[发明专利]一种用于电池的内置式双功能保护装置及电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池的短路保护装置，属于电池技术领域，尤其涉及一种用于电池的内置式双功能保护装置及采用该保护装置的电池。

背景技术

目前市场上大批量生产及装备使用的可充电电池，一般是新能源行业动力型方形电池或储能型方形电池，也可以是大型圆柱形电池，在其结构的安全性能设计上通常是通过翻转片主动短路设计方案，即电池极柱的导电连接板上设计一弧形翻转片，当电池可能出现内部压力升高至防爆片动作而泄压，或有可能发生爆炸及着火隐患前，让翻转片动作，导通该异常电池或与其相并联的整个并联电池组的盖板的正极和负极，实现短路，利用其极大的短路电流，熔断异常电池与该异常电池相并联的全部电池的内部软连接片，使该异常电池或与其相并联的整个并联电池组停止充放电工作。具体为：当电池出现异常，容器内的电解质出现气化，产生高压气体，使电池容器内部压力累积升高达到翻转压力设计值时，翻转片动作，翻转片翻转后的中心部分会从凹陷状态翻转变成凸起状态，其功能相当于一个机械压力开关，其中心部分的触点接触到电池极柱的导电连接板上，令其导通短路，使电池的正极和负极间，通过电池盖板本身及翻转片本身而形成导电的短路回路，由于电池短路回路的内阻极小，从而在回路中产生极大的短路电流，使软连接片产生过载电流而发热熔断。但此种方案在电池组合成串并联大容量电池组时至少还存在如下几点问题：

1、带有翻转片主动短路保护功能的防爆电池盖板，当电池异常导致翻转片动作而短路正负极时，一定会在软连接片上产生高温，并且熔断时有可能产生高温金属渣，这种高温及高温金属渣一定会导致电池容器内温度升高，有可能加速高活性电解质的气化，产生不可预计的风险；另外，当有很多个这种电池，组成大容量并联电池组应用时，其中一个电池出现异常，翻转片主动短路动作后，与其并联回路中的所有单体电池容器内部的软连接片都将因承受极大电流而高温熔断；但其实际上真正有问题的异常电池只有一个，其他相并联的被熔断的电池本身是没有问题的，因为电池容器内部软连接片被熔断后，所有电池都将无法恢复，只能彻底报废，这样就造成了极大的资源浪费。

2、这种通过内压力升高使翻转片短路的设计，不太适合用于先串联后并联的高容量电池组，因为当单体电池先串联的情况下，一串中的一个电池出现问题，翻转片动作将电池短路并继续搭桥接通以后，另外一个或多个与之串联的电池将分担整串电池的电压而变成高电压充放电状态，这种高电压的充放电对电池损伤利害，容易使这些高电压状态的电池快速发热而造成依次损坏；也就是说，我们目前行业中正大量应用的可再充电电池，其特点都是不能接受耐高电压，仅可耐大电流。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种既可实现常规限电流保险的保护、又可以实现电池异常内部压力升高时断开充放电回路功能的保护装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于电池的内置式双功能保护装置，包括电极软连接片、翻转片、保险断开件和保险，所述保险两端通过电极软连接片连接导通电池的极耳与极柱，所述保险断开件一端安装在翻转片内侧，所述保险断开件另一端与保险关联连接，所述保险与保险断开件的连接处设有断裂口。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述保险可以与软连接片一体成型(目前常用一体成型方式)，也可以采用焊接或铆接等组装形式制作。

所述用于电池的内置式双功能保护装置还包括固定保险和电极软连接片的保险固定块，所述保险或保险断开件至少一端安装有保险固定块。

所述保险断开件和保险连接处的断裂口至少一端通过保险固定块固定。

所述保险断开件与保险的长方向尺寸为0.1～200mm，宽方向尺寸为0.1～20mm。

所述保险为薄片状金属导电材料，由一片或多片材料并联组成，所述保险为多片时，所述保险并排安装于保险断开件。

所述保险为条状金属导电材料，由一条或多条材料并联组成，所述保险为多条时，所述保险并排安装于保险断开件。

一种电池，包括连接的电池盖板、电池壳体和上述用于电池的内置式双功能保护装置，其中，所述用于电池的内置式双功能保护装置安装于电池盖板和电池壳体内部，其保护装置具体安装在电池极柱与极耳之间的电回路上，组成该电池充放电回路。