用于防止電池過充電的設備的制造方法
【專利說明】用于防止電池過充電的設備
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年9月2日提交的標題為“用于防止電池過充電的設備”的韓國專利申請第10-2013-0105110號的權益，其全部內容通過引用合并于本申請。
技術領域
[0003]本發明一般地涉及用于防止電池的過充電的設備，并且更具體地，涉及一種電池過充電防止設備，其能夠通過檢測電池的過充電并且切斷充電功率來防止電池的過充電。
【背景技術】
[0004]通常，當鋰離子電池(也就是可充電電池)被過充電至預定的電壓或以上時，其可能爆炸或燃燒。此外，電池組通常包括多個電池單元以獲得要求的輸出。當包括在電池組中的電池單元中的至少一個被過充電并且爆炸或燃燒時，其他電池單元以及過充電的電池單元也受這樣的過充電的影響，因此必需要求防止電池的過充電，以確保電池的安全。
[0005]在傳統技術中，存在一種方法，其用于當電池單元的電壓由于過充電而增加時，檢測過電壓并且關閉功率繼電器組件(PRA)中的繼電器，因此阻止電池的過充電。然而，這種方法的問題在于:當繼電器短路時，其不能被關閉，因此使得不能防止過充電。
[0006]在下面的現有技術文件中描述的專利文件公開了一種技術，其中當電池單元中由于過充電而發生膨脹時，控制單元160熔化并燒斷保險絲300，因此阻止電池組的充電/放電電流。參照下述的專利文件的圖1，當電池單元200中發生膨脹時，附著于該單元的外部材料上的第一極板100以及附著于電極組件上的第二極板120彼此分隔開預定的距離，并且第一極板110和第二極板120由于填充在該單元的外部材料與電極組件之間的電解質而起電容器的作用。相位差檢測單元150檢測電流與電壓之間的相位差，并且當相位差約為90°時確定由于過充電在單元200中發生了膨脹，因此控制單元160通過熔化并燒斷保險絲300來阻止電池組的充電/放電電流。
[0007]然而，下面的專利文件的問題在于:必須添加復雜的多個組件，例如第一極板110、第二極板120、電阻器單元140、交變電流(AC)供電單元130、相位差檢測單元150以及控制單元160，因此使配置復雜化并且增加了制造成本。
[0008]因此，需要這樣的用于防止電池過充電的設備，其中通過僅使用無源元件而無需將防止過充電的功能添加到控制單元，并且其具有如此簡單的配置，以致該設備能夠被添加到電池單元的檢測電路，并且其能夠在發生過充電時通過切斷施加到電池模塊中的電池單元上的電壓來確保電池的額外的安全。
[0009][現有技術文件]
[0010][專利文件]
[0011](專利文件I)韓國專利第10-1262879號。
【發明內容】
[0012]技術問題
[0013]因此，考慮到現有技術中發生的上述問題做出了本發明，并且本發明旨在提供用于防止電池過充電的設備，其中通過僅使用無源元件而無需將防止過充電的功能添加到控制單元，并且其具有如此簡單的配置，以致該設備能夠被添加到電池單元的檢測電路，并且其能夠在發生過充電時通過切斷施加到電池模塊中的電池單元上的電壓來確保電池的額外的安全。
[0014]技術解決方案
[0015]根據本發明的一個方面，提供了一種用于防止電池過充電的設備，其包括:電壓劃分單元，其第一端連接至電池的陽極片，并且其第二端連接至所述電池的陰極片；以及開關單元，其第一端連接至所述陽極片，并且其第二端連接至所述陰極片，并且所述開關單元配置為根據所述電壓劃分單元所劃分的電壓來閉合或斷開，其中當所述陽極片與所述陰極片之間的電壓等于或大于第一電壓時，所述開關單元閉合，并且所述電池短路以引起過電流，使得所述陽極片損壞，從而允許所述電池在電學上與充電電源隔離。
[0016]在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述陽極片由導電材料制成，所述導電材料由于在所述電池短路時發生的過電流所引起的溫度的上升而熔化并且損壞。
[0017]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述陽極片可以由鋁制成。
[0018]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述電壓劃分單元可以包括:第一電阻器，其第一端連接至所述陽極片；以及第二電阻器，其第一端連接至所述第一電阻器的第二端，并且其第二端連接至所述陰極片。
[0019]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述開關單元可以包括分路調節器。
[0020]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述分路調節器可以包括控制終端，并且可以被配置為使得當等于或大于作為所述分路調節器的參考電壓的第二電壓的電壓施加到所述控制終端時，所述分路調節器短路，并且當小于所述第二電壓的電壓施加到所述控制終端時，所述分路調節器斷開。
[0021]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述電池可以包括電池單元，并且所述設備可以安裝在所述電池單元的檢測單元中，并且所述設備可以連接至所述電池單元的陽極片和陰極片。
[0022]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述電池可以包括包含多個電池單元的電池模塊，并且所述設備可以安裝在所述電池模塊中的多個電池單元中的一個電池單元的檢測單元中，并且所述設備可以連接至該電池單元的陽極片和陰極片。
[0023]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述設備可以包括在所述電池模塊中。
[0024]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述多個電池單元可以彼此串聯連接。
[0025]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述電池模塊可以包括八個電池單元。
[0026]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述第一電壓可以在從4.7伏到4.9伏的范圍內。
[0027]此外，在根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備中，所述電池可以包括鋰離子電池。
[0028]—種電池組可以包括上述用于防止電池過充電的設備。
[0029]本發明的各個特征和優點將從下面結合附圖的詳細描述中更加清楚地理解。
[0030]在描述之前，本說明書和權利要求中使用的術語和詞語不應解釋為局限于基于它們的詞典定義的通常的含義，而應在發明人可以用最好地描述本發明的方法來合適地定義各術語的含義的原則的基礎上，解釋為具有與本發明的技術精神相關的含義和概念。
[0031]有益效果
[0032]根據本發明的實施例，本發明通過僅使用無源元件而不需要將防止過充電的功能添加到控制單元，本發明具有如此簡單的配置，以致其能夠被添加到電池單元的檢測電路，并且本發明能夠在發生過充電時通過切斷施加到電池模塊中的電池單元上的電壓來確保電池的額外的安全。此外，根據本發明，過充電可以通過檢測過電壓來防止，以及除此之外，即使在檢測到的電池的電壓在預料之外的情況下或者在由于不可避免的情況而發生過充電的情況下，也可以切斷施加到電池上的電壓，因此能夠防止電池達到危險狀態。
【附圖說明】
[0033]圖1為示出根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備的框圖。
【具體實施方式】
[0034]本發明的各個對象、具體優點以及新特征將從下面結合附圖的詳細描述和優選實施例中更加清楚地理解。
[0035]應當注意，現在將在本說明書中對附圖進行參照，其中相同的參考標號在不同附圖中始終用于表示相同的組件。
[0036]此外，術語“第一”和“第二”僅用于將一個組件與其他組件區分開，并且這些組件不被這些術語所限制。
[0037]在下面的本發明的描述中，將省略對被認為使本發明的要點模糊的相關已知技術的詳細描述。
[0038]在下文中，將參照附圖來詳細地描述本發明的優選實施例。
[0039]圖1為示出根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備的框圖。
[0040]根據本發明的實施例的用于防止電池過充電的設備包括:電壓劃分單元106，其第一端連接至電池單元100的陽極片102，并且其第二端連接至電池單元100的陰極片104;以及開關單元108，其第一端連接至陽極片102并且其第二端連接至陰極片104，并且配置為根據電壓劃分單元106所劃分的電壓來閉合或斷開。
[0041]開關單元108在陽極片102與陰極片104之間的電壓(S卩，電池單元100的電壓)等于或大于第一電壓時閉合。當開關單元108閉合時