一种电池及电池安全防护系统的制作方法

本实用新型涉及能量存储设备，特别是涉及一种电池及电池安全防护系统。

背景技术：

某些电池的成本较高，例如锂电池。为了安全考虑，电池的有些场景下，其标注的使用寿命远低于其能够使用的实际寿命。当此类电池达到其标注的使用寿命的使用年限后，便变为报废电池。然而上述的报废电池实际还能够使用较长的时间，但是由于继续使用上述电池时易出现安全隐患，故一般按报废处理。

现有技术中，如何降低新能源汽车动力电池的使用成本一直是发展新能源汽车的研究课题。电动汽车报废的锂离子动力电池仍然具有较高的比能量，可以作为储能电池使用。且电动汽车报废的锂离子动力电池数量巨大，用于电网储能调峰具有很好的前景。但电动汽车报废的动力电池性能与新电池存在较大的差别，特别是安全性能不好把控。通常的解决方法是全面检测用于梯次利用的动力电池，严格筛选、组装成新的储能电池系统。但仍然不能满足储能电池对安全的需要，影响动力电池梯次利用作为储能电池的推广。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是要提供一种安全性能较高的电池及电池安全防护系统。

特别地，本实用新型提供了一种电池，包括多个电池模组，电池模组包括：

多个单体电池，各单体电池的负极利用导线串接；

多个保险丝，各保险丝的第一端均一一对应连接各单体电池的正极；

集流片，用于传导电流，各保险丝的第二端均连接集流片；

传感组件，包括多个相互串联的热敏电阻，各热敏电阻均一一对应贴合于各保险丝。

进一步地，各热敏电阻均利用导热胶与各保险丝粘接。

进一步地，热敏电阻为负温度系数热敏电阻。

进一步地，各热敏电阻的开关温度均处于80℃至130℃之间。

进一步地，各保险丝熔断时的温度均比与其贴合的热敏电阻的开关温度高至少10℃。

进一步地，各单体电池均为锂电池。

进一步地，各电池模组均串联连接。

进一步地，各电池模组的热敏电阻均串连连接。

本实用新型的第二方面还提供了一种电池安全防护系统，包括上述任一项的电池，还包括：

电池管理系统，与电池电性连接，配置成监控各单体电池的电压以及热敏电阻的阻值；

喷淋组件，与电池管理系统电性连接，配置成用于对电池进行喷淋。

本实用新型中的电池，让每个单体电池均串接保险丝，保险丝在正常工作状况下用于传导电流，在某个单体电池出现短路的情况下，与其连接的保险丝通过的电流急剧增加，使得其熔断并发出热量，热量传导至与其紧贴的热敏电阻后，导致热敏电阻的阻值急剧变化。电池中的各热敏电阻串联，故任意一个热敏电阻急剧变化后，传感组件的整体阻值均会产生较大变化，因此用户能够快速感知到电池的异常，从而采取相应的防护措施，避免了出现安全事故。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的电池模组的示意性立体图；

图2是根据本实用新型一个实施例的电池安全防护系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1至图2所示，为本实用新型较佳的实施例。

本实施例提供了一种电池120，该电池120由多个电池模组121组合而成，具体由多个电池模组121串联而成。电池120的每个电池模组121均包括多个(多个表示两个或两个以上，下同)单体电池1211、多个保险丝122、集流片123以及传感组件1212。

本实施例中，各单体电池1211均为锂电池，且各单体电池1211均并联连接。具体地，各单体电池1211的负极利用导线串接、正极均利用保险丝122连接集流片123，即各保险丝122的第一端均一一对应连接各单体电池1211的正极、第二端(保险丝122的与第一端相对的另一端)均连接集流片123，以使得集流片123为所有单体电池1211的公共的正极。

传感组件1212包括多个相互串联的热敏电阻1213，各热敏电阻1213均一一对应贴合于各保险丝122，以使得各保险丝122的热量能够良好的传导至对应的热敏电阻1213上。热敏电阻1213感受到保险丝122传递的热量后阻值产生变化，从而使得传感组件1212具有感知保险丝122温度的功能。而当单体电池1211短路时，保险丝122因通过的电流过大而熔断，保险丝122熔断时释放较大的热量，热敏电阻1213感受到保险丝122的热量后阻值急剧变化，从而使得传感组件1212能够感知单体电池1211是否发生短路。

本实施例中的电池120，让每个单体电池1211均串接保险丝122，保险丝122在正常工作状况下用于传导电流，在某个单体电池1211出现短路的情况下，与其连接的保险丝122通过的电流急剧增加，使得保险丝122熔断并发出热量，热量传导至与其紧贴的热敏电阻1213后，热敏电阻1213的阻值发生急剧变化。由于电池120中的各热敏电阻1213串联，故任意一个热敏电阻1213急剧变化后，传感组件1212的整体阻值均会产生较大变化，因此用户能够快速感知到电池120的异常，从而采取相应的防护措施，有效地避免了安全事故的产生。

各热敏电阻1213可以与各保险丝122抵接，仅需两者能够实现良好的热传导即可。但为了防止在使用过程中出现热敏电阻1213脱离保险丝122的问题，一种实施例中，各热敏电阻1213可以均利用具有良好的导热性能的导热胶与各保险丝122粘接，使得热敏电阻1213不会因与保险丝122脱离而无法检测对应的单体电池1211的使用状态。

热敏电阻1213可以为正温度系数热敏电阻1213或负温度系数热敏电阻1213，正温度系数热敏电阻1213随温度的增高电阻增大，负温度系数热敏电阻1213随温度的增高电阻减小。由于为了获取热敏电阻1213的阻值便需要对串联成一个整体的传感组件1212施加电压，施加的电压经过各热敏电阻1213后产生热量并消耗一部分电能。为了使得热敏电阻1213消耗的电能降低，一种实施例中，热敏电阻1213可以为负温度系数热敏电阻1213，并使所有热敏电阻1213在常态下的电阻值较高，这样传感组件1212整体的电能损耗则较低，当某个热敏电阻1213的温度升高时，其电阻值下降，通过感知传感组件1212的电流的上升便可传递单体电池1211短路的信号。

具体地，各热敏电阻1213的开关温度(使热敏电阻1213的阻值急剧变化的温度阈值)可以均处于80℃至130℃之间，例如80℃、90℃、100℃、110℃或130℃。进一步地，为了各保险丝122熔断时的温度均比与其贴合的热敏电阻1213的开关温度高至少10℃。例如，当热敏电阻1213的开关温度为100时，保险丝122的熔断时的温度可以为110℃、120℃或130℃等。

本实施例中的电池120的多个电池模组121串联连接，电池120的每个电池模组121可以单独设置一个传感组件1212，每个传感组件1212均单独工作。一种实施例中，所有电池模组121中的传感组件1212可以均串联连接，即所有热敏电阻1213全部串联成一个整体。

如图2所示，本实施例的第二方面还提供了一种电池安全防护系统100，该安全防护系统100包括上述任一实施例中的电池120，同时安全防护系统100还包括电池管理系统110以及喷淋组件130。

电池管理系统110与电池120电性连接，配置成监控各单体电池1211的电压以及热敏电阻1213的阻值。虽然电池管理系统110对于各单体电池1211的电压可以实时监控，但是可靠性不强，常会出现单体电池1211出现短路后电池管理系统110未检测到。而电池管理系统110通过监控各热敏电阻1213的阻值来判断单体电池1211是否短路的方式，可靠性有明显的提高。喷淋组件130与电池管理系统110电性连接，配置成当传感组件1212的阻值小于预设阻值时由电池管理系统110控制开启并对电池120进行喷淋。即当传感组件1212的阻值小于预设的阻值时，判定电池120内部某个单体电池1211出现短路，此时电池管理系统110便可控制喷淋组件130对电池120进行喷淋，以防止电池120受高温而起火。

由于本实施例中的电池安全防护系统100的安全性较高，故其可以很好的利用废弃电池(特别是成本较高的锂电池)。将因为达到了标定的使用寿命但实际还可以工作一定时间的废弃电池120作为本实施例中的单体电池1211进行使用时，一旦某个单体电池1211出现短路的状态，电池管理系统110便可以通过开启淋雨系统对所有电池进行喷淋。由于所有电池均为报废电池120，故即使喷淋后所有电池120均烧毁，损失成本也较低。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。