[實用新型]一種用于電池的內置式雙功能保護裝置及電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721345370.4
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN207265152U
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 吳小林
• 申請（專利權）人: 長沙鋰安能電子科技有限公司
• 主分類號: H01M2/34
• 分類號: H01M2/34
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 張超宇,馮子玲

技術領域

本實用新型涉及電池的短路保護裝置，屬于電池技術領域，尤其涉及一種用于電池的內置式雙功能保護裝置及采用該保護裝置的電池。

背景技術

目前市場上大批量生產及裝備使用的可充電電池，一般是新能源行業(yè)動力型方形電池或儲能型方形電池，也可以是大型圓柱形電池，在其結構的安全性能設計上通常是通過翻轉片主動短路設計方案，即電池極柱的導電連接板上設計一弧形翻轉片，當電池可能出現(xiàn)內部壓力升高至防爆片動作而泄壓，或有可能發(fā)生爆炸及著火隱患前，讓翻轉片動作，導通該異常電池或與其相并聯(lián)的整個并聯(lián)電池組的蓋板的正極和負極，實現(xiàn)短路，利用其極大的短路電流，熔斷異常電池與該異常電池相并聯(lián)的全部電池的內部軟連接片，使該異常電池或與其相并聯(lián)的整個并聯(lián)電池組停止充放電工作。具體為：當電池出現(xiàn)異常，容器內的電解質出現(xiàn)氣化，產生高壓氣體，使電池容器內部壓力累積升高達到翻轉壓力設計值時，翻轉片動作，翻轉片翻轉后的中心部分會從凹陷狀態(tài)翻轉變成凸起狀態(tài)，其功能相當于一個機械壓力開關，其中心部分的觸點接觸到電池極柱的導電連接板上，令其導通短路，使電池的正極和負極間，通過電池蓋板本身及翻轉片本身而形成導電的短路回路，由于電池短路回路的內阻極小，從而在回路中產生極大的短路電流，使軟連接片產生過載電流而發(fā)熱熔斷。但此種方案在電池組合成串并聯(lián)大容量電池組時至少還存在如下幾點問題：

1、帶有翻轉片主動短路保護功能的防爆電池蓋板，當電池異常導致翻轉片動作而短路正負極時，一定會在軟連接片上產生高溫，并且熔斷時有可能產生高溫金屬渣，這種高溫及高溫金屬渣一定會導致電池容器內溫度升高，有可能加速高活性電解質的氣化，產生不可預計的風險；另外，當有很多個這種電池，組成大容量并聯(lián)電池組應用時，其中一個電池出現(xiàn)異常，翻轉片主動短路動作后，與其并聯(lián)回路中的所有單體電池容器內部的軟連接片都將因承受極大電流而高溫熔斷；但其實際上真正有問題的異常電池只有一個，其他相并聯(lián)的被熔斷的電池本身是沒有問題的，因為電池容器內部軟連接片被熔斷后，所有電池都將無法恢復，只能徹底報廢，這樣就造成了極大的資源浪費。

2、這種通過內壓力升高使翻轉片短路的設計，不太適合用于先串聯(lián)后并聯(lián)的高容量電池組，因為當單體電池先串聯(lián)的情況下，一串中的一個電池出現(xiàn)問題，翻轉片動作將電池短路并繼續(xù)搭橋接通以后，另外一個或多個與之串聯(lián)的電池將分擔整串電池的電壓而變成高電壓充放電狀態(tài)，這種高電壓的充放電對電池損傷利害，容易使這些高電壓狀態(tài)的電池快速發(fā)熱而造成依次損壞；也就是說，我們目前行業(yè)中正大量應用的可再充電電池，其特點都是不能接受耐高電壓，僅可耐大電流。

實用新型內容

針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種既可實現(xiàn)常規(guī)限電流保險的保護、又可以實現(xiàn)電池異常內部壓力升高時斷開充放電回路功能的保護裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為：

一種用于電池的內置式雙功能保護裝置，包括電極軟連接片、翻轉片、保險斷開件和保險，所述保險兩端通過電極軟連接片連接導通電池的極耳與極柱，所述保險斷開件一端安裝在翻轉片內側，所述保險斷開件另一端與保險關聯(lián)連接，所述保險與保險斷開件的連接處設有斷裂口。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述保險可以與軟連接片一體成型(目前常用一體成型方式)，也可以采用焊接或鉚接等組裝形式制作。

所述用于電池的內置式雙功能保護裝置還包括固定保險和電極軟連接片的保險固定塊，所述保險或保險斷開件至少一端安裝有保險固定塊。

所述保險斷開件和保險連接處的斷裂口至少一端通過保險固定塊固定。

所述保險斷開件與保險的長方向尺寸為0.1～200mm，寬方向尺寸為0.1～20mm。

所述保險為薄片狀金屬導電材料，由一片或多片材料并聯(lián)組成，所述保險為多片時，所述保險并排安裝于保險斷開件。

所述保險為條狀金屬導電材料，由一條或多條材料并聯(lián)組成，所述保險為多條時，所述保險并排安裝于保險斷開件。

一種電池，包括連接的電池蓋板、電池殼體和上述用于電池的內置式雙功能保護裝置，其中，所述用于電池的內置式雙功能保護裝置安裝于電池蓋板和電池殼體內部，其保護裝置具體安裝在電池極柱與極耳之間的電回路上，組成該電池充放電回路。