本實(shí)用新型涉及鋰離子電池保護(hù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種防止電池?zé)崾Э氐碾娫醇肮╇娤到y(tǒng)。

背景技術(shù)：

汽車使用越來越普及，全球環(huán)境污染和石油緊缺問題也越來越突出。由于鋰電池具有對(duì)環(huán)境污染小、無噪音、能量高等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)被廣泛的應(yīng)用，尤其是近幾年應(yīng)用于一種電動(dòng)汽車，該電動(dòng)汽車主要工作原理是通過鋰電池向電動(dòng)機(jī)提供電能，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而推動(dòng)汽車前進(jìn)。

鋰電池在充、放電使用下，電池內(nèi)部發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱量，當(dāng)電池單體受外力擠壓、穿刺及發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，會(huì)加劇鋰電池內(nèi)部發(fā)熱，并產(chǎn)生高溫氣體，極易發(fā)生爆炸、著火等事故。若不采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，?dāng)其中一個(gè)電池單體發(fā)生熱失穩(wěn)時(shí)，會(huì)波及鄰近的其他電池單體，導(dǎo)致熱失控傳播，引發(fā)更大的事故。

日常使用的電池組由多排多列的電池單體組成，通常電池單體上沒有設(shè)置短路保護(hù)裝置，安全可靠性差。某一電池單體內(nèi)的電解液及高溫氣體發(fā)生爆噴時(shí)，由于該電池單體形變而導(dǎo)致該電池單體與正負(fù)極集流板導(dǎo)通，使得整個(gè)電池組發(fā)生短路，持續(xù)的短路會(huì)使熱失穩(wěn)的電池單體及周邊電池單體的溫度急劇上升，引發(fā)熱失控蔓延。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種防止電池?zé)崾Э氐碾娫醇肮╇娤到y(tǒng)，其能夠在某個(gè)電池單體發(fā)生熱失穩(wěn)時(shí)，通過短路保護(hù)，使熱失穩(wěn)的電池單體不會(huì)與周邊電池單體及正、負(fù)極集流板發(fā)生導(dǎo)通，進(jìn)而避免二次短路的發(fā)生，從根本上抑制了熱失控的傳播。

本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供一種防止電池?zé)崾Э氐碾娫矗鲭娫窗ǘ鄠€(gè)電池單體及集流板組件，其中：

所述集流板組件包括正集流板及負(fù)集流板，所述多個(gè)電池單體平行設(shè)置于所述負(fù)集流板與正集流板之間，所述正集流板及負(fù)集流板上分別設(shè)置有絕緣件；

所述負(fù)集流板與所述多個(gè)電池單體的負(fù)極通過負(fù)極連接板電性連接；

所述正集流板與所述多個(gè)電池單體的正極通過多個(gè)正極連接件電性連接。

在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，所述絕緣件包括絕緣層，所述絕緣層分別設(shè)置于所述正集流板及負(fù)集流板上，其中：

所述正集流板的所述絕緣層設(shè)置于所述正集流板靠近電池單體一側(cè)的表面上；

所述負(fù)集流板的所述絕緣層設(shè)置于所述負(fù)集流板遠(yuǎn)離電池單體一側(cè)的表面上或者所述負(fù)集流板兩側(cè)表面上均設(shè)置有所述絕緣層。

在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，所述絕緣件還包括用于將所述絕緣層與所述正集流板，及所述絕緣層與所述負(fù)集流板分別加固的絕緣固定件，其中：

加固所述正集流板及所述絕緣層的所述絕緣固定件上開設(shè)有多個(gè)用于將所述電池單體的正極露出的第一凸孔，所述第一凸孔開設(shè)的數(shù)量與所述電池單體的數(shù)量相同；

加固所述負(fù)集流板及所述絕緣層的所述絕緣固定件上開設(shè)有多個(gè)用于將所述電池單體的負(fù)極露出的第二凸孔，所述第二凸孔開設(shè)的數(shù)量與所述電池單體的數(shù)量相同。

在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，所述正集流板上開設(shè)有多個(gè)用于將所述多個(gè)電池單體的正極露出的第一通孔，所述第一通孔開設(shè)的數(shù)量及位置與所述第一凸孔相匹配。

在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，所述負(fù)集流板上開設(shè)有多個(gè)用于將所述多個(gè)電池單體的負(fù)極露出的第二通孔，所述第二通孔開設(shè)的數(shù)量及位置與所述第二凸孔相匹配。

在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，所述負(fù)極連接板包括多個(gè)負(fù)極連接件，多個(gè)所述負(fù)極連接件設(shè)置的數(shù)量及位置與所述負(fù)集流板上開設(shè)的多個(gè)所述第二通孔的數(shù)量及位置相匹配。

在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，所述負(fù)極連接件包括負(fù)極本體、負(fù)極耳及用于連接所述負(fù)極本體及負(fù)極耳的熔斷件，所述負(fù)極耳與所述電池單體的負(fù)極電性連接，所述負(fù)極本體與所述負(fù)集流板固定連接。

在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，所述負(fù)極連接件為平面螺旋結(jié)構(gòu)。

在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，所述正極連接件為片狀結(jié)構(gòu)，所述正極連接件包括正極本體、正極耳及用于連接所述正極本體及正極耳的熔斷片，所述正極耳與所述電池單體的正極電性連接，所述正極本體與所述正集流板固定連接。

本實(shí)用新型較佳實(shí)施例還提供一種供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括上述任意一項(xiàng)的防止電池?zé)崾Э氐碾娫础?/p>

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實(shí)用新型提供的防止電池?zé)崾Э氐碾娫醇肮╇娤到y(tǒng)，具有以下有益效果：

所述電源包括多個(gè)電池單體及集流板組件。所述集流板組件包括正集流板及負(fù)集流板，所述多個(gè)電池單體平行設(shè)置于所述負(fù)集流板與正集流板之間，所述正集流板及負(fù)集流板上分別設(shè)置有絕緣件。所述負(fù)集流板與所述多個(gè)電池單體的負(fù)極通過負(fù)極連接板電性連接。所述正集流板與所述多個(gè)電池單體的正極通過多個(gè)正極連接件電性連接。由此，即使在某個(gè)電池單體發(fā)生熱失穩(wěn)時(shí)，該熱失穩(wěn)的電池單體不會(huì)與周邊電池單體及正、負(fù)極集流板發(fā)生導(dǎo)通，進(jìn)而避免二次短路的發(fā)生，從根本上抑制了熱失控的傳播。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的防止電池?zé)崾Э氐碾娫吹慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的圖1所示的單個(gè)電池單體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的圖1所示的負(fù)極連接板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的圖3所示的負(fù)極連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的圖1所示的正極連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-電池單體；110-正極；120-負(fù)極；200-集流板組件；210-正集流板；212-第一通孔；220-負(fù)集流板；222-第二通孔；300-絕緣件；310-絕緣層；320-絕緣固定件；321-第一凸孔；323-第二凸孔；400-負(fù)極連接板；410-負(fù)極連接件；412-負(fù)極本體；414-負(fù)極耳；416-熔斷件；500-正極連接件；510-正極本體；512-正極耳；514-熔斷片。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的電源或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

此外，術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

請(qǐng)參閱圖1，圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的防止電池?zé)崾Э氐碾娫吹慕Y(jié)構(gòu)示意圖。所述防止電池?zé)崾Э氐碾娫窗ǘ鄠€(gè)電池單體100、集流板組件200、絕緣件300、負(fù)極連接板400及正極連接件500。

在本實(shí)施例中，所述集流板組件200包括正集流板210及負(fù)集流板220，所述多個(gè)電池單體100平行設(shè)置于所述負(fù)集流板220與正集流板210之間，所述正集流板210及負(fù)集流板220上分別設(shè)置有絕緣件300。所述負(fù)集流板220與所述多個(gè)電池單體100通過負(fù)極連接板400電性連接。所述正集流板210與所述多個(gè)電池單體100通過多個(gè)正極連接件500電性連接。

請(qǐng)參閱圖1及圖2，圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的圖1所示的單個(gè)電池單體100的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，電池單體100包括正極110及負(fù)極120。具體地，所述負(fù)集流板220與所述多個(gè)電池單體100的負(fù)極120通過負(fù)極連接板400電性連接。所述正集流板210與所述多個(gè)電池單體100的正極110通過多個(gè)正極連接件500電性連接。

請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D2，在本實(shí)施例中，所述絕緣件300包括絕緣層310，所述絕緣層310分別設(shè)置于所述正集流板210及負(fù)集流板220上，其中：

所述正集流板210的所述絕緣層310可設(shè)置于所述正集流板210靠近電池單體100一側(cè)的表面上。

所述負(fù)集流板220的所述絕緣層310可設(shè)置于所述負(fù)集流板220遠(yuǎn)離電池單體100一側(cè)的表面上或者所述負(fù)集流板220兩側(cè)表面上均設(shè)置有所述絕緣層310。其中，采用負(fù)集流板220兩側(cè)表面均設(shè)置所述絕緣層310的方式所達(dá)到的效果較優(yōu)。

在本實(shí)施例中，所述絕緣層310的設(shè)置方式可以是，但不限于，采用絕緣材料涂抹在所述集流板組件200設(shè)置絕緣層310的相應(yīng)位置上，采用粘性部件將所述絕緣層310粘貼所述集流板組件200設(shè)置絕緣層310的相應(yīng)位置上。

所述絕緣材料有很多種類，可分氣體、液體、固體三大類。常用的氣體絕緣材料有空氣、氮?dú)?、六氟化硫等。液體絕緣材料主要有礦物絕緣油、合成絕緣油(硅油、十二烷基苯、聚異丁烯、異丙基聯(lián)苯、二芳基乙烷等)兩類。固體絕緣材料可分有機(jī)、無機(jī)兩類。在本實(shí)施例中，制造所述絕緣層310的絕緣材料優(yōu)選采用無機(jī)固體絕緣材料，可以是，但不限于，由云母、玻璃、陶瓷及它們的混合物制成的無機(jī)固體絕緣材料，由硅、硼及多種金屬氧化物組成的無機(jī)固體絕緣材料。無機(jī)固體絕緣材料主要是以離子型結(jié)構(gòu)為主，耐熱性高，穩(wěn)定性好，有較好耐大氣老化性、耐化學(xué)藥品性及長(zhǎng)期在電場(chǎng)作用下的抗腐蝕性。

在本實(shí)施例中，所述絕緣件300還包括用于將所述絕緣層310與所述正集流板210，及所述絕緣層310與所述負(fù)集流板220分別加固的絕緣固定件320，其中：

加固所述正集流板210及所述絕緣層310的所述絕緣固定件320上開設(shè)有多個(gè)用于將所述電池單體100的正極110露出的第一凸孔321，所述第一凸孔321開設(shè)的數(shù)量與所述電池單體100的數(shù)量相同。

加固所述負(fù)集流板220及所述絕緣層310的所述絕緣固定件320上開設(shè)有多個(gè)用于將所述電池單體100的負(fù)極120露出的第二凸孔323，所述第二凸孔323開設(shè)的數(shù)量與所述電池單體100的數(shù)量相同。

在本實(shí)施例中，制造所述絕緣固定件320的材料優(yōu)選采用ABS塑料(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic)，ABS塑料的化學(xué)名稱為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer，簡(jiǎn)稱ABS)，是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯組成的三元共聚物。ABS通常為淺黃色或乳白色的粒料非結(jié)晶性樹脂，是使用最廣泛的工程塑料之一。ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。

在本實(shí)施例中，通過在集流板組件200的表面上設(shè)置絕緣層310及絕緣固定件320，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)電池單體100及集流板組件200的雙重保護(hù)，增強(qiáng)絕緣性及抗沖擊性。即使，在電池單體100發(fā)生內(nèi)部短路引起熱失穩(wěn)時(shí)，該熱失穩(wěn)的電池單體100也不會(huì)與周邊電池單體100及集流板組件200發(fā)生導(dǎo)通，避免了二次短路及熱失控?cái)U(kuò)散的發(fā)生。

請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1及圖2，在本實(shí)施例中，所述正集流板210上開設(shè)有多個(gè)用于將所述多個(gè)電池單體100的正極110露出的第一通孔212，所述第一通孔212開設(shè)的數(shù)量及位置與所述第一凸孔321相匹配。

所述負(fù)集流板220上開設(shè)有多個(gè)用于將所述多個(gè)電池單體100的負(fù)極120露出的第二通孔222，所述第二通孔222開設(shè)的數(shù)量及位置與所述第二凸孔323相匹配。

請(qǐng)參閱圖3，圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的圖1所示的負(fù)極連接板400的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，所述負(fù)極連接板400包括多個(gè)負(fù)極連接件410及多個(gè)用于通風(fēng)的通風(fēng)孔。多個(gè)所述負(fù)極連接件410設(shè)置的數(shù)量及位置與所述負(fù)集流板220上開設(shè)的多個(gè)所述第二通孔222的數(shù)量及位置相匹配。

請(qǐng)參閱圖4，圖4為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的圖3所示的負(fù)極連接件410的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，所述負(fù)極連接件410包括負(fù)極本體412、負(fù)極耳414及用于連接所述負(fù)極本體412及負(fù)極耳414的熔斷件416。所述負(fù)極耳414與所述電池單體100的負(fù)極120電性連接，所述負(fù)極本體412與所述負(fù)集流板220固定連接。

在本實(shí)施例中，制造所述熔斷件416的材料可以是，但不限于，鋁制材料、鎳制材料、鍍鎳材料等具有可熔斷性的材料。所述負(fù)極本體412與所述負(fù)集流板220可優(yōu)選采用焊接的方式固定連接。

在本實(shí)施例中，所述負(fù)極連接件410優(yōu)選采用平面螺旋形結(jié)構(gòu)。

請(qǐng)參閱圖5，圖5為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例提供的圖1所示的正極連接件500的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中，所述正極連接件500為片狀結(jié)構(gòu)，所述正極連接件500包括正極本體510、正極耳512及用于連接所述正極本體510及正極耳512的熔斷片514。所述正極耳512與所述電池單體100的正極110電性連接，所述正極本體510與所述正集流板210固定連接。

在本實(shí)施例中，熔斷片514優(yōu)選采用鋁薄片制造。所述正極本體510與所述正集流板210可優(yōu)選采用焊接的方式固定連接。

在本實(shí)施例中，所述負(fù)極連接件410上設(shè)置的所述熔斷件416以及正極連接件500上設(shè)置的熔斷片514，相當(dāng)于保險(xiǎn)絲的作用。當(dāng)電流超過設(shè)計(jì)的最大載流，或者電池單體100溫度過高，超過設(shè)定溫度時(shí)，熔斷件416及熔斷片514能瞬間熔斷，從而保護(hù)了鋰電池，避免著火、爆炸等危險(xiǎn)情況的發(fā)生。熔斷件416及熔斷片514，一方面能夠發(fā)揮柔性連接的作用，更加安全、可靠；另一方面可結(jié)合額定電流和材料橫截面的換算關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，能及時(shí)熔斷，發(fā)揮保護(hù)作用。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括上述的防止電池?zé)崾Э氐碾娫础?/p>

綜上所述，本實(shí)用新型提供的防止電池?zé)崾Э氐碾娫醇肮╇娤到y(tǒng)。所述電源包括多個(gè)電池單體及集流板組件。所述集流板組件包括正集流板及負(fù)集流板，所述多個(gè)電池單體平行設(shè)置于所述負(fù)集流板與正集流板之間，所述正集流板及負(fù)集流板上分別設(shè)置有絕緣件。所述負(fù)集流板與所述多個(gè)電池單體的負(fù)極通過負(fù)極連接板電性連接。所述正集流板與所述多個(gè)電池單體的正極通過多個(gè)正極連接件電性連接。由此，通過絕緣件包括的絕緣層及絕緣固定件的雙重絕緣保護(hù)，以及熔斷件、熔斷片的熔斷保護(hù)，當(dāng)電池單體內(nèi)部發(fā)生短路、電流過大、溫度過高等熱失穩(wěn)情況時(shí)，該熱失穩(wěn)的電池單體不會(huì)與周邊電池單體及正、負(fù)極集流板發(fā)生導(dǎo)通，進(jìn)而避免二次短路的發(fā)生，從根本上抑制了熱失控的傳播，避免對(duì)鋰電池的性能產(chǎn)生的影響，防止高溫或燃燒等危險(xiǎn)情況發(fā)生。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。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、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)。