包括過電流防止裝置的電池組的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種包括過電流防止裝置的電池組，針對數個由電池單體構成的單元模塊鄰接或設置既定間隔層疊、電極分接頭串聯連接而形成的電池組，利用電壓感知線連接電池單體的陽極分接頭與陰極分接頭，以便能夠感知各個電池單體的電壓，并把熔斷器安裝于形成在電池單體與電壓感知線之間且結合電極分接頭的連接器，從而能夠防止各個電池單體因電池單體的短路或從保護電路流入的過電流而損傷。
【專利說明】包括過電流防止裝置的電池組
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種包括過電流防止裝置的電池組，針對數個由電池單體構成的單元模塊鄰接或設置既定間隔層疊、電極分接頭串聯連接形成的電池組，利用電壓感知線連接電池單體的陽極分接頭與陰極分接頭，以便能夠感知各個電池單體的電壓，并把熔斷器安裝于形成在電池單體與電壓感知線之間且結合電極分接頭的連接器，，從而能夠防止電池單體因電池單體的短路、感知電池組電壓的電路的外部電路的短路或從保護電路流入電池單體的過電流而損傷。
【背景技術】
[0002]一般而言，二次電池不同于一次電池，能充電及放電，應用于諸如數碼相機、手機、筆記本電腦、混合動力汽車之類的多種領域，目前研究十分踴躍。作為二次電池，可以舉出鎳-鎘電池、鎳-金屬氫化物電池、鎳-氫電池、鋰二次電池。
[0003]而且，作為電動汽車或混合動力汽車的動力源，主要使用鋰二次電池，由于需要諸如馬達驅動等的大電力，因而一般使用將多個高功率電池單體或單體模塊串聯連接而構成的大容量電池組。
[0004]如上所述，電池組通常包括串聯連接的多個電池單體構成。特別是在混合動力汽車用電池組的情況下，由從數個到多達數十個的電池單體在交替充電與放電的同時執行，因而需要進行管理，以便控制這種充電放電等，使電池保持合適的工作狀態。
[0005]另外，電池組在其內部包括多個電池單體，各個電池單體的電極分接頭借助于連接器而電連接，在所述連接器中，通過電壓感知線與保護電路連接，以便能夠測量所述各個電池單體的電壓。
[0006]然而，以往的電池組沒有當所述電壓感知線及保護電路等中流過過電流時能夠切斷電流的裝置，即使在所述電壓感知線上形成有過電流切斷裝置，也存在有可能在電壓感知線的配置作業過程中破損或短路這樣的問題。
[0007]而且，已經公開了使得能夠在以往的電池組中切斷過電流的技術，在圖1中圖示了以往的電池組。
[0008]以往的電池組包括:外殼(10);極板群(20)，其位于所述的外殼(10)內部，利用電化學反應產生電能，由陽極板、陰極板及隔板構成；陽極連接構件(21)，其電連接于該極板群(20)的陽極板，傳遞到陽極端子(30);陰極連接構件，其與所述的極板群(20)的陰極板電連接，傳遞到陰極端子(40)。
[0009]此時，在所述的陽極端子(30)與陽極連接構件(21)之間或陰極端子(40)與陰極連接構件之間，以能拆裝的方式附著有熔斷器(50)，構成得防止因極板群(20)的短路或過電流的流入而造成的電池組損傷。
[0010]但是，如上所述的以往的電池組結構復雜，難以制作，由于振動或沖擊，所述陽極連接構件(21)或陽極端子(30)與熔斷器(50)的接觸部掉落，反而也會誘發短路。
[0011]另外，由于所述熔斷器(50)連接于電極端子(30，40)，因而當所述極板群(20)的各個單體發生短路或異常時，存在所述熔斷器(50)無法發揮保護所述各個單體的作用的問題。
【發明內容】
[0012]技術課題
[0013]本發明正是為了解決如上問題而研發的，本發明的目的在于提供一種包括過電流防止裝置的電池組，針對數個電池單體鄰接或設置既定間隔層疊、電極分接頭串聯連接形成的電池組，利用電壓感知線連接電池單體的陽極分接頭與陰極分接頭，以便能夠感知各個電池單體的電壓，并把熔斷器安裝于形成在電池單體與電壓感知線之間且結合電極分接頭的連接器，從而能夠防止電池單體因電池單體的短路、感知電池組電壓的電路的外部電路的短路或從保護電路流入電池單體的過電流而損傷。
[0014]另外，提供一種包括過電流防止裝置的電池組，其將能夠防止過電流的熔斷器安裝于與電池單體的電極分接頭連接的連接器，因而結構簡單，能實現小型化，在電壓感知線的配置作業過程中不發生破損或短路。
[0015]解決課題手段
[0016]為達成所述目的，本發明的包括過電流防止裝置的電池組的特征在于，包括:電池單體(100)，其為多個且并排排列，在一側形成有由各個陰極分接頭(111)及陽極分接頭
(112)構成的一對電極分接頭(110);連接器(200)，其介于相互相鄰的所述電池單體(100)的電極分接頭(110)之間，所述電極分接頭(110)借助于連接構件(220)而電連接；電壓感知線(300)，其連接于所述連接器(200)的一側；以及熔斷器(400)，其在所述連接器(200)中構成，一側連接于所述連接器(200)的連接構件(220)，另一側連接于所述電壓感知線(300)，供所述電池單體(100)的電極分接頭(110)與所述電壓感知線(300)電連接。
[0017]另外，其特征在于，還包括:外殼(500)，其介于所述電池單體(100)之間，在一側結合有所述連接器(200);以及端蓋(600)，其為一對，支撐所述電池單體(100)中最外側電池單體(100)的外側面。
[0018]另外，其特征在于，所述連接器(200)形成有插入槽(230)，所述熔斷器(400)固定于所述插入槽(230)。
[0019]另外，其特征在于，所述連接器(200)在所述插入槽(230)的兩側面形成有一對支架(240)，所述支架(240)分別電連接于所述連接器(200)的連接構件(220)及電壓感知線(300)。
[0020]另外，其特征在于，所述支架(240)在上側形成有固定槽(241)，所述熔斷器(400)插入固定于所述固定槽(241)。
[0021]發明效果
[0022]本發明正是為了解決如上問題而研發的，針對數個電池單體鄰接或設置既定間隔層疊、電極分接頭串聯連接形成的電池組，本發明的包括過電流防止裝置的電池組，利用電壓感知線連接電池單體的陽極分接頭與陰極分接頭，以便能夠感知各個電池單體的電壓，并把熔斷器安裝于形成在電池單體與電壓感知線之間且結合電極分接頭的連接器，從而具有能夠防止電池單體因電池單體的短路、感知電池組電壓的電路的外部電路的短路或從保護電路流入電池單體的過電流而損傷的優點。[0023]另外，由于將能夠防止過電流的熔斷器安裝于與電池單體的電極分接頭連接的連接器，因而具有如下優點:結構簡單，在電壓感知線的配置作業過程中破損或短路的可能性小，不需要因應用所述熔斷器而追加的空間，能夠實現小型化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是顯示以往電池組的過電流防止結構的概略圖。
[0025]圖2是顯示本發明的包括過電流防止裝置的電池組的立體圖。
[0026]圖3是顯示本發明的包括過電流防止裝置的電池組的分解立體圖。
[0027]圖4是顯示本發明的電極分接頭與連接器的剖面概略圖。
[0028]圖5是顯示本發明的連接器與熔斷器的立體圖。
[0029]圖6是顯示本發明的連接器的支架與熔斷器的分解立體圖。
【具體實施方式】
[0030]下面參照附圖，詳細說明如上所述的本發明的包括過電流防止裝置的電池組。
[0031]圖2是顯示本發明的包括過電流防止裝置的電池組的立體圖。
[0032]如圖所示，本發明的包括過電流防止裝置的電池組包括:電池單體(100)，其為多個且并排排列，在一側形成有由各個陰極分接頭(111)及陽極分接頭(112)構成的一對電極分接頭(110);連接器(200)，其介于相互相鄰的所述電池單體(100)的電極分接頭
(110)之間，所述電極分接頭(110)借助于連接構件(220)而電連接；電壓感知線(300)，其連接于所述連接器(200)的一側；以及熔斷器(400)，其在所述連接器(200)中構成，一側連接于所述連接器(200)的連接構件(220)，另一側連接于所述電壓感知線(300)，供所述電池單體(100)的電極分接頭(110)與所述電壓感知線(300)電連接。
[0033]首先，所述電池單體(100)形成有所述電極分接頭(110)，以便能夠使電流向電極體(113)的一側流動，其中，所述電極體(113)由所述陽極、陰極、電解質及隔離板等構成，是發生電的部分。
[0034]所述電極分接頭(110)由陽極分接頭(111)及陰極分接頭(112)構成，是作為電導體的金屬材質，優選易于彎曲的柔性材質。
[0035]而且，如圖3所示，所述多個電池單體(100)設置既定間隔并排配置，所述連接器
(200)介于相互相鄰的所述電池單體(100)的電極分接頭(110)之間。
[0036]此時，相互相鄰的電池單體(100)交替配置，使陽極分接頭(111)與陰極分接頭
(112)相向，所述連接器(200)介于其之間。
[0037]而且，如圖4所示，相互相鄰的電池單體(100)的陽極分接頭(111)與陰極分接頭
(112)向所述第I連接構件(221)側彎曲后，進行激光或超聲波焊接結合，使得與在所述連接器(200)的上面構成的第I連接構件(221)接觸并通電。
[0038]另外，如圖5所示，所述連接器(200)可以包括:主體(210)，其在一側連接有電壓感知線(300);第I連接構件(221)，其在所述主體(210)的上面形成；第2連接構件(222)，其為一對，結合于所述主體(210)的兩側面。
[0039]優選所述主體(210)由不導電的塑膠材質構成，由于所述第I連接構件(221)必須通過焊接等與所述電池單體(100)的電極分接頭(110)結合，因而使用相同的材質，另夕卜，優選以金屬材質形成，以便導電良好。[0040]而且，所述一對第2連接構件(222)構成得不相互連接，各個第2連接構件(222) 為電導體，優選以U字型形態的具有彈性的金屬形成。[0041]然而此時，所述連接器(200)只有一個介于相互相鄰的一對電池單體(100)的電 極分接頭(110)之間。[0042]S卩，所述一對相向的電池單體(100)構成有兩對電極分接頭(110)，使得陽極分接 頭(111)與陰極分接頭(112)相向，因而所述連接器(200)介于一對電極分接頭(110)之 間，結合于所述連接器(200)的第I連接構件(221)。[0043]而且，其余一對電極分接頭(110)再結合于介于與其相鄰的電池單體(100)的電 極分接頭(110)之間的連接器(200)的第I連接構件(221)。[0044]于是，連接器(200)交錯地介于多個電池單體(100)之間，電極分接頭(110)可以串聯連接。[0045]此時，所述連接器(200)借助于在兩側以U字型形態形成的第2連接構件(222)， 使所述電極分接頭(110)貼緊，并結合有蓋，以便能夠覆蓋所述連接器(200)的上面與側 面，還能夠保護所述結合的電極分接頭(110)。[0046]另外，在電極分接頭(110)如上所述結合的情況下，在所述多個電池單體(100)的 電極分接頭(110)之間，存在所述連接器(200)未介入的部分，如圖2所示，未形成有第I 連接構件(221)的固定連接器(200c)介于此處，可以構成得發揮使所述電極分接頭(110) 以非電連接的狀態貼緊并固定的作用。[0047]S卩，各個連接器(200)介于相向的電池單體(100)的兩對電極分接頭(110)之間， 形成有第I連接構件(221)的連接連接器(connect connector) (200a)介于一對電極分接 頭(110)之間，以便電極分接頭(110)能夠結合，電極分接頭(110)向連接連接器(200a) 內側彎曲結合，未結合有電極分接頭(110)而只發揮使電極分接頭(110)向外側貼緊的作 用的固定連接器(200c)介于另一對電極分接頭(110)之間。[0048]此時，所述固定連接器(200c)只單純發揮使電極分接頭(110)貼緊的作用，不連 接電壓感知線(300)。[0049]而且，配置于最外側的電池單體(100)只留一個分接頭(陽極分接頭或陰極分接 頭)，其插入末端連接器(200b-l或200b-2)，只結合并連接一個電極分接頭(110)。[0050]即，連接連接器(200a)與末端連接器(200b_l或200b_2)介于最外側的電池單體 (100)和與之相鄰的電池單體(100)的電極分接頭(110)之間，一對電極分接頭(110)與一 個電極分接頭(110)分別結合于所述連接連接器(200a)與末端連接器(200b-l或200b-2) 的第I連接構件(221)。[0051]此時，所述末端連接器(200b_l或200b_2)的第I連接構件(221)應構成得不與 第2連接構件(222)接觸。[0052]而且，在所述連接器(200)的一側，連接有所述電壓感知線(300)，所述電壓感知 線(300)結合得連接于所述連接器(200)的第I連接構件(221)。[0053]S卩，所述電壓感知線(300)連接于所述連接器(200)，結合得與所述電池單體(100)的電極分接頭(110)電連接。[0054]此時，所述連接器(200)使電極分接頭(110)借助于所述第2連接構件(220)而貼緊，構成得使所述第2連接構件(220)與所述電極分接頭(110)通電，因而如圖6所示，還可以構成得使所述電壓感知線(300)連接于所述第2連接構件(220)。
[0055]此處結合有熔斷器(400)，所述熔斷器(400)在所述連接器(200)中構成，一側連接于所述連接器(200)的連接構件(220)，另一側連接于所述電壓感知線(300)，使所述電池單體(100)的電極分接頭(110)與所述電壓感知線(300)電連接。
[0056]其構成得使電極分接頭(110)結合于所述連接器(200)的連接構件(220)，所述熔斷器(400)的一側連接于所述連接構件(220)的一側，所述熔斷器(400)的另一側與所述電壓感知線(300)連接。
[0057]此時，如圖5所示，所述熔斷器(400)并非在所述電壓感知線(300)上形成，而是構成得固定于所述連接器(200)的一側，所述熔斷器(400)的兩側分別連接于所述連接器
(200)的連接構件(220)與電壓感知線(300)。
[0058]而且，所述電壓感知線(300)構成得與在電池組的一側或外部構成的保護電路及BMS (Battery Management System,電池管理系統)連接,供所述電池單體(100)充電放電的電流流過,感知電壓和電流。
[0059]于是，電池單體(100)的陽極分接頭(111)與陰極分接頭(112)利用電壓感知線(300)連接，以便能夠感知各個電池單體(100)的電壓，熔斷器(400)安裝于連接器(200)，所述連接器(200)在所述電池單體(100)與電壓感知線(300)之間構成，供電極分接頭(110)結合、連接，當在所述電池單體(100)的內部發生短路或感知電池組電壓的外部電路短路或從保護電路流入過電流時，所述熔斷器(400)斷路并切斷電流，從而能夠防止所述電池單體(100)損傷。
[0060]另外，將能夠防止過電流的熔斷器(400)安裝于與電池單體(100)的電極分接頭
(110)連接的連接器(200)，因而具有結構簡單，在電壓感知線(300)的配置作業過程中破損或短路的可能性減小，不需要因應用所述熔斷器(400)而追加空間，能夠實現小型化的優點。
[0061]而且，本發明的包括過電流防止裝置的電池組還可以包括:外殼(500)，其介于所述電池單體(100)之間，在一側結合有所述連接器(200);以及端蓋(600)，其為一對，支撐所述電池單體(100)中最外側電池單體(100)的外側面。
[0062]這如圖3所示，把外殼(500)介于電池單體(100)與電池單體(100)之間并進行層疊，在配置于最外側的電池單體(100)的外側面配置所述端蓋(600)，利用連結裝置固定所述一對端蓋(600)，從而使所述電池單體(100)得到支撐，借助于所述外殼(500)，包圍所述電池單體(100)的電極體(113)，電極分接頭(110)結合得向所述外殼(500)的上側凸出。
[0063]此時，所述外殼(500)構成得使所述連接器(200)結合于上側，并位于所述電極分接頭(110)之間，發揮支撐所述電池單體(100)及所述連接器(200)的作用。
[0064]其中，在電極分接頭(110)結合于所述連接器(200)后，為了在上側向電池組的一側形成電極，可以結合母線，以便與一個電極分接頭(110)連接，可以在其上側構成有上部蓋并結合于所述外殼(500)或端蓋(600)。
[0065]如上所述構成的本發明的包括過電流防止裝置的電池組，在所述連接器(200)中發揮防止過電流流入電池單體(100)的作用的熔斷器(400)及所述連接器(200)，可以以多種形態構成，下面說明其實施例。
[0066]所述連接器(200)如圖5所示，可以形成有插入槽(230)，構成得使所述熔斷器(400)固定于所述插入槽(230)。
[0067]S卩，可以構成得與所述熔斷器(400)的形態對應地在所述連接器(200)中形成插入槽(230)，使所述熔斷器(400)插入所述插入槽(230)，熔斷器(400)的一側與所述連接器(200)的連接構件(220)連接，所述熔斷器(400)的另一側與所述電壓感知線(300)連接。
[0068]此時，所述連接器(200)在所述插入槽(230)的兩側面形成有一對支架(240)，構成得使所述支架(240)分別電連接于所述連接器(200)的連接構件(220)及電壓感知線(300)，使所述熔斷器(400)插入連接于所述支架(240)之間。
[0069]此時，優選一個支架(240)以一體型形成，以便連接于所述連接器(200)的第2連接構件(222)的一側，優選另一支架(240)為了容易連接所述電壓感知線(300)而以“L”字型形態形成，使得豎直部分與所述熔斷器(400)連接，水平部分連接于所述電壓感知線(300)。
[0070]另外，所述支架(240)如圖6所示，可以在上側形成有固定槽(241)，構成得使所述熔斷器(400)插入固定于所述固定槽(241)。
[0071]于是，所述熔斷器(400)容易組裝于所述連接器(200)，當所述熔斷器(400)因過電流而斷路時便于更換。
[0072]另外，所述熔斷器(400)結實地固定于所述支架(240)，因而防止熔斷器(400)由于振動或外部沖擊而移動或脫離，具有所述熔斷器(400)與支架(240)不會電斷路的優點。
[0073]而且，在本發明的實施例中，對多個電池單體(100)串聯連接的構成進行了顯示，但也可以構成得并聯連接多個電池單體(100)或結合多個電池組。
[0074]本發明并非限定于所述的實施例，其應用范圍多樣，而且，在不超出權利要求書中要求的本發明要旨的情況下，只要是本發明所屬【技術領域】的技術人員，則任何人都可以進行多種變形實施。
[0075]符號說明
[0076]1000:(本發明的)包括過電流防止裝置的電池組
[0077]100:電池單體
[0078]110:電極分接頭111:陽極分接頭
[0079]112:陰極分接頭113:電極體
[0080]200:連接器200a:連接連接器
[0081]200b_l，200b_2:末端連接器200c:固定連接器
[0082]210:主體220:連接構件
[0083]221:第I連接構件222:第2連接構件
[0084]230:插入槽240:支架
[0085]241:固定槽
[0086]300:電壓感知線
[0087]400:熔斷器
[0088]500:外殼[0089]600：端蓋
【權利要求】
1.一種包括過電流防止裝置的電池組，其特征在于，包括:電池單體(100)，其為多個且并排排列，在一側形成有由各個陰極分接頭(111)及陽極 分接頭(112)構成的一對電極分接頭(110)；連接器(200)，其介于相互相鄰的所述電池單體(100)的電極分接頭(110)之間，所述 電極分接頭(110)借助于連接構件(220)而電連接；電壓感知線(300)，其連接于所述連接器(200)的一側；以及熔斷器(400)，其在所述連接器(200)中構成，一側連接于所述連接器(200)的連接構 件(220)，另一側連接于所述電壓感知線(300)，供所述電池單體(100)的電極分接頭(110) 與所述電壓感知線(300)電連接。
2.根據權利要求1所述的包括過電流防止裝置的電池組，其特征在于，還包括:外殼(500)，其介于所述電池單體(100)之間，在一側結合有所述連接器(200);以及 端蓋(600)，其為一對，支撐所述電池單體(100)中最外側電池單體(100)的外側面。
3.根據權利要求1所述的包括過電流防止裝置的電池組，其特征在于，所述連接器(200)形成有插入槽(230)，所述熔斷器(400)固定于所述插入槽(230)。
4.根據權利要求3所述的包括過電流防止裝置的電池組，其特征在于，所述連接器(200)在所述插入槽(230)的兩側面形成有一對支架(240)，所述支架(240)分別電連接于所述連接器(200)的連接構件(220)及電壓感知線(300)。
5.根據權利要求4所述的包括過電流防止裝置的電池組，其特征在于，所述支架(240)在上側形成有固定槽(241)，所述熔斷器(400)插入固定于所述固定槽(241)。
【文檔編號】H01M2/34GK103503199SQ201280019883
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2012年4月27日 優先權日:2011年4月28日
【發明者】張洙曄, 吳全根, 李知錫, 林東洲, 樸成哲 申請人:Sk新技術株式會社