本技術(shù):
涉及電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片和配置該串聯(lián)片的電池。
背景技術(shù):
鋰離子電池是當(dāng)今世界上比能量最高,適用的條件寬廣而使用壽命最長(zhǎng)的電池系列。更可貴的是它不使用有毒有害的材料,對(duì)環(huán)境友善,得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是它也有根本的缺陷,安全性不好,有起火爆炸的危險(xiǎn)。各研究單位和生產(chǎn)廠都做了大量工作改善其安全性。蘇州安靠電源公司的負(fù)極免焊接工藝就是比較成功的一例。
負(fù)極免焊接工藝的核心是用帶有多個(gè)彈爪的金屬片(電池串聯(lián)片)代替通用的薄金屬連接片,金屬片的多個(gè)彈爪抱住電池殼,實(shí)現(xiàn)接觸電連接。從而取消了對(duì)電池殼底的焊接,消除了焊接熱對(duì)靠近底的內(nèi)部核心構(gòu)件的傷害,提高了安全性。
然而,上述結(jié)構(gòu)的電池串聯(lián)片過流能力很強(qiáng),電阻低。但是對(duì)太大的電流沒有阻擋,不能抵御大電流對(duì)電池的傷害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)目的是:針對(duì)上述技術(shù)問題,本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片,同時(shí)還提出一種配置這種串聯(lián)片的電池。
本申請(qǐng)的技術(shù)方案是:一種帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片,包括:
底片,
一體形成于所述底片四周、且位于所述底片上側(cè)的若干個(gè)彈爪,以及
設(shè)于在所述底片下側(cè)的ptc元件;
所述ptc元件包括位于該ptc元件上表面的上電極片、位于該ptc元件下表面的下電極片、連接所述上電極片和下電極片的熱敏電阻層;
所述ptc元件的上表面開設(shè)有向下延伸至所述下電極片上表面處的盲孔,所述底片上貫通開設(shè)有與所述盲孔直接連通的通孔,所述底片的下表面與所述上電極片的上表面緊貼布置且焊接固定。
本申請(qǐng)?jiān)谏鲜黾夹g(shù)方案的基礎(chǔ)上,還包括以下優(yōu)選方案:
所述ptc元件的外輪廓為圓形。
所述盲孔僅設(shè)置有一個(gè),且該盲孔設(shè)置在所述ptc元件中心位置。
所述通孔僅設(shè)置有一個(gè),且該通孔設(shè)置在所述底片中心位置。
所述盲孔設(shè)置有至少兩個(gè),并且這些盲孔以所述ptc元件的幾何中心點(diǎn)為對(duì)稱中心對(duì)稱分布。
所述盲孔共設(shè)置四個(gè)。
所述通孔共設(shè)置有四個(gè),且這四個(gè)通孔與四個(gè)所述盲孔一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
所述盲孔為圓孔或方孔。
一種電池,包括設(shè)于該電池兩相對(duì)端的正極端和負(fù)極端,其特征在于,還包括上述結(jié)構(gòu)的電池串聯(lián)片,所述下電極片與所述正極端或所述負(fù)極端緊貼布置且焊接固定。
該電池為圓柱形鋰離子電池,所述下電極片與所述正極端緊貼布置且焊接固定。
本申請(qǐng)的優(yōu)點(diǎn)是:
1、本申請(qǐng)?jiān)陔姵卮?lián)片上焊接ptc元件,而且電池串聯(lián)片本體結(jié)構(gòu)和ptc元件上設(shè)置了十分巧妙的通孔和盲孔結(jié)構(gòu),使得ptc元件能夠十分順利地與電池焊接。
2、本申請(qǐng)?jiān)陔姵卮?lián)片上焊接ptc元件,在發(fā)生外短路狀態(tài)下,大電流通過電池,有引起熱失控起火爆炸的危險(xiǎn)。ptc元件可阻斷大電流保護(hù)了電池的安全。外短路等故障消除后,ptc元件又能夠自動(dòng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例一中帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例一中帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例一中ptc元件的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本申請(qǐng)實(shí)施例二中帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本申請(qǐng)實(shí)施例三中帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1-底片,1a-通孔,2-彈爪,3-ptc元件,301-上電極,302-下電極,303-熱敏電阻層,3a-盲孔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例是用于說明本申請(qǐng)而不限于限制本申請(qǐng)的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整,未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。實(shí)施例一:
圖1和圖2示出了本申請(qǐng)這種帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片的一個(gè)具體實(shí)施例,其包括:圓形的底片1,一體形成于底片四周、且位于底片上側(cè)的多個(gè)彈爪2,設(shè)于底片下側(cè)的ptc元件3。底片1和彈爪2通常為鋼質(zhì)。
ptc元件3包括位于該ptc元件上表面的上電極片301、位于該ptc元件下表面的下電極片302、連接所述上電極片和下電極片的熱敏電阻層303(通常為熱聚合物質(zhì))。實(shí)際應(yīng)用時(shí),電流必須經(jīng)過熱敏電阻層303才能由下電極片302流向上電極片301。
本實(shí)施例的關(guān)鍵改進(jìn)在于:ptc元件3的上表面開設(shè)有向下延伸至下電極片3b上表面處的盲孔3a,底片1上貫通開設(shè)有與所述盲孔3a直接連通的通孔1a,底片1的下表面與上電極片301的上表面緊貼布置且焊接固定。
之所以在ptc元件3和底片1上分別設(shè)置上述的盲孔3a和通孔1a,是為了方便該串聯(lián)片與電池的焊接連接。實(shí)際應(yīng)用時(shí),將該電池串聯(lián)片布置在電池(通常為圓柱形結(jié)構(gòu)的鋰離子電池)的正極端(或負(fù)極端,通常為正極端,負(fù)極免焊),并使ptc元件3上下電極片302的下表面與電池的正極端緊貼布置,激光焊機(jī)發(fā)出的焊接激光束穿過上述通孔1a和盲孔3a而照射在下電極片302下表面和電池正極端的接合處,從而使下電極片302下表面和電池正極端焊接固定在一起。另一根電池的負(fù)極端插設(shè)在各彈爪2之間并與彈爪2接觸連接。如此,通過底片1和彈爪2的電流必須經(jīng)過圓形ptc元件才能到達(dá)另一個(gè)電池,如果電流超過ptc元件的臨界電流,ptc元件動(dòng)作,阻斷電流,保護(hù)了電池的安全。大電流消除后,ptc元件恢復(fù)導(dǎo)通,電池又可回復(fù)正常工作。
如圖3所示,本實(shí)施例中,ptc元件3的外輪廓為圓形,該ptc元件3上的盲孔3a僅設(shè)置有一個(gè),且該盲孔3a設(shè)置在ptc元件3中心位置。該盲孔3a為圓孔,對(duì)應(yīng)地,底片2上的通孔也為圓孔。
實(shí)施例二:
圖4示出了本申請(qǐng)這種帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片的第二個(gè)具體實(shí)施例,其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中電池串聯(lián)片的結(jié)構(gòu)基本一致,唯一不同在于,ptc元件3上的盲孔3a以及底片2上的通孔均為方孔。
實(shí)施例三:
圖5示出了本申請(qǐng)這種帶安全機(jī)構(gòu)的電池串聯(lián)片的第三個(gè)具體實(shí)施例,其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中電池串聯(lián)片的結(jié)構(gòu)基本一致,唯一不同在于,ptc元件3上的盲孔3a共設(shè)置有四個(gè),并且這四個(gè)盲孔3a以ptc元件3的幾何中心點(diǎn)為對(duì)稱中心對(duì)稱分布。對(duì)應(yīng)地,底片1上通孔1a也共設(shè)置有四個(gè),且這四個(gè)通孔1a與四個(gè)盲孔3a一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。
上述實(shí)施例只為說明本申請(qǐng)的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓人們能夠了解本申請(qǐng)的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本申請(qǐng)主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾,都應(yīng)涵蓋在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。