一种单体电池自隔离组件及电池组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单体电池自隔离组件及电池组；其中，单体电池自隔离组件包括串联温度熔断结构及并联过流熔断结构；串联温度熔断结构包括绝缘外壳、熔断条、真空腔、第一导体及第二导体，熔断条选用低熔点金属制成，能够在发生热失控时快速熔解，并被快速地收集进入真空腔，阻隔来自下方的电池的热量传导，并断开第一导体与第二导体之间的电连接连接；并联电连接结包括公共调节汇流通道和若干接电支路，每个接电支路的载流能力均小于公共调节汇流通道的载流能力；当单体电池发生热失控，其专属接电支路能够快速因过流而熔断烧毁，而正常电池的专属接电支路上仍可正常工作，发生热失控的电池与该并联电池排电隔离。失控的电池与该并联电池排电隔离。失控的电池与该并联电池排电隔离。

【技术实现步骤摘要】
一种单体电池自隔离组件及电池组


[0001]本技术涉及新能源动力电池领域，尤其涉及一种单体电池自隔离组件及电池组。

技术介绍

[0002]单体动力电池发生热失控的风险较难以杜绝，但不断提升电池组的整体安全性，一直是业界努力的方向。其中，内部短路通常是单体动力电池热失控的主要起因之一。单体热失控后，其所在电池组的外在表现主要有二：一是热失控电池内部电流激增，内在温度逐渐升高，直至达到燃点；二是其所在的并联电路中的其他所有正常电池的电流，大幅降低正常对外供电路径上的电流，转向优先对并联支路上的热失控电池支路进行内部电流倒灌，形成流经该热失控电池及连接支路上的电流激增，不仅加速了该热失控电池的热失控进程，也使并联支路上的正常电池进入过流状态，极易被带坏。
[0003]基于上述原因，当某个单体电池发生热失控后，如何主动及时地将热失控单体电池对于电池组进行电隔离，阻断其恶化发展的电热连接环境，同时尽早保护其所在的串联电路和并联电路上的其他正常单体电池的健康，维持缺一单体电池条件下电池组能继续正常工作，是业内急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本技术公开了一种单体电池自隔离组件及电池组，旨在解决现有技术中存在的技术问题。
[0005]本技术采用下述技术方案：
[0006]一方面，本技术提供了一种单体电池自隔离组件，包括串联温度熔断结构及并联过流熔断结构；
[0007]串联温度熔断结构包括绝缘外壳、熔断条、真空腔、第一导体及第二导体：
[0008]熔断条为导体，熔断条设置于绝缘外壳内，熔断条用于分别与第一导体和第二导体的电连接和热连接；
[0009]第一导体的一端设置于绝缘外壳内，第一导体的另一端用于与单体电池的一极性极柱电连接；第二导体的一端设置于绝缘外壳内，第二导体的另一端用于与相邻单体电池的另一极性极柱电连接；
[0010]真空腔设置于绝缘外壳的内部，真空腔通过真空抽吸口与熔断条的局部接触；非熔融状态的熔断条能够封闭真空抽吸口，熔融状态的熔断条能够经由真空抽吸口被吸入真空腔；
[0011]并联过流熔断结构包括公共调节汇流通道和若干接电支路，公共调节汇流通道和接电支路均为导体；
[0012]接电支路一端与第一导体直接或间接电连接，另一端与公共调节汇流通道电连接；
[0013]接电支路的截面小于公共汇流通道的截面；
[0014]或者，接电支路的载流能力小于公共调节汇流通道的载流能力。
[0015]作为优选的技术方案，绝缘外壳包括底板，及由底板两侧向上延伸的第一侧部和第二侧部，第一侧部与第二侧部之间形成导体收容通道；真空腔设置于底板的内部。
[0016]作为优选的技术方案，熔断条包括临近第一侧部的第一端和临近第二侧部的第二端，并且熔断条的第一端和第二端分别与第一侧部和第二侧部间密闭。
[0017]作为优选的技术方案，真空抽吸口的横截面积小于真空腔的底面积。
[0018]作为优选的技术方案，第一侧部内设置真空抽吸道，真空抽吸道连通真空腔，真空抽吸口设置于真空抽吸道与熔断条相接触的位置。
[0019]作为优选的技术方案，真空抽吸口位于熔断条的第一端的上表面或下表面。
[0020]作为优选的技术方案，第二侧部的顶面或侧面，或者底板的底部，设置疏导井道；疏导井道的一端为对外暴露端，疏导井道的另一端抵接熔断条的第二端。
[0021]作为优选的技术方案，熔断条的高度高于第一导体和第二导体，第一导体和第二导体临近熔断条的部分呈逐渐增大的喇叭状端口，喇叭状端口末端的高度与熔断条等高，用于增大熔断条与第一导体和第二导体间的电连接截面面积，降低第一导体和第二导体间的电阻。
[0022]作为优选的技术方案，还包括盖板，盖板设置于导体收容通道的上方，并且盖板完全覆盖熔断条的上表面。
[0023]作为优选的技术方案，底板在临近疏导井道的位置处具有向熔断条内部延伸的凸部，熔断条在凸部的靠近疏导井道的一侧为延迟熔断部;
[0024]延迟熔断部位于绝缘外壳的第二侧部内。
[0025]作为优选的技术方案，若干接电支路的电阻均相同。
[0026]作为优选的技术方案，公共调节汇流通道的载流能力大于等于n
‑
1个接电支路的载流能力的总和，n为公共调节汇流通道电连接的所有接电支路的数量。
[0027]第二方面，本技术提供了一种电池组，包括如上任一项所述的单体电池自隔离组件及若干单体电池；
[0028]单体电池包括第一极柱和第二极柱；单体电池的数量与单体电池自隔离组件上接电支路的数量一致；
[0029]若干单体电池的第一极柱均通过单体电池自隔离组件上的第一导体并联连接，若干单体电池的第二极柱间并联连接，形成横向电池行；
[0030]多个等长的所述横向电池行平行排列，形成电池阵列；行间相邻的所述单体电池的不同极性极柱之间通过所述第二导体串联连接。
[0031]作为优选的技术方案，单体电池自隔离组件上的第二导体向下弯折，并跟单体电池的侧面壳体绝缘。
[0032]本技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0033]本技术提供了一种单体电池自隔离组件及电池组，其中单体电池自隔离组件包括串联温度熔断结构及并联过流熔断结构；其中，串联温度熔断结构包括绝缘外壳、熔断条、真空腔、第一导体及第二导体，其中熔断条选用低熔点金属或者合金制成，能够在发生热失控时快速熔解，从而达到保护电路目的；真空腔具有抽吸和隔热效果，能够快速地收集
全部熔融状态的熔断条，以及阻隔来自下方的电池的热量传导；绝缘外壳具有较高的绝缘电阻以及耐压作用，起到保护整个电路以及内部元件的作用；第一导体和第二导体分别用来串联连接相邻单体电池不同极性的极柱；而并联过流熔断结构主要包括公共调节汇流通道和若干接电支路，每个接电支路的载流能力均小于公共调节汇流通道的载流能力；将该并联过流熔断结构应用到并联电池排中，当其中一个电池发生热失控，其内阻降低，自身内部的电流增加，并联电池排中其他正常电池的增量电流通过公共调节汇流通道到达该热失控电池的专属接电支路，该接电支路此时汇集了多路正常电池传输的增量电流从而超越其极限载流能力，能够快速因过流而熔断烧毁，而正常电池的专属接电支路上的电流未达到载流极限可正常工作，发生热失控的电池与该并联电池排电隔离。隔离后其他正常电池的接电支路上的电流恢复到正常状态。
[0034]单体电池自隔离组件特定结构使得其适用于新能源车辆动力电池成组应用中，尺寸较小，使用便捷，能够保护电路安全运行，尽早发现热失控的单体电池并将其隔离，做到超前防范于未然，很好的解决了新能源动力电池领域中一大痛点。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明解释本技术，并不构成对本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单体电池自隔离组件，其特征在于，包括串联温度熔断结构及并联过流熔断结构；所述串联温度熔断结构包括绝缘外壳、熔断条、真空腔、第一导体及第二导体：所述熔断条为导体，所述熔断条设置于所述绝缘外壳内，所述熔断条用于分别与所述第一导体和所述第二导体的电连接和热连接；所述第一导体的一端设置于所述绝缘外壳内，所述第一导体的另一端用于与单体电池的一极性极柱电连接；所述第二导体的一端设置于所述绝缘外壳内，所述第二导体的另一端用于与相邻单体电池的另一极性极柱电连接；所述真空腔设置于所述绝缘外壳的内部，所述真空腔通过真空抽吸口与所述熔断条的局部接触；非熔融状态的所述熔断条能够封闭所述真空抽吸口，熔融状态的所述熔断条能够经由所述真空抽吸口被吸入所述真空腔；所述并联过流熔断结构包括公共调节汇流通道和若干接电支路，所述公共调节汇流通道和所述接电支路均为导体；所述接电支路一端与所述第一导体直接或间接电连接，另一端与所述公共调节汇流通道电连接；所述接电支路的截面小于所述公共调节汇流通道的截面；或者，所述接电支路的载流能力小于所述公共调节汇流通道的载流能力。2.根据权利要求1所述的单体电池自隔离组件，其特征在于，所述绝缘外壳包括底板，及由所述底板两侧向上延伸的第一侧部和第二侧部，所述第一侧部与所述第二侧部之间形成导体收容通道；所述真空腔设置于所述底板的内部。3.根据权利要求2所述的单体电池自隔离组件，其特征在于，所述熔断条包括临近第一侧部的第一端和临近第二侧部的第二端，并且所述熔断条的所述第一端和所述第二端分别与所述第一侧部和所述第二侧部间密闭。4.根据权利要求3所述的单体电池自隔离组件，其特征在于，所述真空抽吸口的横截面积小于所述真空腔的底面积。5.根据权利要求3所述的单体电池自隔离组件，其特征在于，所述第一侧部内设置真空抽吸道，所述真空抽吸道连通所述真空腔，所述真空抽吸口设置于所述真空抽吸道与所述熔断条相接触的位置。6.根据权利要求5所述的单体电池自隔离组件，其特征在于，所述真空抽吸口位于所述熔断条的所述第一端的上表面或下表面。7.根据权利要求3所述的单体电池自隔离组件，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪波，浦辰娴，
申请(专利权)人：嘉兴模度新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：