎo)電體22為覆蓋于環(huán)形絕緣基材23頂部的導(dǎo)電層,如銅,鎳,鋁或其他金屬材料,作為裝置的頂部電極。
其中,第一環(huán)形導(dǎo)電體21電連接于鋰離子電池的第一電極,第二環(huán)形導(dǎo)電體22電連接于鋰離子電池的第二電極,該第二電極與該第一電極構(gòu)成鋰離子電池的正負(fù)兩極。電流從第一環(huán)形導(dǎo)電體21和第二環(huán)形導(dǎo)電體22 上流過。
第一環(huán)形導(dǎo)電體21上開設(shè)有第一導(dǎo)電孔241,且該第一導(dǎo)電孔241向上深入上方的環(huán)形絕緣基材23中,可采用電鍍的方式形成該第一導(dǎo)電孔 241;該第一導(dǎo)電孔241內(nèi)填充有導(dǎo)電材料,形成導(dǎo)電盲孔,并與底部的第一環(huán)形導(dǎo)電體21電性導(dǎo)通。
第二環(huán)形導(dǎo)電體22上開設(shè)有第二導(dǎo)電孔242,且該第二導(dǎo)電孔242向下深入下方的環(huán)形絕緣基材23中可采用電鍍的方式形成該第一導(dǎo)電孔 241;該第二導(dǎo)電孔242內(nèi)填充有導(dǎo)電材料,形成導(dǎo)電盲孔,并與頂部的第二環(huán)形導(dǎo)電體22電性導(dǎo)通。
保險(xiǎn)絲25電連接于上述第一導(dǎo)電孔241和上述第二導(dǎo)電孔242,第一導(dǎo)電孔241與第二導(dǎo)電孔242與頂部或底部的電極相連,又與保險(xiǎn)絲融合在一起,形成保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)。
根據(jù)應(yīng)用的需求,該保險(xiǎn)絲結(jié)構(gòu)可做成多層,在該環(huán)形絕緣基材23 中夾設(shè)多層金屬層26,將保險(xiǎn)絲25融合于該金屬層26上,在每一層金屬層26上均可設(shè)置保險(xiǎn)絲,但不限于設(shè)置一根保險(xiǎn)絲,因此,該金屬層可作為承載保險(xiǎn)絲的載電層來使用。金屬層與金屬層、金屬層與第一環(huán)形導(dǎo)電層、金屬層與第二環(huán)形導(dǎo)電層之間均應(yīng)保證設(shè)有至少一層絕緣材料,以保證每層保險(xiǎn)絲之間的絕緣。第一導(dǎo)電孔241和第二導(dǎo)電孔242則作為金屬層的層與層之間的連接,來實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)絲的功能。但是第一導(dǎo)電孔241不貫穿環(huán)形絕緣基材,即不與頂部的第二環(huán)形導(dǎo)電體導(dǎo)通;同樣地,第二導(dǎo)電孔242也不貫穿環(huán)形絕緣基材,即不與底部的第一環(huán)形導(dǎo)電體導(dǎo)通。
其中,以一個(gè)第一導(dǎo)電孔241和一個(gè)第二導(dǎo)電孔242為一組,在本實(shí)用新型鋰離子電池用圓柱形保險(xiǎn)裝置中可僅設(shè)置一組,也可同時(shí)設(shè)置多組,可將第一導(dǎo)電孔241和第二導(dǎo)電孔242均設(shè)置在柱形的一側(cè),此時(shí)連接在第一導(dǎo)電體241和第二導(dǎo)電體242之間的保險(xiǎn)絲25呈弧形段,如圖22所示。當(dāng)在柱形的兩側(cè)分別設(shè)置一組第一導(dǎo)電孔241和第二導(dǎo)電孔242時(shí),則如圖23所示。
或者,也可采用如圖24所示,將第一導(dǎo)電體241設(shè)置在柱形的右側(cè),而將第二導(dǎo)電體242設(shè)置在柱形的左側(cè),保險(xiǎn)絲25呈環(huán)形,整圈設(shè)置,連接在第一導(dǎo)電體241和第二導(dǎo)電體242之間。
本實(shí)用新型鋰離子電池用圓盤形、圓柱形保險(xiǎn)裝置具有以下有益效果:
1、底部電極通過電鍍的內(nèi)圈表面或者通孔與頂部電極連通,采用蝕刻在將頂部電極蝕刻出兩個(gè)金屬區(qū)域,兩個(gè)金屬區(qū)域分別與鋰離子電池的正負(fù)電極連接,并在該兩個(gè)金屬區(qū)域之間形成保險(xiǎn)絲,使得本裝置可安裝在圓柱鋰離子電池內(nèi),能夠在過電流時(shí)切斷通過電池的電流來阻止著火和爆炸;
2、采用在第一金屬環(huán)和第二金屬環(huán)之間的蝕刻區(qū)內(nèi)設(shè)置滅弧層,可以在高壓情況時(shí)提升保險(xiǎn)絲的滅弧能力;
3、保險(xiǎn)絲采用蝕刻的方式形成,可根據(jù)熔斷點(diǎn)要求設(shè)計(jì)保險(xiǎn)絲的形狀。
以上結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對本實(shí)用新型做出種種變化例。因而,實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定,本實(shí)用新型將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。