一种具有短路保护功能的电池组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明用于汽车动力电池技术领域，特别是涉及一种具有短路保护功能的电池组。
【背景技术】
[0002]现有技术中，电池成组电池包，为了获得较多能量，往往需要多个电池进行组合，涉及电池串联、并联或者混联，大量电池连接在一起，需要进行电连接。
[0003]传统的技术有:为了获得较好的过电流或输出能量或功率，电池之间的电连接常常使用导电性较好的铜或铜镀锡或镍等金属材料，该电池之间的电连接存在一定安全隐患，一旦电池发生短路，电池通过电流太大，电池之间也存在一定差异，超过电池所能承担的能力发生继续短路，周围电池需要承担更多电流，从而继续发生短路，其他电池继续承担更多电流，继续发生连锁反应，引起常常说的“雪崩效应”。
[0004]比较有改善的技术有:在每个电池的正、负极各串联接一个保险丝，电池与保险丝组成组合体，然后再把多个这样的电池与保险丝的组合体进行串联、并联或混联，制作成电池包。从而能达到能通过电流，如果发生短路时，也能及时断开该电池，起到安全保护作用。起到保险丝的作用。
[0005]但“传统的技术”存在极大安全隐患，如果某一电池被穿刺(或其他方式引起的内部短路)、外部短路时，其他电池继续发生连锁反应，引起“雪崩”。轻微时，造成整箱电池短路烧毁，严重时，因为持续、源源不断的大电流流过绝大部分电池，产生大量热与气体，来不及排放，可能引起瞬间起火甚至瞬间爆炸，带来比较严重的后果。
[0006]“比较有改善的技术”虽然解决或部分解决了该问题，电池发生内或外部短路时，能把该电池及时断开，起到保险丝的作用，但该技术存在以下问题或难点:
1.保险丝的电阻比较高，电池的内阻20m Ω左右，但保险丝的电阻7m Ω，占电池的35%，每个电池都要加1~2个这样的保险丝，严重影响电池的功率发挥，从而对能量发挥也有一定影响。
[0007]2.保险丝是多种金属与其他材料组成的符合材料，可以作为电池包中某一部件，但还需要与其他金属导电体进行连接，作为连接体的材料一般是金属铜或铜镀锡等等单一金属材料，要想把保险丝与金属导电体这两种材料有效地连接在一起，具有极大的技术难度和需要很多设备投入资金，也不是普通电阻焊接、激光焊接所能实现的，同时可靠性也存在一定问题。
[0008]3.保险丝的成本也不低，特别是汽车动力电池使用领域，需要比较大的电流使用环境，总的保险丝承载的电流能力需要比较高，对应的保险丝的成本也大大增加。
【发明内容】
[0009]为解决上述问题，本发明提供一种具有短路保护功能的电池组，其制作工艺简单，提高过电池之间电流能力，并能够在电流较高时断开从而避免连锁反应。
[0010]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有短路保护功能的电池组，包括电池和连接保护片，所述电池至少设置两块并通过连接保护片串联或并联，电池具有正极接线柱和负极接线柱，所述连接保护片上设有至少两个耳座，连接保护片通过耳座与电池的正极接线柱或负极接线柱连接，连接保护片在耳座间开槽以形成收窄并在电池短路时能够熔断的导电连接部。
[0011]进一步作为本发明技术方案的改进，所述正极接线柱顶部、负极接线柱顶部均形成安装连接保护片的连接面，电池紧密排列并使正极接线柱、负极接线柱的连接面均位于同一平面上。
[0012]进一步作为本发明技术方案的改进，所述正极接线柱和负极接线柱的连接面上均设有螺孔，连接保护片的耳座上设有通孔，连接保护片通过穿过所述通孔并旋入所述螺孔内的螺栓紧固安装在连接面上，所述螺栓上在连接保护片外侧套装有平垫片和弹簧垫片。
[0013]进一步作为本发明技术方案的改进，所述正极接线柱和负极接线柱的连接面上均设有螺孔，连接保护片的耳座上设有通孔，连接保护片通过穿过所述通孔并旋入所述螺孔内的法兰螺栓紧固安装在连接面上。
[0014]进一步作为本发明技术方案的改进，所述连接保护片采用具有均匀厚度的金属片通过剪切、冲压、线切割或激光切割成型。
[0015]进一步作为本发明技术方案的改进，所述连接保护片为银、铜、铝、镍、钢、铜镀银、铜镀镍中的一种。
[0016]本发明的有益效果:本发明的连接保护片在耳座间开槽以形成收窄的导电连接部，即在连接保护片通过电流通路的截面方向上进行开槽、收窄缩小处理，开槽、收窄缩小后虽然减少电流通过的截面积，即减少该片过电流能力，但能保证正常使用时电流通过能力，同时，遇到特别大电流时，即电池内部或外部发生短路异常时，能及时断开该电池，起到过流与保险作用，不会引起连锁反应，提高电池组的安全性。本发明制作工艺简单，提高过电池之间电流能力，并能够在电流较高时断开从而避免连锁反应。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本发明具有两个耳座的连接保护片结构示意图；
图2是本发明具有两个耳座的连接保护片串联电池结构示意图；
图3是本发明具有两个耳座的连接保护片并联电池结构示意图；
图4是本发明具有六个耳座的连接保护片结构示意图；
图5是本发明具有六个耳座的连接保护片连接电池结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]参照图1至图5，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各元件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图2所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。
[0019]本发明提供了一种具有短路保护功能的电池组，包括电池I和连接保护片2，所述连接保护片2为银、铜、铝、镍、钢、铜镀银、铜镀镍中的一种。所述电池I至少设置两块并通过连接保护片2串联或并联，电池I具有正极接线柱和负极接线柱，并联时，正极接线柱与正极接线柱、负极接线柱与负极接线柱连接；串联时，正极接线柱与负极接线柱连接，保证电流正常通过，所述连接保护片2上设有两个或六个耳座21，连接保护片2通过耳座21与电池I的正极接线柱或负极接线柱连接，连接保护片2在耳座21间开槽以形成收窄并在电池短路时能够熔断的导电连接部22，导电连接部22是电的良导体，电阻比较小，实测0.1mQ以下，相对与电池内阻2-20πιΩ大小，可以忽略不计。多个电池组合时，保证正常通电流使用，有利于过电流；在电池发生短路时，能及时断开该电池，起到类似保险丝作用。
[0020]其中，所述正极接线柱顶部、负极接线柱顶部均形成安装连接保护片的连接面，电池I紧密排列并使正极接线柱、负极接线柱的连接面均位于同一平面上，所述正极接线柱和负极接线柱的连接面上均设有螺孔11，连接保护片2的耳座21上设有通孔23，连接保护片2通过穿过所述通孔23并旋入所述螺孔11内的螺栓紧固安装在连接面上，所述螺栓上在连接保护片2外侧套装有平垫片和弹簧垫片。当然，连接保护片2也可通过穿过所述通孔23的法兰螺栓3紧固安装在所述螺孔11内。连接保护片2也可通过穿过所述通孔23并旋入所述螺孔11内的法兰螺栓3紧固安装在连接面上。
[0021]所述连接保护片2采用具有均匀厚度的金属片通过剪切、冲压、线切割或激光切割成型，便于生产制作。
[0022]本实施例中使用材料1070铝制作开槽、收窄导电连接保护片，开槽方式获得的导电连接部22是在加工时特意制作的，但该处横截面设计是能保证正常电流通过，在汽车动力电池成组技术里，该截面积根据使用不同的金属材料来做不同设计。
[0023]以37V-14Ah电池过流2C为例，即28A电流通过能力设计，该处横截面积设计为28A/7A/mm2=4mm2，本专利实施使用10mm厚度招板，那么宽度为4 mm2/100mm=400mm，因此开槽处宽度设计为400mm。
[0024]正常使用时，电流小于50A，该开槽或收窄导电连接保护片2表面温度比较低，实际上，能持续较长时间，因为铝的导电性好，电阻低，发热比较小，因此，能保证正常使用。
[0025]该电池组外部短路时，连接保护片2电流大小650-700A，只维持1_2S即熔断了该连接保护片，把电池断离开电路，从而使该电池组不会继续处于短路状态，达到保护电池和电池组的目的。
[0026]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种具有短路保护功能的电池组，其特征在于:包括电池和连接保护片，所述电池至少设置两块并通过连接保护片串联或并联，电池具有正极接线柱和负极接线柱，所述连接保护片上设有至少两个耳座，连接保护片通过耳座与电池的正极接线柱或负极接线柱连接，连接保护片在耳座间开槽以形成收窄并在电池短路时能够熔断的导电连接部。2.根据权利要求1所述的具有短路保护功能的电池组，其特征在于:所述正极接线柱顶部、负极接线柱顶部均形成安装连接保护片的连接面，电池紧密排列并使正极接线柱、负极接线柱的连接面均位于同一平面上。3.根据权利要求2所述的具有短路保护功能的电池组，其特征在于:所述正极接线柱和负极接线柱的连接面上均设有螺孔，连接保护片的耳座上设有通孔，连接保护片通过穿过所述通孔并旋入所述螺孔内的螺栓紧固安装在连接面上，所述螺栓上在连接保护片外侧套装有平垫片和弹簧垫片。4.根据权利要求2所述的具有短路保护功能的电池组，其特征在于:所述正极接线柱和负极接线柱的连接面上均设有螺孔，连接保护片的耳座上设有通孔，连接保护片通过穿过所述通孔并旋入所述螺孔内的法兰螺栓紧固安装在连接面上。5.根据权利要求1?4中任一项所述的具有短路保护功能的电池组，其特征在于:所述连接保护片采用具有均匀厚度的金属片通过剪切、冲压、线切割或激光切割成型。6.根据权利要求5所述的具有短路保护功能的电池组，其特征在于:所述连接保护片为银、铜、铝、镍、钢、铜镀银、铜镀镍中的一种。
【专利摘要】本发明公开了一种具有短路保护功能的电池组，包括电池和连接保护片，电池至少设置两块并通过连接保护片串联或并联，电池具有正极接线柱和负极接线柱，连接保护片上设有至少两个耳座，连接保护片通过耳座与电池的正极接线柱或负极接线柱连接，连接保护片在耳座间开槽以形成收窄并在电池短路时能够熔断的导电连接部。本发明在连接保护片通过电流通路的截面方向上进行开槽、收窄缩小处理，开槽、收窄缩小后虽然减少电流通过的截面积，即减少该片过电流能力，但能保证正常使用时电流通过能力，同时，遇到大电流时能及时断开，起到过流与保险作用。本发明制作工艺简单，提高过电池之间电流能力，并能够在电流较高时断开从而避免连锁反应。
【IPC分类】H01M2/34
【公开号】CN105098133
【申请号】CN201510474013
【发明人】邓江南, 梁伟雄, 李昶怡, 彭彩煌
【申请人】广州力柏能源科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月5日