CN204946982U - 并联电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种并联电池模组，包括多个单体电池、第一集流连接片以及第二集流连接片。多个单体电池并排布置，各单体电池包括导电顶盖片、第一极柱、导电连接片、第二极柱、电芯、保险丝以及导电翻转片。当单体电池的内部气压达到一定值时，导电翻转片翻转并与导电连接片电连接，以使第一极柱和第二极柱电连接形成外短路。第一集流连接片和第二集流连接片位于多个单体电池的顶部，且分别与所述多个单体电池的第一极柱和第二极柱电连接。当一个单体电池的导电翻转片翻转并与导电连接片电连接时，通过熔断第一集流连接片实现断开该一个单体电池与其余单体电池的电连接和/或通过熔断第二集流连接片实现断开该一个单体电池与其余单体电池的电连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及储能器件领域，尤其涉及一种并联电池模组。
背景技术
电池过充时，由于电解液分解使电池内部产热及内部压力增大，导致电池起火或***。如图1所示，目前业界常用的解决过充的结构是导电翻转片17加保险丝16联合作用。当电池过充，内部气压达到一定值时，导电翻转片17翻转，以使第一极柱12通过导电连接片13与导电顶盖片11电连接，又由于第二极柱14与导电顶盖片11电连接，因此第一极柱12与第二极柱14之间可以形成外短路，从而对电池起到保护作用。当外短路产生的电流过大时，容易熔断导电翻转片17。导电翻转片17熔断后，电芯15内部电解液会在导电翻转片17的位置喷出并接触空气，同时因为熔断产生高温，导致导电翻转片17所在的位置着火，引发安全事故。为了使导电翻转片17不熔断，在第二极柱14与电芯15连接的一侧设置保险丝16。这样，当第一极柱12与第二极柱14之间形成外短路而产生大电流时，首先熔断保险丝16，防止单体电池1继续充电而发生起火或***的危险同时保证导电翻转片17不熔断。
这种方案能够解决单体电池的过充或者多串电池的过充的问题，但是，该方案却无法解决多并的电池模组的过充问题。参照图1和图6，当单体电池1过充产气后，某一个单体电池的导电翻转片17翻转，此单体电池1的第一极柱12与第二极柱14导通，相当于一根导线。此单体电池1除了本身形成一个外短路外，并联的其它单体电池也会通过这个单体电池1的导电顶盖片11形成外短路。因此，此单体电池1的导电顶盖片11和导电翻转片17通过的电流为所有并联电池的电流之和，而每个单体电池1的保险丝16只承受自身的电流，这容易造成该一个单体电池1的导电翻转片17先于保险丝16熔断，却无法断开该一个单体电池1与充电主回路的连接，导致该一个单体电池1的电芯15因继续充电而失效。
这样，就需要单个导电翻转片17的过流截面积比保险丝16的过流截面积大，而考虑到正常过流时候的保险丝16可靠性以及保险丝16本身的强度，保险丝16的过流截面积不能太小，目前业界单体电池的保险丝16的过流截面积通常在3～8mm2。
假如保险丝16的过流截面积为4mm2，以三个单体电池并联为例，当某个单体电池1外短路，此单体电池1的导电翻转片17承受三个单体电池施加的外短路电流3I，而保险丝16只承受单个单体电池外短路电流I，所以导电翻转片17的过流截面积需要达到保险丝16的三倍以上，也就是说至少要12mm2。然而，由于受到电池尺寸的限制，导电翻转片17在长度和宽度方向的尺寸受到限制，导电翻转片17的过流截面积不能无限扩大。
同理，对于四并电池模组或更多并电池模组，导电翻转片17的过流截面积要大于16mm2。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种并联电池模组，其能降低并联电池模组对导电翻转片过流截面积的要求，保证导电翻转片在单体电池过充时正常翻转而不熔断，确保并联电池模组的过充安全。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种并联电池模组，其包括多个单体电池、第一集流连接片以及第二集流连接片。
多个单体电池并排布置，各单体电池包括：导电顶盖片；第一极柱，与导电顶盖片绝缘装配；导电连接片，与第一极柱电连接并与导电顶盖片绝缘；第二极柱，与第一极柱极性相反，与导电顶盖片电连接装配；电芯，电连接于第一极柱和第二极柱；保险丝，连接于第一极柱与电芯之间或者连接于第二极柱与电芯之间；以及导电翻转片，与导电顶盖片电连接，位与导电连接片的下方，当单体电池的内部气压达到一定值时，导电翻转片翻转并与导电连接片电连接，以使第一极柱和第二极柱电连接形成外短路。
第一集流连接片位于所述多个单体电池的顶部，与所述多个单体电池的第一极柱电连接。
第二集流连接片，位于所述多个单体电池的顶部，与所述多个单体电池的第二极柱电连接。
其中，当一个单体电池的导电翻转片翻转并与导电连接片电连接时，通过熔断第一集流连接片实现断开该一个单体电池与其余单体电池的电连接和/或通过熔断第二集流连接片实现断开该一个单体电池与其余单体电池的电连接。
本实用新型的有益效果如下：
在根据本实用新型的并联电池模组中，当一个单体电池过充时，导电翻转片翻转并与导电连接片电连接时，该单体电池的第一极柱和第二极柱通过导电连接片、导电翻转片以及导电顶盖片形成外短路，并联电池模组的其它单体电池也将通过该一个单体电池的导电连接片、导电翻转片以及导电顶盖片形成外短路，产生的电流首先通过熔断第一集流连接片实现断开该一个单体电池与其余单体电池的电连接和/或通过熔断第二集流连接片实现断开该一个单体电池与其余单体电池的电连接，即断开并联电池模组的其它单体电池的外短路，这样该过充的单体电池不再被充电，而并联电池模组的其它单体电池继续被充电，当后续依然发生某一个单体电池过充时，将会重复上述情况，如此往复，这样降低并联电池模组对导电翻转片过流截面积的要求，保证导电翻转片在单体电池过充时正常翻转而不熔断，确保并联电池模组的各单体电池过充安全。
附图说明
图1为根据本实用新型的并联电池模组的单体电池的主视图。
图2为根据本实用新型的并联电池模组的第一实施例的立体图。
图3为根据本实用新型的并联电池模组的第二实施例的立体图。
图4为根据本实用新型的并联电池模组的第三实施例的立体图。
图5为根据本实用新型的并联电池模组的第一集流连接片(或第二集流连接片)的立体图，其中图(a)中第一熔断部(或第二熔断部)为矩形，图(b)中第一熔断部(或第二熔断部)为S形，图(c)第一熔断部(或第二熔断部)为两个。
图6为现有技术中并联电池模组的导电翻转片翻转后的电路示意图；
图7为根据本实用新型的并联电池模组的导电翻转片翻转后的电路示意图，其中图(a)为三个单体电池并联，图(b)为两个单体电池并联。
其中，附图标记说明如下：
1单体电池22第一集流部
11导电顶盖片23第一熔断部
12第一极柱3第二集流连接片
13导电连接片31第二连接部
14第二极柱32第二集流部
15电芯33第二熔断部
16保险丝I一倍电流
17导电翻转片2I二倍电流
171凸部3I三倍电流
2第一集流连接片nIn倍电流
21第一连接部
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本实用新型的并联电池模组。
参照图1至图7，根据本实用新型的并联电池模组包括多个单体电池1、第一集流连接片2以及第二集流连接片3。
多个单体电池1并排布置，各单体电池1包括：导电顶盖片11；第一极柱12，与导电顶盖片11绝缘装配；导电连接片13，与第一极柱12电连接并与导电顶盖片11绝缘；第二极柱14，与第一极柱12极性相反，与导电顶盖片11电连接装配；电芯15，电连接于第一极柱12和第二极柱14；保险丝16，连接于第一极柱12与电芯15之间或者连接于第二极柱14与电芯15之间；以及导电翻转片17，与导电顶盖片11电连接，位于导电连接片13的下方，当单体电池1的内部气压达到一定值时，导电翻转片17翻转并与导电连接片13电连接，以使第一极柱和第二极柱电连接形成外短路。
第一集流连接片2位于所述多个单体电池1的顶部，与所述多个单体电池1的第一极柱12电连接。
第二集流连接片3，位于所述多个单体电池1的顶部，与所述多个单体电池1的第二极柱14电连接。
其中，当一个单体电池1的导电翻转片17翻转并于导电连接片13电连接时，通过熔断第一集流连接片2实现断开该一个单体电池1与其余单体电池1的电连接和/或通过熔断第二集流连接片3实现断开该一个单体电池1与其余单体电池1的电连接。
在根据本实用新型的并联电池模组中，当一个单体电池1过充时，导电翻转片17翻转并与导电连接片13电连接时，该一个单体电池1的第一极柱12和第二极柱14通过导电连接片13、导电翻转片17以及导电顶盖片11形成外短路，并联电池模组的其它单体电池1也将通过该一个单体电池1的导电连接片13、导电翻转片17以及导电顶盖片11形成外短路，产生的电流首先通过熔断第一集流连接片2实现断开该一个单体电池1与其余单体电池1的电连接和/或通过熔断第二集流连接片3实现断开该一个单体电池1与其余单体电池1的电连接，即断开并联电池模组的其它单体电池的外短路，这样该过充的单体电池1不再被充电，而并联电池模组的其它单体电池继续被充电，当后续依然发生某一个单体电池过充时，将会重复上述情况，如此往复，这样降低并联电池模组对导电翻转片17过流截面积的要求，保证导电翻转片17在单体电池1过充时正常翻转而不熔断，确保并联电池模组的各单体电池过充安全。
在根据本实用新型的并联电池模组中，所述并联电池模组可以是一个大电池模组中的一部分的单体电池采用并联连接，也可以是整个大电池模组的单体电池均采用并联连接。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图2，在第一实施例中，第一集流连接片2具有：多个第一连接部21，与单体电池1的数量相同，各第一连接部21与对应一个单体电池1的第一极柱12电连接；第一集流部22；以及多个第一熔断部23，连接在第一集流部22和对应的第一连接部21之间。
当一个单体电池1的导电翻转片17翻转并与导电连接片13电连接时，通过熔断该一个单体电池1对应的第一集流连接片2的第一熔断部23实现断开该一个单体电池1与其余单体电池1的电连接。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图5(a)和图5(c)，在第一实施例中，对于一个单体电池1，连接在一个第一连接部21与第一集流部22之间的第一熔断部23的数量为至少一个。多个第一熔断部23能提高第一连接部21与第一集流部22的连接强度。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图7(a)和图7(b)，在第一实施例中，对于一个单体电池1，连接在一个第一连接部21与第一集流部22之间的全部第一熔断部23的总过流截面积小于该一个单体电池1的导电翻转片17翻转后与导电连接片13接触面积的一半。假设并联电池模组中单体电池1的数量为n(n≥2)，当某一个单体电池1过充时，该一个单体电池1的导电翻转片17翻转与导电连接片13形成外短路，其它未过充的电池也通过该一个单体电池1的导电翻转片17形成外短路，各单体电池外短路产生的电流为I，则此时通过该导电翻转片17的电流为nI，而通过与该一个单体电池1连接的第一熔断部23的电流为(n-1)I，为保证该第一熔断部23先于该一个单体电池1的导电翻转片17熔断，则该第一熔断部23的过流截面积小于该导电翻转片17与导电连接片13的接触的过流截面积的(n-1)/n，在本实施例中，单体电池1的数量为3(n＝3)，则通过导电翻转片17的电流为3I，通过与该一个单体电池1连接的第一熔断部23的电流为2I，所以该第一熔断部23的过流截面积小于该导电翻转片17与导电连接片13的接触的过流截面积的2/3。由此可知，当n＝2时对该导电翻转片17与导电连接片13的接触的过流截面积要求最大，即连接在一个第一连接部21与第一集流部22之间的全部第一熔断部23的总过流截面积小于该一个单体电池1的导电翻转片17翻转后与导电连接片13接触面积的一半。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图5(a)和图5(b)，在第一实施例中，各第一熔断部23可为矩形或S形。在并联电池模组的实际使用过程中，并联电池模组可能会受到来着外部的振动(例如颠簸或跌落)，并联电池模组的单体电池1由此会产生振动，进而在对应的第一集流连接片2上产生一个振动力，同时单体电池1的电芯16也会发热膨胀，也会在对应的第一集流连接片2产生一个膨胀力，在所述振动力和膨胀力的作用下，第一集流连接片2的第一熔断部23由于过流截面积小，容易被拉断，而S形的第一熔断部23能够减小所述振动力和膨胀力的作用，避免第一熔断部23被拉断。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图3，在一实施例中，第二集流连接片3具有：多个第二连接部31，与单体电池1的数量相同，各第二连接部31与对应单体电池1的第二极柱14电连接；第二集流部32；以及多个第二熔断部33，连接在第二集流部32和对应的第二连接部31之间。当一个单体电池1的导电翻转片17翻转并与导电连接片13电连接时，通过熔断该一个单体电池1对应的第二集流连接片3的第二熔断部33实现断开该一个单体电池1与其余单体电池1的电连接。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图5(a)和图5(c)，在第二实施例中，对于一个单体电池1，连接在一个第二连接部31与第二集流部32之间的第二熔断部33的数量为至少一个。多个第一熔断部33能提高第一连接部31与第一集流部32的连接强度。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图7(a)和图7(b)，在第二实施例中，对于一个单体电池1，连接在一个第二连接部31与第二集流部32之间的全部第二熔断部33的总过流截面积小于该一个单体电池1的导电翻转片17翻转后与导电连接片13接触面积的一半。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图5(a)和图5(b)，在第二实施例中，各第二熔断部33可为矩形或S形。在并联电池模组的实际使用过程中，并联电池模组可能会受到来着外部的振动(例如颠簸或跌落)，并联电池模组的单体电池1由此会产生振动，进而在对应的第二集流连接片3上产生一个振动力，同时单体电池1的电芯16也会发热膨胀，也会在对应的第二集流连接片3产生一个膨胀力，在所述振动力和膨胀力的作用下，第二集流连接片3的第一熔断部33由于过流截面积小，容易被拉断，而S形的第二熔断部33能够减小所述振动力和膨胀力的作用，避免第二熔断部33被拉断。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图4，在第三实施例中，第一集流连接片2具有：多个第一连接部21，与单体电池1的数量相同，用于与对应单体电池1的第一极柱12电连接；第一集流部22；以及多个第一熔断部23，用于连接第一集流部22和对应的第一连接部21。
第二集流连接片3具有：多个第二连接部31，与单体电池1的数量相同，用于与对应单体电池1的第二极柱14电连接；第二集流部32；以及多个第二熔断部33，用于连接第二集流部32和对应的第二连接部31。
当一个单体电池1的导电翻转片17翻转并与导电连接片13电连接时，通过熔断该一个单体电池1对应的第一集流连接片2的全部第一熔断部23和/或第二集流连接片3的第二熔断部33，从而实现断开该一个单体电池1与其余单体电池1的电连接。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图5(a)和图5(c)，在第三实施例中，对于一个单体电池1，连接在一个第一连接部21与第一集流部22之间的第一熔断部23的数量为至少一个，连接在一个第二连接部31与第二集流部32之间的第二熔断部33的数量为至少一个。多个第一熔断部23能提高第一连接部21与第一集流部22的连接强度，多个第二熔断部33能提高第一连接部31与第一集流部32的连接强度。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图7(a)和图7(b)，在第三实施例中，对于一个单体电池1，连接在一个第一连接部21与第一集流部22之间的全部第一熔断部23的总过流截面积以及连接在一个第二连接部31与第二集流部32之间的全部第二熔断部33的总过流截面积均小于该一个单体电池1的导电翻转片17翻转后与导电连接片13接触面积的一半。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图5(a)和图5(b)，第一熔断部23为矩形或S形，第二熔断部33可为矩形或S形。在并联电池模组的实际使用过程中，并联电池模组可能会受到来着外部的振动(例如颠簸或跌落)，并联电池模组的单体电池1由此会产生振动，进而在对应的第一集流连接片2上产生一个振动力，同时单体电池1的电芯16也会发热膨胀，也会在对应的第一集流连接片2产生一个膨胀力，在所述振动力和膨胀力的作用下，第一集流连接片2的第一熔断部23由于过流截面积小，容易被拉断，而S形的第一熔断部23能够减小所述振动力和膨胀力的作用，避免第一熔断部23被拉断；此外，产生振动的单体电池1同样会在对应的第二集流连接片3上产生一个振动力，同时单体电池1的电芯16也会发热膨胀，也会在对应的第二集流连接片3产生一个膨胀力，在所述振动力和膨胀力的作用下，第二集流连接片3的第一熔断部33由于过流截面积小，容易被拉断，而S形的第二熔断部33能够减小所述振动力和膨胀力的作用，避免第二熔断部33被拉断。
在根据本实用新型的并联电池模组中，参照图1，在上述多个实施例中，导电翻转片17具有凸部171，位于导电翻转片17的中部，沿朝向导电连接片13的方向凸出，以在导电翻转片17翻转时凸部171与导电连接片13电连接。凸部171能够增加导电翻转片17翻转后与导电连接片13的接触面积，即增大了导电翻转片17的过流截面积，提高导电翻转片17的抗过流强度，保证并联电池模组的过充安全。
Claims (10)
1.一种并联电池模组，包括：
多个单体电池(1)，并排布置，各单体电池(1)包括：
导电顶盖片(11)；
第一极柱(12)，与导电顶盖片(11)绝缘装配；
导电连接片(13)，与第一极柱(12)电连接并与导电顶盖片(11)绝缘；
第二极柱(14)，与第一极柱(12)极性相反，与导电顶盖片(11)电连接装配；
电芯(15)，电连接于第一极柱(12)和第二极柱(14)；
保险丝(16)，连接于第一极柱(12)与电芯(15)之间或者连接于第二极柱(14)与电芯(15)之间；
导电翻转片(17)，与导电顶盖片(11)电连接，位于导电连接片(13)的下方，当单体电池(1)的内部气压达到一定值时，导电翻转片(17)翻转并与导电连接片(13)电连接，以使第一极柱和第二极柱电连接形成外短路；
其特征在于，所述并联电池模组还包括：
第一集流连接片(2)，位于所述多个单体电池(1)的顶部，与所述多个单体电池(1)的第一极柱(12)电连接；以及
第二集流连接片(3)，位于所述多个单体电池(1)的顶部，与所述多个单体电池(1)的第二极柱(14)电连接；
其中，当一个单体电池(1)的导电翻转片(17)翻转并与导电连接片(13)电连接时，通过熔断第一集流连接片(2)实现断开该一个单体电池(1)与其余单体电池(1)的电连接和/或通过熔断第二集流连接片(3)实现断开该一个单体电池(1)与其余单体电池(1)的电连接。
2.根据权利要求1所述的并联电池模组，其特征在于，
第一集流连接片(2)具有：
多个第一连接部(21)，与单体电池(1)的数量相同，各第一连接部(21)与对应一个单体电池(1)的第一极柱(12)电连接；
第一集流部(22)；以及
多个第一熔断部(23)，连接在第一集流部(22)和对应的第一连接部(21)之间；
当一个单体电池(1)的导电翻转片(17)翻转并与导电连接片(13)电连接时，通过熔断该一个单体电池(1)对应的第一集流连接片(2)的第一熔断部(23)实现断开该一个单体电池(1)与其余单体电池(1)的电连接。
3.根据权利要求1所述的并联电池模组，其特征在于，
第二集流连接片(3)具有：
多个第二连接部(31)，与单体电池(1)的数量相同，各第二连接部(31)与对应单体电池(1)的第二极柱(14)电连接；
第二集流部(32)；以及
多个第二熔断部(33)，连接在第二集流部(32)和对应的第二连接部(31)之间；
当一个单体电池(1)的导电翻转片(17)翻转并与导电连接片(13)电连接时，通过熔断该一个单体电池(1)对应的第二集流连接片(3)的第二熔断部(33)实现断开该一个单体电池(1)与其余单体电池(1)的电连接。
4.根据权利要求1所述的并联电池模组，其特征在于，
第一集流连接片(2)具有：
多个第一连接部(21)，与单体电池(1)的数量相同，用于与对应单体电池(1)的第一极柱(12)电连接；
第一集流部(22)；以及
多个第一熔断部(23)，用于连接第一集流部(22)和对应的第一连接部(21)；
第二集流连接片(3)具有：
多个第二连接部(31)，与单体电池(1)的数量相同，用于与对应单体电池(1)的第二极柱(14)电连接；
第二集流部(32)；以及
多个第二熔断部(33)，用于连接第二集流部(32)和对应的第二连接部(31)；
当一个单体电池(1)的导电翻转片(17)翻转并与导电连接片(13)电连接时，通过熔断该一个单体电池(1)对应的第一集流连接片(2)的第一熔断部(23)和/或第二集流连接片(3)的第二熔断部(33)，从而实现断开该一个单体电池(1)与其余单体电池(1)的电连接。
5.根据权利要求2或4所述的并联电池模组，其特征在于，对于一个单体电池(1)，连接在一个第一连接部(21)与第一集流部(22)之间的第一熔断部(23)的数量为至少一个。
6.根据权利要求5所述的并联电池模组，其特征在于，对于一个单体电池(1)，连接在一个第一连接部(21)与第一集流部(22)之间的全部第一熔断部(23)的总过流截面积小于该一个单体电池(1)的导电翻转片(17)翻转后与导电连接片(13)接触面积的一半。
7.根据权利要求2或4所述的并联电池模组，其特征在于，各第一熔断部(23)为矩形或S形。
8.根据权利要求3或4所述的并联电池模组，其特征在于，对于一个单体电池(1)，连接在一个第二连接部(31)与第二集流部(32)之间的第二熔断部(33)的数量为至少一个。
9.根据权利要求8所述的并联电池模组，其特征在于，对于一个单体电池(1)，连接在一个第二连接部(31)与第二集流部(32)之间的全部第二熔断部(33)的总过流截面积小于该一个单体电池(1)的导电翻转片(17)翻转后与导电连接片(13)接触面积的一半。
10.根据权利要求3或4所述的并联电池模组，其特征在于，各第二熔断部(33)为矩形或S形。
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Granted publication date: 20160106 Effective date of abandoning: 20230418 |
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