一种新型动力电池模组安全结构制造技术

本发明专利技术提出一种新型动力电池模组安全结构，包括被保护回路和双金属片，所述双金属片连接在所述被保护回路中作为导电元件，所述双金属片上具有强度薄弱部位。本发明专利技术结构简单，应用方便，成本低廉；解决了靠熔断导电件对电路进行保护的方案中，导电件结构强度与敏感性之间的矛盾，还解决了在多个支路使用熔断器造成的成本过高问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对电动汽车电池箱内强电回路的安全保护装置，属于电动汽车、油电混合动力汽车或储能电源系统
，具体是一种新型动力电池模组安全结构。
技术介绍
当前，电动汽车动力电池系统，针对回路发生异常电流情况的安全保护措施主要是依靠电池管理系统BMS、各种形式的熔断器来共同实现。BMS的安全保护功能的实现过程一般是：通过传感器将信息收集到处理器，经比较后做出判断，进而发出断电、降低输出功率等指令。这个方式严重受限于传感器数量、传感器的位置分布、传感器灵敏度、环境干扰等多方面的因素，存在着误判、反应滞后等缺陷，需要能够对故障进行直接处理的硬件措施与其进行互补。熔断器一般设置在强电主回路上，在回路出现故障电流时，负责切断主回路，但这种设置主要在发生外部短路或接触器不合理闭合时才能起到保护作用，对电芯自身发生故障而引起的电流超限故障基本无法发挥作用；也有把小型熔断器或者它的变形产品连接在支路上甚至与每颗电芯串联，从而对回路中发生任何原因引起的电流超限情况都能起到保护作用，这是一种费用较高但也相对可靠的保护措施。
技术实现思路
本专利技术提出一种新型动力电池模组安全结构，解决了靠熔断导电件对电路进行保护的方案中，导电件结构强度与敏感性之间的矛盾，还解决了在多个支路使用熔断器造成的成本过高问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种新型动力电池模组安全结构，包括被保护回路和双金属片，所述双金属片连接在所述被保护回路中作为导电元件。进一步地，所述双金属片上具有强度薄弱部位。进一步地，所述强度薄弱部位为切口或通孔。进一步地，所述被保护回路包括若干并联的支路，所述双金属片串联在各支路中。进一步地，所述被保护回路包括若干并联的支路，所述双金属片连接于两个相邻支路之间。进一步地，所述被保护回路包括若干串联的单个电芯和/或电池模块，所述双金属片串联在该被保护回路中。进一步地，包括汇流铜排和若干电芯，所述汇流铜排与电芯的电极通过所述双金属片连接。进一步地，所述双金属片为矩形或梯形。进一步地，所述双金属片与电极之间通过激光焊接连接，所述双金属片与汇流铜排之间通过电阻焊接连接。本专利技术基于双金属片在受热后，由于不同种类的金属膨胀系数不同，双金属片会向材料膨胀系数低的一侧弯曲。若双金属片两端位移都受到限制，则双金属片自身产生拉应力，进而拉断自身，切断回路。本专利技术的有益效果为：本专利技术结构简单，应用方便，成本低廉；解决了靠熔断导电件对电路进行保护的方案中，导电件结构强度与敏感性之间的矛盾，还解决了在多个支路使用熔断器造成的成本过高问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述
中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是每颗电芯均串联有双金属片的结构示意图；图2是双金属片放置在电芯与电芯并联位置的结构示意图；图3是双金属片放置在串联的电池模块与电池模块之间的结构示意图；图4是双金属片放置在电池模块并联时的电压均衡位置的结构示意图；图5是双金属片放置在主干路上的结构示意图；图6是本专利技术一个实施例的结构示意图。图中：1、电芯；2、汇流铜排；3、电极；4、双金属片；5、强度薄弱部位。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本实施例中的新型动力电池模组安全结构，包括被保护回路和双金属片4，其中，双金属片4连接在被保护回路中作为导电元件。双金属片4上具有强度薄弱部位5，该强度薄弱部位5的拉伸强度相比于双金属片4的其他位置要小，实现的方式可以采用在双金属片4上切口或打通孔等方式。双金属片4是由二种或多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料。由于各组元层的热膨胀系数不同，当温度变化时，主动层的形变要大于被动层的形变，从而双金属片4的整体就会向被动层一侧弯曲，则这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。本专利技术正是基于这一原理进行设计的，由于不同种类的金属膨胀系数不同，双金属片4会向材料膨胀系数低的一侧弯
曲，若双金属片4两端位移都受到限制，则双金属片4自身产生拉应力，进而拉断自身，切断回路。应用中可以采用的连接方式有：1、被保护回路包括若干并联的支路，双金属片4串联在各支路中。如图1所示，把双金属片4设置在每个电芯1所在的支路上，当故障电流达到双金属片4的保护值时，双金属片4弯曲进而拉断自身，切断单个电芯1所在支路的电流，把发生故障的电芯1与整个回路隔离开来。2、被保护回路包括若干并联的支路，双金属片4连接于两个相邻支路之间。如图2所示，把双金属片4作为电芯1并联用的均衡导体，只有在电芯1之间出现电压不均衡时，双金属片4上才会有电流通过，当电流值达到双金属片4的保护值时，双金属片4弯曲进而拉断自身。如图4所示，把双金属片4作为电池模块与电池模块并联时的均衡导体，只有当电池模块之间出现电压不均衡情况时，双金属片4上才会有电流通过，当电流值达到双金属片4的保护值时，双金属片4弯曲进而拉断自身，切断故障支路。3、被保护回路包括若干串联的单个电芯1和/或电池模块，双金属片4串联在该被保护回路中。如图3所示，把双金属片4作为电池模块与电池模块之间的串联导体，当这一支路通过故障电流，电流值达到双金属片4的保护值时，双金属片4弯曲进而拉断自身，切断故障支路。如图5所示，把双金属片4作为主干路上的导电件，当主干路中发生故障电流，电流值达到双金属片4的保护值时，双金属片4弯曲进而拉断自身。4、第1-3条中各种方式的任意混合应用。下面以一种具体的实施形式为例进行举例说明。如图6所示，本实施例包括汇流铜排2和若干电芯1，汇流铜排2与电芯1的电极3通过双金属片4连接。这里的双金属片4为矩形，在双金属片4上设有两个相对的切口；根据具体情况需要，双金属片4也可以采用梯形等其他形状，强度薄弱部位5也可以通过打通孔等其他方式实现。本实施例中，双金属片4与电极3之间通过激光焊接
连接，双金属片4与汇流铜排2之间通过电阻焊接连接。当故障电流达到双金属片4的保护值时，双金属片4弯曲进而拉断自身，切断单个电芯1所在支路的电流，把发生故障的电芯1与整个回路隔离开来。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型动力电池模组安全结构，其特征在于，包括被保护回路和双金属片，所述双金属片连接在所述被保护回路中作为导电元件。

【技术特征摘要】
1.一种新型动力电池模组安全结构，其特征在于，包括被保护回路和双金属片，所述双金属片连接在所述被保护回路中作为导电元件。2.如权利要求1所述的一种新型动力电池模组安全结构，其特征在于，所述双金属片上具有强度薄弱部位。3.如权利要求2所述的一种新型动力电池模组安全结构，其特征在于，所述强度薄弱部位为切口或通孔。4.如权利要求1、2或3所述的一种新型动力电池模组安全结构，其特征在于，所述被保护回路包括若干并联的支路，所述双金属片串联在各支路中。5.如权利要求1、2或3所述的一种新型动力电池模组安全结构，其特征在于，所述被保护回路包括若干并联的支路，所述双金...

【专利技术属性】
技术研发人员：高淑睿，叶国华，伯儒尔杨·罗格林纳，
申请(专利权)人：北京波士顿动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11