專利名稱：一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有高工作電壓、高比能量、循環(huán)壽命長、無環(huán)境污染等優(yōu)點，作為能將電能和化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的二次化學(xué)電源，被視為電力儲能系統(tǒng)的熱門候選技術(shù)之一。自誕生以來，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，獲得迅速的發(fā)展。目前，不僅在移動式通訊設(shè)備和便攜式電子設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用，而且也廣泛應(yīng)用于電動工具、電動自行車以及電動汽車等大型電動設(shè)備方面，因此，目前對鋰離子電池的安全性能要求越來越高，如何提高電池安全性能是目前各大電池廠家研究的主要方向。但是，隨著電動自行車的普及，本應(yīng)成為自行車電源主力的鋰離子電池卻存在著較大問題，嚴(yán)重制約著其大規(guī)模普及。由于能量較高，鋰離子電池的安全性成為其應(yīng)用的主要瓶頸之一。傳統(tǒng)上，電動自行車用鋰離子電池使用保護電路板防止因為濫用造成的安全失控問題發(fā)生，但是，這樣同時存在著成本過高、工藝復(fù)雜、可靠性差和難以維修等問題，而且在保護電路板失效的情況下，電動自行車用鋰離子電池極易發(fā)生熱失控現(xiàn)象，影響到電動自行車的使用安全，甚至影響到用戶的人身安全。因此，目前迫切需要開發(fā)出一種技術(shù)，其可以有效提升電動自行車鋰離子電池在使用過程中的安全性和可靠性，延長鋰離子電池的使用壽命，同時可以降低電動自行車鋰離子電池的生產(chǎn)成本。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊，其可以有效提升電動自行車鋰離子電池在使用過程中的安全性和可靠性，延長鋰離子電池的使用壽命，同時可以降低電動自行車鋰離子電池的生產(chǎn)成本，從而具有廣泛的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。為此，本實用新型提供了一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊，包括有多個串聯(lián)在一起的鋰離子電芯，所述多個鋰離子電芯和一個充電正極端子、一個充放電共用負(fù)極端子串聯(lián)組成充電回路，所述多個鋰離子電芯和一個放電正極端子、一個充放電共用負(fù)極端子串聯(lián)組成放電回路；所述充電回路中串聯(lián)有至少一個溫度保險絲。其中，所述溫度保險絲與充電正極端子相串聯(lián)。其中，所述溫度保險絲粘貼在所述鋰離子電芯上。其中，所述溫度保險絲粘貼在所述鋰離子電芯的正極耳或者四周邊緣部位上。其中，所述溫度保險絲上面覆蓋有隔熱部件。由以上本實用新型提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型提供了一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊，其可以有效提升電動自行車鋰離子電池在使用過程中的安全性和可靠性，延長鋰離子電池的使用壽命，同時可以降低電動自行車鋰離子電池的生產(chǎn)成本，從而具有廣泛的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。此外，本實用新型還可以充分利用電池能量，避免電池在放電過程中自耗嚴(yán)重，顯著提升電動自行車的有效行駛里程。

圖1為本實用新型提供的一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊的電路結(jié)構(gòu)意簡圖；圖2為多個本實用新型提供的一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊相互之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，I為充電正極端子，2為放電正極端子，3為充放電共用負(fù)極端子，4為溫度保險絲，5為鋰離子電芯，6為電池模塊殼體，10為連接導(dǎo)線，100為充電回路，200為放電回路。
具體實施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明。參見圖1，本實用新型提供了一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊，包括有多個串聯(lián)在一起的鋰離子電芯5，所述多個鋰離子電芯5和一個充電正極端子1、一個充放電共用負(fù)極端子3串聯(lián)組成充電回路100，所述多個鋰離子電芯5和一個放電正極端子2、一個充放電共用負(fù)極端子3串聯(lián)組成放電回路200。也就是說，本實用新型的電動自行車鋰電池模塊單獨設(shè)置有充電回路和放電回路。在本實用新型中，所述充電回路100與外部充電器相連接，外部充電器通過充電正極端子I和充放電共用負(fù)極端子3對本實用新型的電池模塊進行充電。所述放電回路200通過電動自行車控制器與電動自行車電機相連接，通過放電正極端子2和充放電共用負(fù)極端子3，經(jīng)過電動自行車的控制器來驅(qū)動電動自行車電機，進行放電。在本實用新型中，所述充電回路100中串聯(lián)有至少一個溫度保險絲4，具體為:所述溫度保險絲4與充電正極端子I相串聯(lián)。 在本實用新型中，所述溫度保險絲4粘貼在所述鋰離子電芯5上，用于感應(yīng)所述鋰離子電芯5在運行過程中產(chǎn)生的熱量，當(dāng)電池模塊因為過充電過熱而達到預(yù)設(shè)溫度時，溫度保險絲4將自動切斷充電回路，從而避免熱失控現(xiàn)象發(fā)生，避免出現(xiàn)火災(zāi)等安全事故。在本實用新型中，具體實現(xiàn)上，所述溫度保險絲4的熔斷溫度設(shè)定為6(T80攝氏度。在本實用新型中，具體實現(xiàn)上，所述溫度保險絲4粘貼在所述鋰離子電芯5的正極耳或者四周邊緣部位上，所述溫度保險絲4具體可以通過導(dǎo)熱膠層粘貼在所述鋰離子電芯5的正極耳或者邊緣部位上。此外，對于本實用新型，所述溫度保險絲4具體可以通過導(dǎo)熱膠層粘貼在所述多個鋰離子電芯5組成的電芯組的正極端子或者邊緣部位上。[0025]為了減少外界的熱干擾，提高溫度保險絲4的性能，所述溫度保險絲4上面覆蓋有隔熱部件，所述隔熱部件為采用陶瓷隔熱材料制成的部件，具體可以為硅酸鋁類用陶瓷隔熱材料制成的部件。具體實現(xiàn)上，所述隔熱部件優(yōu)選為采用氧化鋁或氧化硅制成的部件，例如可以為隔熱膜。需要說明的是，對于本實用新型提供的電動自行車鋰電池模塊，由于溫度保險絲4串聯(lián)在充電回路中，從而當(dāng)電動自行車處于放電行駛過程中時，放電回路中所釋放的大電流不會經(jīng)過處于充電回路中的溫度保險絲4，這樣能夠有效減少溫度保險絲4的功率，同時也能夠有效地減少溫度保險絲4所造成的能量消耗，使得本實用新型提供的電動自行車鋰電池模塊在放電狀態(tài)下容量不過多自耗。還需要說明的是，在本實用新型中，所述鋰離子電芯5，其陰極的材質(zhì)包括鋰錳氧化物、鋰鎳錳鈷氧化物和磷酸鐵鋰中的一種或者多種。同時，所述鋰離子電芯5的隔膜材質(zhì)可以為陶瓷類隔膜、聚烯烴類隔膜或由陶瓷類和聚烯烴類組成的復(fù)合物隔膜。具體實現(xiàn)上，所述陶瓷類隔膜可以包括氧化鋁、氧化硅、氧化鋯和氧化鈦中的一種或多種，以及包括粘接劑。所述聚烯烴類隔膜可以為聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜或聚丙烯和聚乙烯復(fù)合物隔膜。圖2為多個本實用新型提供的一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊相互之間的連接結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2所不,所述鋰電池模塊具有電池模塊殼體6,所述電池模塊殼體6外部有三個接線端子:充電正極端子1、放電正極端子2和充放電共用負(fù)極端子3。如圖2所示，在本實用新型中，為了連接多個鋰電池模塊，每個所述鋰電池模塊具有的充電回路和放電回路分別通過一根連接導(dǎo)線10相串聯(lián)，在串聯(lián)后，所述充電回路和放電回路分別外接電動自行車鋰電池的充電器和電動自行車的控制器。具體為:所述充電回路分別與電動自行車鋰電池充電器的正極端子和負(fù)極端子相接，所述放電回路分別與電動自行車的控制器的正極端子和負(fù)極端子相接。需要說明的是，對于鋰離子電池，其在嚴(yán)重過充電情況下，將處于高度不安全狀態(tài)，甚至?xí)紵捅ā８鶕?jù)鋰離子電池過充電反應(yīng)機理，過程中會產(chǎn)生活性物質(zhì)的分解和電解液的氧化分解，會產(chǎn)生較多的熱量。隨熱量積累，當(dāng)溫度升高到100度以上時，電池會以較大的幾率產(chǎn)生熱失控，進而燃燒或爆炸。因此，本實用新型針對的是電動自行車的動力鋰離子電池，其陰極活性物質(zhì)選擇穩(wěn)定性較高的鋰錳氧化物、鋰鎳錳鈷氧化物和磷酸鐵鋰中的一種或者多種。對于本實用新型，其目的在于解決電動自行車用鋰離子電池?zé)崾Э貑栴}，代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋰離子電池使用的高成本復(fù)雜保護線路，有效提升電池使用過程中可靠性。本實用新型的目的還在于充分利用電池能量，避免在放電過程中自耗嚴(yán)重，提升電動自行車有效行駛里程。綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型提供了一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊，其可以有效提升電動自行車鋰離子電池在使用過程中的安全性和可靠性，延長鋰離子電池的使用壽命，同時可以降低電動自行車鋰離子電池的生產(chǎn)成本，從而具有廣泛的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。此外，本實用新型還可以充分利用電池能量，避免電池在放電過程中自耗嚴(yán)重，顯著提升電動自行車的有效行駛里程。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊，其特征在于，包括有多個串聯(lián)在一起的鋰離子電芯(5)，所述多個鋰離子電芯(5)和一個充電正極端子(I)、一個充放電共用負(fù)極端子(3)串聯(lián)組成充電回路(100)，所述多個鋰離子電芯(5)和一個放電正極端子(2)、一個充放電共用負(fù)極端子(3)串聯(lián)組成放電回路(200)； 所述充電回路(100)中串聯(lián)有至少一個溫度保險絲(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的電動自行車鋰電池模塊，其特征在于，所述溫度保險絲(4)與充電正極端子(I)相串聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電動自行車鋰電池模塊，其特征在于，所述溫度保險絲(4)粘貼在所述鋰離子電芯(5)上。
4.如權(quán)利要求3所述的電動自行車鋰電池模塊，其特征在于，所述溫度保險絲(4)粘貼在所述鋰離子電芯(5)的正極耳或者四周邊緣部位上。
5.如權(quán)利要求3所述的電動自行車鋰電池模塊，其特征在于，所述溫度保險絲(4)上面覆蓋有隔熱部件。
專利摘要本實用新型公開了一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊，包括有多個串聯(lián)在一起的鋰離子電芯(5)，所述多個鋰離子電芯(5)和一個充電正極端子(1)、一個充放電共用負(fù)極端子(3)串聯(lián)組成充電回路，所述多個鋰離子電芯(5)和一個放電正極端子(2)、一個充放電共用負(fù)極端子(3)串聯(lián)組成放電回路；所述充電回路中串聯(lián)有至少一個溫度保險絲(4)。本實用新型公開的一種具有熱失控保護功能的電動自行車鋰電池模塊，其可以有效提升電動自行車鋰離子電池在使用過程中的安全性和可靠性，延長鋰離子電池的使用壽命，同時可以降低電動自行車鋰離子電池的生產(chǎn)成本，從而具有廣泛的市場應(yīng)用前景，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。
文檔編號H01M10/42GK203013875SQ20122068550
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者于申軍, 張敏, 田啟友, 單標(biāo) 申請人:杭州萬好萬家動力電池有限公司