專利名稱：一種電池組連接裝置、電池系統(tǒng)及電動設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池組連接裝置、電池系統(tǒng)及電動設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的電池種類中，單個電池或電池組的電壓均較低，在將電池組應用于電動工具、儲能系統(tǒng)、后備電源、電動交通運輸、軍事等領(lǐng)域時，常常需要將多個電池組串聯(lián)成電池系統(tǒng)來升高整體電壓以備使用，不同的電池組之間通常采用電池組連接條連接。傳統(tǒng)的電池組連接條一般使用純銅電纜線或者銅條，這種連接方式可以滿足電池系統(tǒng)的導流需要，但是在電池組之間發(fā)生意外過流或者短路時，由于串聯(lián)電池組的電壓較高，會產(chǎn)生非常大的電流，這時過流電流或者短路電流就會產(chǎn)生比較大的破壞力，輕則損壞電池組，重則會發(fā)生起火、爆炸的等嚴重的安全事故。所以，在電池系統(tǒng)發(fā)生過流或者短路時，及時斷開電池系統(tǒng)回路和電池組之間的互相連接，降低短路電壓，減小短路電流是至關(guān)重要的。 為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)通常會在整個電池系統(tǒng)的輸出端連接一保險絲，在發(fā)生過流或短路時可以及時斷開主回路，在一定程度上減小了電池系統(tǒng)過流和短路的危險性，并保護用電器。但是這種保護方法具有一定的局限性，只對電池系統(tǒng)外部短路起保護作用，對電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間的過流和短路沒有任何作用，當電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間發(fā)生短路時，仍然會導致電池組燒毀或產(chǎn)生更大的事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種高安全性的電池組連接裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)無法對電池系統(tǒng)的內(nèi)部過流或短路起到保險作用的問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種電池組連接裝置，設(shè)于各電池組之間，包括一保險絲，以及連接于所述保險絲兩端的導流連接體，還包括包覆在所述保險絲和導流連接體之外的絕緣包覆層。本發(fā)明的另一目的在于提供一種電池系統(tǒng)，包括多個電池組，所述多個電池組通過所述的電池組連接裝置依次串聯(lián)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種電動設(shè)備，包括所述的電池系統(tǒng)。本發(fā)明提供的電池組連接裝置用于串聯(lián)多個電池組，形成具有內(nèi)部保險功能的高壓電池系統(tǒng)，當電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間發(fā)生過流或短路時，接近過流或短路電池組的保險絲會自動斷開，避免電池組被燒毀，進而防止更嚴重的事故發(fā)生，提高了電池系統(tǒng)的安全性。采用該電池組連接裝置的電池系統(tǒng)由于內(nèi)置了具有保險功能的連接裝置，有效地提高了電池系統(tǒng)的安全性。同時，采用該電池系統(tǒng)的電動設(shè)備的安全性也得以提高。


圖I是本發(fā)明實施例電池組連接裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例電池組連接裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例電池組連接裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實現(xiàn)進行詳細描述圖1、2、3分別示出了本發(fā)明實施例提供的電池組連接裝置的立體、正視、剖面結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關(guān)的部分。該電池組連接裝置主要用于將多個電池或電池組串聯(lián)，以獲得較高電壓的電池系 統(tǒng)?？梢岳斫?，本實施例中的“電池組連接裝置”并非只用于連接電池組，當然還包括連接單個電池的情況，為了便于說明，以下將“電池或電池組”簡稱為“電池組”。如圖I，該電池組連接裝置主要包括一可在電池組發(fā)生過流或短路時自動斷開的保險絲1，在保險絲I的兩端連接有導流連接體2，導流連接體2不與保險絲I連接的一端則用于連接電池組，以滿足導流條件。另外，該裝置還包括包覆在保險絲I和導流連接體2之外的絕緣包覆層3，用于保護保險絲I和導流連接體2，并防止保險絲I和導流連接體2與其他物件相連而發(fā)生短路等意外事故。采用上述電池組連接裝置將多個電池組串聯(lián)時，通過低阻抗的導流連接體2實現(xiàn)電池系統(tǒng)的電流傳輸，通過高阻抗的保險絲I對電池系統(tǒng)進行過流或短路保護，當電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間發(fā)生過流或短路時，接近過流或短路電池組的保險絲I會自動斷開，避免電池組被燒毀，進而防止更嚴重的事故發(fā)生，提高了電池系統(tǒng)的安全性。在本實施例中，組成電池系統(tǒng)的電池組的數(shù)量可為任意多個，電池組的種類也有多種，具體可以包括碳鋅電池、堿性電池、鋅錳電池、鋅空氣電池、鋰錳電池、水銀電池等一次電池，以及鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池。其中，鉛酸蓄電池及鋰離子電池的安全性較佳。在本實施例中，絕緣包覆層3可通過注塑形成或采用PVC套管熱封形成，可起到絕緣和加強連接裝置機械強度的作用。導流連接體2優(yōu)選由高導熱性的材料制成，具體可由鋅、錫、銅等金屬，銀銅合金、鉛銻合金等合金導體，以及半導體、高分子聚合物等材料制成。進一步的，保險絲I與導流連接體2可以采用相同材料，且一體成型，以便于加工。鑒于導流連接體2和保險絲I的功能不同，要求導流連接體2的阻抗越小越好，而保險絲I的阻抗要比導流連接體2的阻抗大得多，因此，本實施例可以根據(jù)實際的需要(如額定電流、過流值、熔斷時間等)合理的設(shè)計保險絲I相對于導流連接體2的橫截面的比例，已達到預先要求的保護功能。另外，保險絲I與導流連接體2也可以采用不同的材料制作，導流連接體2可以選擇上述高導電性的材料制成，而保險絲I則可以根據(jù)需要選擇適當導電性的材料，再通過連接件4 (如螺釘?shù)?相連接或直接焊接在一起，如圖2、3，當然也可以直接焊接在一起。這種結(jié)構(gòu)同樣可以滿足導流和過流保護的要求，并且不需像采用相同材料那樣要精確設(shè)計保險絲I與導流連接體2的橫截面比，可以根據(jù)實際需要在市面上選擇合適的保險絲，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面比較簡單，在一定程度上節(jié)約了制程和成本。進一步的，該保險絲I優(yōu)選自恢復的保險絲，在過流或者短路條件解除后，該保險絲I會自動恢復連接，不需人工維護，使用方便。當然也可應用不可自恢復的保險絲，斷開之后由人工維護。進一步參考圖1、2，為了便于檢查連接裝置的連接狀況，如保險絲I是否與導流連接體2連接良好，在發(fā)生過流或短路時，哪部分保險絲I已斷開等，本實施例可以將絕緣包覆層3設(shè)計成中央開孔的結(jié)構(gòu)，開孔31的位置與保險絲I的位置相對應，使保險絲I外露，以便于檢查電池組的連接狀況，并快速進行后續(xù)處理。 在本實施例中，導流連接體2的形狀可為條形、片形或線纜形等，其與電池組可以通過螺栓壓接、端子對接或連接器對接等方式連接。優(yōu)選的，導流連接體2的形狀為片形，在該片形導流連接體2與電池組相連的一端開設(shè)有一小通孔21，如圖1、2。在將該連接裝置連接于電池組之間時，取一螺釘?shù)冗B接件穿過通孔21，將導流連接體2連接于電池組的相應連接端子上，這種結(jié)構(gòu)便于制造和裝配，連接的穩(wěn)定性也較佳。本發(fā)明提供的電池組連接裝置用來串聯(lián)多個電池組，使整個電池系統(tǒng)的電壓升高，并具有內(nèi)部保險的功能，在電池系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生過流或者短路時，距離過流或者短路位置最近的連接裝置會首先斷開，避免引發(fā)冒煙、起火、爆炸等安全事故，大大提高了高壓電池系統(tǒng)的安全性。以下提供一種該電池組連接裝置的使用實例該電池組連接裝置采用銅材料制作導流連接體2，保險絲I采用自恢復型保險絲，絕緣包覆層3采用注塑的方式固定在導流連接體和保險絲的表面。該連接裝置的額定導流能力為150A，保險絲I的額定電流為20A，過流值設(shè)置為50A，保險絲I在電流為50A的情況下經(jīng)過5分鐘可斷開電路，在電流為100A的情況下經(jīng)過10秒鐘可斷開電路，電流大于150A時，在3秒之內(nèi)可斷開電路。用5條上述實施例的連接裝置串聯(lián)6個12V的電池組，形成一個72V的電池系統(tǒng)，配置好負載，然后用該電池系統(tǒng)分別以50A、100A、150A放電，測試時對應的電流和連接裝置的斷開時間與上述情況基本相符，電池本身并無任何不良反應，移除負載之后，連接裝置自動恢復連接，可以在額定工作電流內(nèi)正常工作。該實例中的保險絲I也可以采用不可自恢復的保險絲，其實測數(shù)據(jù)是相同的。本發(fā)明還進一步提供一種電池系統(tǒng)，其包括多個電池組，這多個電池組之間即通過上述的電池組連接裝置依次串聯(lián)，構(gòu)成高壓電池系統(tǒng)。該電池系統(tǒng)適用于各種電動設(shè)備中，作為供電系統(tǒng)或儲能系統(tǒng)使用，適用于電動工具、后備電源、電動運輸、軍事等領(lǐng)域。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池組連接裝置，設(shè)于各電池組之間，其特征在于，包括一保險絲，以及連接于所述保險絲兩端的導流連接體，還包括包覆在所述保險絲和導流連接體之外的絕緣包覆層。
2.如權(quán)利要求I所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述導流連接體與保險絲的材料相同且一體成型。
3.如權(quán)利要求I所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述導流連接體與保險絲的材料不同且通過連接件相連接或通過焊接的方式相連接。
4.如權(quán)利要求I所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述絕緣包覆層具有一使所述保險絲外露的開孔。
5.如權(quán)利要求I所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述導流連接體的形狀為條形、片形或線纜型。
6.如權(quán)利要求5所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述導流連接體的形狀為片形，所述導流連接體與電池組相連的一端設(shè)有通孔，用于供連接件穿過以將所述導流連接體連接于電池組上。
7.如權(quán)利要求I至6任一項所述的電池組連接裝置，其特征在于，所述保險絲為可在斷開后自動恢復連接的保險絲。
8.一種電池系統(tǒng)，包括多個電池組，其特征在于，所述多個電池組通過權(quán)利要求I至7任一項所述的電池組連接裝置依次串聯(lián)。
9.一種電動設(shè)備,其特征在于,包括權(quán)利要求8所述的電池系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明適用于電子技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種電池組連接裝置、電池系統(tǒng)及電動設(shè)備，電池組連接裝置設(shè)于各電池組之間，包括一保險絲，以及連接于所述保險絲兩端的導流連接體，還包括包覆在所述保險絲和導流連接體之外的絕緣包覆層。本發(fā)明提供的電池組連接裝置用于串聯(lián)多個電池組，形成具有內(nèi)部保險功能的高壓電池系統(tǒng)，當電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池組之間發(fā)生過流或短路時，接近過流或短路電池組的保險絲會自動斷開，避免電池組被燒毀，進而防止更嚴重的事故發(fā)生，提高了電池系統(tǒng)的安全性。采用該電池組連接裝置的電池系統(tǒng)由于內(nèi)置了具有保險功能的連接裝置，有效地提高了電池系統(tǒng)的安全性。同時，采用該電池系統(tǒng)的電動設(shè)備的安全性也得以提高。
文檔編號H01M2/34GK102769120SQ20121025751
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者張鵬, 彭斌, 涂繼軍, 蔣野, 衣守忠 申請人:深圳市雄韜電源科技股份有限公司