电芯电路及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电芯保护技术领域，具体而言，涉及一种电芯电路及电子设备。


背景技术：

2.电芯外壳为铝壳，因为铝壳电位过低，且金属铝的晶格八面体空隙大小与锂大小接近，极易与锂形成金属间隙化合物，从而造成嵌锂腐蚀。


技术实现要素：

3.本技术的主要目的在于提供一种电芯电路及电子设备，以解决现有方案因为铝壳电位过低而造成嵌锂腐蚀的问题。
4.根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电芯电路，包括：n个电芯和m个保护结构，n个电芯依次串联，其中，n≥2；各所述保护结构具有第一端和第二端，一个所述保护结构的第一端与一个第n－l个所述电芯的正极电连接，一个所述保护结构的第二端与一个第n－l个所述电芯的外壳电连接，其中，m≥1，l≥1，n－l为奇数。
5.可选地，在n≥3的情况下，所述电芯电路还包括n－2个防腐蚀采集线，一个所述防腐蚀采集线分别与一个第n－y个所述电芯的正极和一个第n－y个所述电芯的外壳电连接，其中，1≤y＜n－1。
6.可选地，所述保护结构为电阻模块，一个所述电阻模块的第一端与一个第n－l个所述电芯的正极电连接，一个所述电阻模块的第二端与一个第n－l个所述电芯的外壳电连接。
7.可选地，所述电阻模块为第一电阻，一个所述第一电阻的第一端与一个第n－l个所述电芯的正极电连接，一个所述第一电阻的第二端与一个第n－l个所述电芯的外壳电连接。
8.可选地，所述电阻模块包括第一电阻子模块和第二电阻子模块，一个所述第一电阻子模块的第一端与一个第n－l个所述电芯的正极电连接，一个所述第一电阻子模块的第二端与一个第n－l个所述电芯的外壳电连接，一个所述第二电阻子模块的第一端与一个所述第一电阻子模块的第一端电连接，一个所述第二电阻子模块的第二端与一个所述第一电阻子模块的第二端电连接。
9.可选地，所述第一电阻子模块包括：n个依次串联的第四电阻，一个所述第四电阻还与第n－l个所述电芯的外壳电连接，一个第一个所述第四电阻还与第n－l个所述电芯的正极电连接；所述第二电阻子模块包括：n个依次串联的第五电阻，每个第n个所述第五电阻还与第n－l个所述电芯的外壳电连接，每个第一个所述第五电阻还与第n－l个所述电芯的正极电连接。
10.可选地，所述电阻模块为滑动变阻器，一个所述滑动变阻器的第一端与一个第n－l个所述电芯的正极电连接，一个所述滑动变阻器的第二端与一个第n－l个所述电芯的外壳电连接。
11.可选地，所述电阻模块的阻值为10-30mω。
12.可选地，各所述电芯的电压均为2.5-4.2v。
13.根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，电子设备包括：任意一种所述的电芯电路。
14.在本发明实施例中，通过保护结构，将短路电流限制在电芯安全放电范围内，减小短路工况下电芯发生安全风险，而且能够使得电芯的正极与外壳电连接，使外壳处于高电位，避免铝壳电位过低，造成嵌锂腐蚀，提升耐老化性能，从而解决了现有方案因为铝壳电位过低而造成嵌锂腐蚀的问题。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
16.图1示出了根据本技术实施例的n＝3时的电芯电路的示意图；
17.图2示出了根据本技术实施例的n＝2时的电芯电路的示意图。
18.其中，上述附图包括以下附图标记：
19.10、电芯；20、保护结构；21、第一电阻子模块；22、第二电阻子模块；30、防腐蚀采集线。
具体实施方式
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
22.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
23.应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
24.正如背景技术中所说的，电芯外壳为铝壳，因为铝壳电位过低，且金属铝的晶格八面体空隙大小与锂大小接近，极易与锂形成金属间隙化合物，从而造成嵌锂腐蚀，为了解决现有方案因为铝壳电位过低而造成嵌锂腐蚀的问题，本技术的一种典型的实施方式中，提
供了一种电芯电路及电子设备。
25.根据本技术的实施例，提供了一种电芯电路。如图1所示，电芯电路包括n个电芯10和m个保护结构20，n个电芯10依次串联，其中，n≥2；各上述保护结构20具有第一端和第二端，一个上述保护结构的第一端与一个第n－l个上述电芯的正极电连接，一个上述保护结构的第二端与一个第n－l个上述电芯的外壳电连接，其中，m≥1，l≥1，n－l为奇数。
26.上述电芯电路，通过保护结构，将短路电流限制在电芯安全放电范围内，减小短路工况下电芯发生安全风险，而且能够使得电芯的正极与外壳电连接，使外壳处于高电位，避免铝壳电位过低，造成嵌锂腐蚀，提升耐老化性能，从而解决了现有方案因为铝壳电位过低而造成嵌锂腐蚀的问题。
27.电芯在允许工作温度范围内(-30℃至55℃)，电流小于450a，2s。短路电流＝电芯电压/(电连接回路阻值
×
0.8+电芯阻值)，当短路电流在83a至420a之间时，短路电流在电芯安全放电范围内。
28.在本技术的一种实施例中，在n≥3的情况下，上述电芯电路还包括n－2个防腐蚀采集线，一个上述防腐蚀采集线分别与一个第n－y个上述电芯的正极和一个第n－y个上述电芯的外壳电连接，其中，1≤y＜n－1。
29.具体地，如图1所示，n＝3，防腐蚀采集线30分别与第二个电芯的正极和第二个电芯的外壳电连接，从而能够使得电芯正极与电芯的外壳电连接，进而使得外壳处于高电位，进一步减少腐蚀，提升耐老化性能，通过防腐蚀采集线30和保护结构的同时设置，从而能够进一步减少外壳腐蚀，提高电芯整体上的耐老化性能：电性连接不局限于线束、铜排、铝排、镍片等导电结构，v2的电势等于v2’的电势，v2的电势先减去v3’的电势，再除以v3的电势，等于第三个电芯至电芯壳体电压。v2的电势先减去v3的电势，得到第三个电芯中并联的电芯模块的数量个的电芯模块。
30.在本技术的一种实施例中，上述保护结构为电阻模块，一个上述电阻模块的第一端与一个第n－l个上述电芯的正极电连接，一个上述电阻模块的第二端与一个第n－l个上述电芯的外壳电连接。
31.在本技术的一种实施例中，如图1所示，上述电阻模块(即保护结构20)为第一电阻r1，一个上述第一电阻r1的第一端与一个第n－l个上述电芯的正极电连接，一个上述第一电阻r1的第二端与一个第n－l个上述电芯的外壳电连接。
32.在本技术的一种实施例中，如图2所示，上述电阻模块(即保护结构20)包括第一电阻子模块21和第二电阻子模块22，一个上述第一电阻子模块21的第一端与一个第n－l个上述电芯10的正极电连接，一个上述第一电阻子模块21的第二端与一个第n－l个上述电芯10的外壳电连接，一个上述第二电阻子模块22的第一端与一个上述第一电阻子模块21的第一端电连接，一个上述第二电阻子模块22的第二端与一个上述第一电阻子模块21的第二端电连接。
33.具体地，通过第一电阻子模块和第二电阻子模块一起来将短路电流限制在电芯安全放电范围内，减小短路工况下电芯发生安全风险，而且能够使得电芯的正极与外壳电连接，使外壳处于高电位，避免铝壳电位过低，造成嵌锂腐蚀，提升耐老化性能。第一电阻子模块和第二电阻子模块可以包括多个电阻，从而达到上述保护电芯外壳的目的。
34.在本技术的一种实施例中，上述第一电阻子模块包括n个依次串联的第四电阻，一
个上述第四电阻还与第n－l个上述电芯的外壳电连接，一个第一个上述第四电阻还与第n－l个上述电芯的正极电连接；上述第二电阻子模块包括n个依次串联的第五电阻，每个第n个上述第五电阻还与第n－l个上述电芯的外壳电连接，每个第一个上述第五电阻还与第n－l个上述电芯的正极电连接。
35.具体地，如图2所示，第一电阻子模块包括第二电阻r2和第三电阻r3，第二电阻子模块包括第六电阻r4和第七电阻r5，第二电阻r2的第一端分别与第六电阻r4的第一端和第一个上述电芯10的正极电连接，第二电阻r2的第二端与第三电阻r3的第一端电连接，第六电阻r4的第二端与第七电阻r5的第一端电连接，第三电阻r3的第二端分别与第七电阻r5的第二端和第一个上述电芯10的外壳电连接。
36.在本技术的一种实施例中，上述电阻模块为滑动变阻器，一个上述滑动变阻器的第一端与一个第n－l个上述电芯的正极电连接，一个上述滑动变阻器的第二端与一个第n－l个上述电芯的外壳电连接。滑动变阻器便于调节电阻，从而更加容易控制电阻模块的阻值。
37.在本技术的一种实施例中，上述电阻模块的阻值为10-30mω。
38.在本技术的一种实施例中，各上述电芯的电压均为2.5-4.2v。
39.本技术还提供了一种电子设备，电子设备包括任意一种上述的电芯电路。通过保护结构，将短路电流限制在电芯安全放电范围内，减小短路工况下电芯发生安全风险，而且能够使得电芯的正极与外壳电连接，使外壳处于高电位，避免铝壳电位过低，造成嵌锂腐蚀，提升耐老化性能，从而解决了现有方案因为铝壳电位过低而造成嵌锂腐蚀的问题。
40.需要说明的是，上述的电连接可以是直接电连接，也可以是间接电连接，直接电连接就是指两个器件直接连接，间接电连接就是指相连接的a与b之间还连接有其余类似电容、电阻等器件。
41.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
42.从以上的描述中，可以看出，本技术上述的实施例实现了如下技术效果：
43.1)、本技术的电芯电路，通过保护结构，将短路电流限制在电芯安全放电范围内，减小短路工况下电芯发生安全风险，而且能够使得电芯的正极与外壳电连接，使外壳处于高电位，避免铝壳电位过低，造成嵌锂腐蚀，提升耐老化性能，从而解决了现有方案因为铝壳电位过低而造成嵌锂腐蚀的问题。
44.2)、本技术的电子设备，通过保护结构，将短路电流限制在电芯安全放电范围内，减小短路工况下电芯发生安全风险，而且能够使得电芯的正极与外壳电连接，使外壳处于高电位，避免铝壳电位过低，造成嵌锂腐蚀，提升耐老化性能，从而解决了现有方案因为铝壳电位过低而造成嵌锂腐蚀的问题。
45.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。