[发明专利]一种动力电池模组的单体电池温度熔断装置及其熔断方法

说明书

本发明涉及一种动力电池模组的单体电池温度熔断装置，包括电池、上汇流排、下汇流排、导电胶以及低熔点金属块，所述下汇流排上设置有熔断孔，所述低熔点金属块紧密设置在熔断孔内并凸出于熔断孔的上部，所述导电胶设置在电池与低熔点金属块之间的中间位置，所述的电池的电极通过导电胶和低熔点金属块与下汇流排实现电联接。通过上述，本发明动力电池模组的单体电池温度熔断装置及其熔断方法，低熔点金属块在温度超过熔点温度时，会发生软化以及迅速熔化坍塌掉，使低熔点金属块脱离与导电胶的连接，实现该电池与下汇流排的断电，该方法安全性能高，成本低，简便易行，减少整个电池模组燃爆事故的可能性。

技术领域

本发明涉及电池模组的领域，尤其涉及一种动力电池模组的单体电池温度熔断装置及其熔断方法，可以广泛适用于电动汽车、无人机、移动服务机器人等需要高安全大容量高功率电池模组的相关设备和装置的应用领域。

背景技术

随着社会的发展和环保意识的增强，越来越多的用电设备选择以动力电池模组，尤其是大容量的动力电池模组作为内部能源供应单元。 大容量的动力电池模组虽然能够为用电设备随时随地提供足够的能量和功率，但是，由于高能量密度和高功率密度的电池及其模组，必然导致单体电池热失控概率的上升。在单体电池热失控风险不可杜绝的背景下如何提升成组电池模组的安全性，一直是专业从业工作者孜孜以求的目标。

由于动力电池模组是由众多单体电池组合聚力而成，故储存着巨大的能量，整体燃爆的后果非常严重。抑制或延缓电池模组或电池包的燃爆时间，给周边人身和物质财产转移提供更多的时间是国家对电池模组和电池包安全性指标提出的主要控制方向。动力电池模组在工作状态下，不论是单体电池自身内部缺陷或损伤造成的热失控可能影响模块内其他电池，还是汇流排温度过高可能造成高温点对应的电池的热损伤（可能引发其热失控），都可能对在模组的整体安全造成较大影响，对热损害趋势的抑制和控制，对模组的整体安全至关重要。现有的方法通常是在单体电池上设置电流熔断结构，例如一根保险丝。正如上面所述情况，采用现有的电流熔断结构，仅会使得动力电池工作在一个相对较大电流的状况下时，保险丝才会起作用。而当动力电池工作在一个较低电流状态时，保险丝是无法熔断的，从而使得电池模组工作在危险状况下。目前广泛采用的高能量密度、高功率的单体动力电池，其材料体系的性质，决定了电池热失控时的温度上升非常迅速，通过汇流排等传导介质，会迅速带坏周边相邻电池，并造成该电池模组接近燃爆临界点。即便周边电池未达到燃爆条件，但热影响也足以导致其寿命大幅缩减。故，对单体电池热失控时的尽早热阻断和热防护，是电池模组整体安全和降低损失的主要途径和手段之一。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种动力电池模组的单体电池温度熔断装置，低熔点金属块在温度超过熔点温度时，会发生软化以及迅速熔化坍塌掉，使低熔点金属块脱离与导电胶的连接，实现该电池与下汇流排的断电，无论熔化低熔点金属块的热量是来自该电池自身的发热还是下汇流排的发热，通过单体电池温度熔断装置均可实现该电池对下汇流排的电断离，安全性能高，成本低，简便易行，可有效降低电池热失控时，对整个电池模组安全性的影响，减少整个模块燃爆事故的可能性 。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种动力电池模组的单体电池温度熔断装置，包括电池、上汇流排、下汇流排、导电胶以及低熔点金属块，所述电池包括正极和负极两个电极，所述电池的其中一个电极与上汇流排固定连接在一起，所述电池的另一个电极通过导电胶与低熔点金属块点接触，所述下汇流排上设置有熔断孔，所述低熔点金属块紧密设置在熔断孔内并凸出于熔断孔的上部，所述导电胶设置在电池与低熔点金属块之间的中间位置，所述电池的电极通过导电胶和低熔点金属块与下汇流排实现电联接。

在本发明一个较佳实施例中，所述下汇流排属于高导电金属材料，采用铜、镍、铝或者铜镍复合的金属材料。

在本发明一个较佳实施例中，所述低熔点金属块采用熔点温度为45-65℃的合金金属材料。

在本发明一个较佳实施例中，所述低熔点金属块采用熔点温度为50-60℃的合金金属材料。