一種鋰電池模組的安全防護結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋰電池模組，尤其涉及一種用于該鋰電池模組的安全防護結構。
【背景技術】
[0002]鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料，使用非水電解質溶液的電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。隨著科學技術的發展，現在鋰電池已經成為了主流。
[0003]一般來說，為了避免因使用不當造成電池過放電或者過充電，在單體鋰離子電池(諸如，圓筒型的鋰電池)內設有三重保護機構:一是采用開關元件，當電池內的溫度上升時，它的正溫度系數(positive temperature coefficient)阻值隨之上升，當溫度過高時，會自動停止供電以抑制短路電流發生；二是選擇適當的隔板材料，當溫度上升到一定數值時，隔板上的微米級微孔會自動溶解掉，從而使鋰離子不能通過，電池內部反應停止；三是設置安全泄壓閥(pressure release valve)，當電池內部壓力上升到一定數值時，泄壓閥自動打開從而將電池內部的壓力導出，以保證電池的使用安全性。鋰電池組是串/并聯的多個電芯組成，如筆記本電腦的電壓為1V以上，容量較大，一般采用3?4個單電池串聯就可以滿足電壓要求，然后再將2?3個串聯的電池組并聯，以保證較大的容量。同樣地，電池組主要透過電源管理系統(Battery Management System, BMS)防止電池過充電、過放電、過溫度、過電流和熔斷保護；也可設置固定于電芯本體表面的壓力傳感器，當電芯異常而致殼體膨脹時，壓力傳感器產生訊號而進一步予以保護。
[0004]然而，在現有技術中，不同于圓筒型18650電池，大尺寸、高容量的鋰電池并不具備PTC或CID(Current Interrupt1n Device，電流切斷器件)等整合于電芯內部的安全保護裝置，一般僅配備有泄壓閥。當電池發生內部短路異常致使電芯內部產生高溫，雖然透過溫度偵測或泄壓閥能夠獲得保護，但是電池組間的串并結構并未完全開路，因而可能繼續維持充放電回路，使得電池組依舊處于可持續充放電的環境，造成更大的安全問題。
[0005]有鑒于此，如何設id 種適用于大尺寸方型鋰電池模組(prismatic cellmodule)的安全防護結構，以解決現有技術中的上述缺陷或不足，是業內相關技術人員亟待解決的一項課題。
【發明內容】
[0006]針對現有技術中的大尺寸方型鋰電池模組所存在的上述缺陷，本發明提供了一種新穎的、鋰電池模組的安全防護結構。
[0007]依據本發明的一個方面，提供了一種鋰電池模組的安全防護結構，所述鋰電池模組包括串聯或并聯連接的一第一電芯和一第二電芯，該安全防護結構包括:
[0008]一匯流排，設置在所述鋰電池模組的上方，所述匯流排具有一第一端和一第二端，所述第一端電性耦接至所述第一電芯的電極，所述第二端電性耦接至所述第二電芯的電極，
[0009]其中，所述匯流排還橫跨于泄壓閥的上方或側邊，當所述泄壓閥因電芯內部壓力而作用時，產生的高溫高壓氣體或固體將所述匯流排熔斷從而實現斷路保護。
[0010]在其中的一實施例，所述匯流排為高導電、低熔點的金屬或金屬合金。
[0011]在其中的一實施例，所述匯流排為U型結構，其包括一第一側邊、一連接部和一第二側邊，其中，所述第一側邊和所述第二側邊分別電性耦接至所述第一電芯的電極和所述第二電芯的電極，所述連接部位于所述第一側邊和所述第二側邊之間。
[0012]在其中的一實施例，所述連接部的下表面具有刻痕或溝槽。
[0013]在其中的一實施例，所述安全防護結構還包括一壓力感應裝置，位于所述連接部的下表面，當所述泄壓閥作用時，產生的高溫高壓氣體使壓力感應裝置作動以進行安全保護。
[0014]在其中的一實施例，所述第一側邊和所述第二側邊為第一金屬合金材，所述連接部為第二金屬合金材，所述第二金屬合金材不同于所述第一金屬合金材。
[0015]在其中的一實施例，所述連接部還開設有多個孔洞，位于所述泄壓閥的正上方以增加匯流排熔斷的破壞點。
[0016]在其中的一實施例，所述匯流排還包括V型槽，設置在所述第一側邊與所述連接部的交界位置，和/或所述第二側邊與所述連接部的交界位置。
[0017]在其中的一實施例，所述匯流排包括多個V型槽，間隔設置于所述匯流排的上表面。
[0018]在其中的一實施例，所述匯流排以螺絲鎖附或鉚接方式進行固定。
[0019]采用本發明的鋰電池模組的安全防護結構，其匯流排設置在鋰電池模組的上方，匯流排的第一端電性耦接至第一電芯的電極，匯流排的第二端電性耦接至第二電芯的電極，匯流排橫跨于泄壓閥的上方或側邊，當泄壓閥因電芯內部壓力而作用時，產生的高溫高壓氣體或固體將匯流排熔斷從而實現斷路保護。相比于現有技術，本發明可采用高導電、低熔點的金屬或金屬合金作為匯流排，利用必備的安全泄壓閥并整合其他監測組件、保護組件來提供有效的安全防護和斷路保護。當泄壓閥因電芯內部壓力膨脹而作用時，產生的高溫高壓氣體或固體將上方的匯流排熔斷，使電池組間的串聯和/或并聯結構完全開路。
【附圖說明】
[0020]讀者在參照附圖閱讀了本發明的【具體實施方式】以后，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中，
[0021]圖1示出本發明的鋰電池模組的安全防護結構的第一實施例；
[0022]圖2A示出本發明的鋰電池模組的安全防護結構的第二實施例；
[0023]圖2B示出圖2A的安全防護結構的下表面包含溝槽的示意圖；
[0024]圖3示出本發明的鋰電池模組的安全防護結構的第三實施例；
[0025]圖4示出本發明的鋰電池模組的安全防護結構的第四實施例；
[0026]圖5示出本發明的鋰電池模組的安全防護結構的第五實施例；
[0027]圖6示出本發明的鋰電池模組的安全防護結構的第六實施例；以及
[0028]圖7示出本發明的鋰電池模組的安全防護結構的第七實施例。
【具體實施方式】
[0029]為了使本申請所揭示的技術內容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本發明的下述各種具體實施例，附圖中相同的標記代表相同或相似的組件。然而，本領域的普通技術人員應當理解，下文中所提供的實施例并非用來限制本發明所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進行繪制。
[0030]下面參照附圖，對本發明各個方面的【具體實施方式】作進一步的詳細描述。
[0031]圖1示出本發明的鋰電池模組的安全防護結構的第一實施例。參照圖1，該鋰電池模組I包括串聯或并聯連接的一第一電芯10和一第二電芯20。本發明的安全防護結構包括一匯流排32。匯流排32設置在鋰電池模組I的上方。匯流排32具有一第一端和一第二端，其第一端電性耦接至第一電芯10的電極(諸如，正極P)，第二端電性耦接至第二電芯12的電極(諸如，負極N)。并且，匯流排32還橫跨于泄壓閥(pressure release valve) 30的上方或側邊，如此一來，當泄壓閥30因電芯內部壓力膨脹而作用時，產生的高溫高壓氣體或固體將匯流排32熔斷從而實現鋰電池模組I的完全開路保護。
[0032]在一具體實施例中，匯流排32為高導電、低熔點的金屬或金