一种动力电池组的安全结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种动力电池组的安全结构，该电池组包括M组电池，每组电池包括N×P个呈矩阵排列且相互并联的单体电池，每相邻的两组电池之间串联在一起，每组电池的正极或者负极上连接有加强型线路板，其中，所述加强型线路板包括导电主板和覆盖在导电主板正、反面并与导电主板一体成型的绝缘材料。与现有技术相比，加强型线路板能让单体电池之间互相均衡，一致性好。另一方面，如果电池组内部某个单体电池出现短路的现象，就会使得加强型线路板内设置的电性连接臂熔断，从而将单体电池矩阵中的可能过流的单体电池从电池矩阵中隔离出来，阻止了故障单体电池的扩散，保护了电池组的安全。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种动力电池组的安全结构
本技术涉及动力电池组的安全
，尤其涉及一种适合电动汽车、电动公交车用的动力电池组的安全结构。
技术介绍
磷酸铁锂电池作为汽车的新能源，已经得到了广泛的应用。然而，电动汽车及电动公交车对电池的电压、电流等都要求比较高，因此，电动汽车及电动公交车的电源箱中安装有若干个磷酸铁锂电池串、并联组合而成的电池组。电池组有先并联后串联方案，也有先串联后并联的方案。采用先并后串的方案，并联的单体电池之间相互均衡，一致性较好。但是如果某一节单体电池出现短路故障，它将成为其他与其并联电池的负载，与之并联的所有电池的能量迅速在故障单体电池中释放，从而导致更严重后果。采用先串后并方案，如果某节单体电池出现故障，其他单体电池的能量只能通过并联回路来释放，且被串联电路中其他的电池吸收，电压升高到串联组额定电压时释放终止。然而，先串后并方案的电池组均衡困难。在同一列单体电池中加入并联支路， 可以在一定程度上起到均衡的作用，但这又带来了另外的问题，S卩当某单体电池内部出现短路的时候，与该单体电池并联的所有单体电池都被外部短路，与之并联的所有电池的能量迅速在故障单体电池中释放，故障电池的温度急剧上升，可能会引发故障电池爆炸，最终给整个电池组的正常工作留下巨大的安全隐患。此外，电动汽车、电动公交车在行驶过程中可能发生剧烈的颠簸，而现有的电源箱中安装的有若干个磷酸铁锂电池串、并联组合而成的电池组通常没有进行抗震设计。鉴于以上弊端，实有必要提供一种动力电池组的安全结构以克服上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种动力电池组的安全结构，该动力电池组的安全结构可有助于电池组内电流、电压的均衡，并可预防电池组因单体电池的短路而导致严重后果， 同时，加强型线路板的设计可防止车辆在行驶过程中因震动而导致电池组松动。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案一种动力电池组的安全结构， 该电池组包括M组电池，每组电池包括NXP个呈矩阵排列且相互并联的单体电池，每相邻的两组电池之间串联在一起，每组电池的正极或者负极上连接有加强型线路板，其中，所述加强型线路板包括导电主板和覆盖在导电主板正、反面并与导电主板一体成型的绝缘材料。优选的是，所述导电主板包括设有NXP个用于连接单体电池极性的电极连接片和基板，所述电极连接片与基板之间设有环形槽，所述电极连接片与基板之间还设有至少三个电性连接臂，电性连接臂将环形槽分成三部分。优选的是，所述电性连接臂上设有内凹的沟槽。优选的是，所述电极连接片呈圆盘状，电极连接片的中央处还设有供单体电池电极贯穿的连接孔。优选的是，所述电性连接臂中至少有一个的熔断电流小于其他的电性连接臂的熔断电流。优选的是，所述导电主板上还设有若干呈矩阵排列的通风孔。优选的是，所述绝缘材料为阻燃且强度高的塑胶材料。优选的是，所述导电主板上还设有若干融合孔，导电主板和覆盖在导电主板正、反面上的绝缘材料融合后，所述绝缘材料便会填充至融合孔中。优选的是，所述导电主板的一端侧向外延伸形成极片。优选的是，所述M大于或等于4。与现有技术相比，本技术动力电池组的安全结构，由于加设了加强型线路板， 不仅可以保障电池组的抗震动能力，还由于所述的加强型线路板能让单体电池之间互相均衡，一致性好。另一方面，如果电池组内部某个单体电池出现短路的现象，就会使得加强型线路板内设置的电性连接臂熔断，从而将单体电池矩阵中的可能过流的单体电池从电池矩阵中隔离出来，阻止了故障单体电池的扩散，保护了电池组的安全，此外，由于导电主板的正、反面上都覆盖有阻燃的绝缘材料，故，即使电性连接臂熔断产生火花，也不会对电池组的安全带来隐患。附图说明图1为本技术动力电池组的安全结构的导电主板结构示意图；图2为图1所示导电主板另一视角的结构示意图；图3为本技术动力电池组的安全结构的加强型线路板的结构示意图；图4为本技术动力电池组的安全结构的普通极板结构示意图；图5为本技术动力电池组的安全结构的电池组结构示意图；图6为图5所示电池组另一视角的结构示意图。具体实施方式请参考图1至图6所示，本技术一种动力电池组的安全结构，该电池组100 包括M组电池，每组电池包括NXP个呈矩阵排列且相互并联的单体电池10，每组电池的正极上连接有加强型线路板20，负极上连接有普通极板30，每相邻的两组电池之间串联在一起。加强型线路板20大致呈矩形状，其包括导电主板21和覆盖在导电主板21正、反面并与导电主板一体成型的绝缘材料(未标号)。其中，导电主板21包括设有NXP个用于连接单体电池极性的电极连接片211和基板212，电极连接片211与基板212之间设有环形槽213，电极连接片211与基板212之间还设有三个电性连接臂214，电性连接臂214将环形槽213分成三等份。所述电性连接臂214上设有内凹的沟槽215。在本技术中，所述电性连接臂214中至少有一个的熔断电流小于其他的电性连接臂的熔断电流。电极连接片 211呈圆盘状，电极连接片211的中央处还设有供单体电池10电极贯穿的第一通孔216。普通极板30与加强型线路板20形状大致相似，其通常由导电性能良好的金属板制成。由于电池组在工作过程中会产生大量的热量，这些热量聚集，会给电池组的安全工作带来隐患，因此，加强型线路板20和普通极板30子上开设有若干呈矩阵排列的通风孔22， 这些通风孔22数目不定，但每块加强型线路板20和普通极板30上开设通风孔的位置大致相同，有助于形成散热通道。组装时，先将第一组NXP (本具体实施方式选用N = 4，P = 6)个单体电池10的负极连接至普通极板30 (可选用铜板)，然后将前述单体电池10的正极上套设加强型线路板20并保证单体电池10的正极贯通加强型线路板上电极连接片的第一通孔216。重复上述组装过程，将第二组至第M(本具体实施方式选用M = 4)组电池都组装起来，最后，将前述组装好的每组电池逐次的串联在一起。在本技术中，前述的单体电池的两端都焊接有带螺纹的极柱，组装时，将极柱贯穿于普通极板或者加强型线路板上对应的孔，最后，将螺帽旋进极柱上。由于电极连接片211呈圆盘状，故加强型线路板20在成型后至少一表面上形成有与电极连接片数目对应的凹孔23，上述组装过程中，最终，螺帽就收容于凹孔23中。在实际使用过程中，根据磷酸铁锂电池的安全电压设计的的要求，必须选用M大于或等于4，才能达到良好的效果。在本技术动力电池组的安全结构中，对由于某单体电池发生内部短路所引起的电池组内部电流过大，当该单体电池发生内部短路时，单体电池的电压迅速下降，由于与该单体电池并联的所有单体电池都被短路(外部短路)，此时，电性连接臂上便会流过很大的电流，于是，熔断电流最小的电性连接臂首先熔断，过大的电流就会分流至另外2个电性连接臂上，直至最后的电性连接臂熔断，这样，该内部短路的单体电池就不会受到与之并联电池的反向充电，从而保护了电池组的安全。在本技术动力电池组的安全结构中，为了让导电主板21的正反两面上的绝缘材料能与导电板组合紧密，通常在导电主板21上还设有若干融合孔(未标号)，所述融合孔贯穿于导电主板，当导电主板21和覆盖在导电主板正、反面上的绝缘材料融合后，绝缘材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池组的安全结构，该电池组包括M组电池，每组电池包括NXP个呈矩阵排列且相互并联的单体电池，每相邻的两组电池之间串联在一起，每组电池的正极或者负极上连接有加强型线路板，其特征在于所述加强型线路板包括导电主板和覆盖在导电主板正、反面并与导电主板一体成型的绝缘材料。2.如权利要求1所述的动力电池组的安全结构，其特征在于所述导电主板包括设有 NXP个用于连接单体电池极性的电极连接片和基板，所述电极连接片与基板之间设有环形槽，所述电极连接片与基板之间还设有至少三个电性连接臂，电性连接臂将环形槽分成三部分。3.如权利要求2所述的动力电池组的安全结构，其特征在于所述电性连接臂上设有内凹的沟槽。4.如权利要求2所述的动力电池组的安全结构，其特征在于所述电极连接片呈圆盘状，电极连接片的中央...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿德先，
申请(专利权)人：深圳市沃特玛电池有限公司，
类型：实用新型
国别省市：