一种可自主保护型锂离子电池组

摘要

本发明公开了一种可自主保护型锂离子电池组，属于电池组领域，包括电池端壳，所述电池端壳的底部设置有电源本体，所述电源本体包括塑料外壳和若干个电板组合端，且若干个所述电板组合端均匀插接于所述塑料外壳的内部；所述电板组合端的顶部设置有故障控制端，且若干个电板组合端通过故障控制端依次串联成一个闭合回路；其中，所述故障控制端包括接线部和调线部，所述接线部用于将单电池串联在一块，所述调线部用于在某个单电池损坏时，将该单电池调至短路状态。本发明实现在电池局部出现故障时，切换线路，保证其余电池的持续运作。

权利要求

1.一种可自主保护型锂离子电池组，包括电池端壳（1），所述电池端壳（1）的底部设置有电源本体（2），所述电源本体（2）包括塑料外壳和若干个电板组合端（5），且若干个所述电板组合端（5）均匀插接于所述塑料外壳的内部，所述电板组合端（5）的内部设置有锂电池板（6），其特征在于，所述电板组合端（5）的顶部设置有故障控制端（26），且若干个所述电板组合端（5）通过故障控制端（26）依次串联成一个闭合回路；

所述故障控制端（26）包括：

接线部，所述接线部包括电磁供电线柱（27）、电磁线圈（28）、套合管（30）、电阻（35），所述电磁供电线柱（27）的顶部固定连接有电阻（35），所述电阻（35）的侧面设置有电磁线圈（28），且所述电阻（35）通过电线连接与电磁线圈（28）串联；

调线部，所述调线部包括套合管（30），所述套合管（30）设置于电磁线圈（28）的内部，所述套合管（30）的内部固定连接有弹力弹簧（29），所述套合管（30）的中心位置固定连接有滑动杆（34），所述滑动杆（34）的表面滑动连接有通电触动块（31），所述故障控制端（26）上固定连接有与通电触动块（31）相匹配的固定通电块（33），所述固定通电块（33）与通电触动块（31）的上表面均设置有调线连接柱（32），每个所述电板组合端（5）上均设置有通电接线柱（8），相邻的两个所述通电接线柱（8）的上表面用连接有用于将两个电板组合端（5）串联的串路通电片（36）。

2.根据权利要求1所述的一种可自主保护型锂离子电池组，其特征在于：所述电板组合端（5）包括电池框架（13），电池框架（13）上开设有若干个电板槽（11），所述锂电池板（6）嵌设至电板槽（11）的内部，所述电池框架（13）的中间位置固定连接有连接端壳（7），所述电池框架（13）的两侧均活动连接有侧固盖（10）。

3.根据权利要求2所述的一种可自主保护型锂离子电池组，其特征在于：所述电板槽（11）的侧面固定连接有放置侧槽（12），所述电池框架（13）的中间位置开设有连接槽（14），所述连接槽（14）与连接端壳（7）外形结构相契合，所述电池框架（13）的中部开设有电板连接槽口（15），且所述电板连接槽口（15）与电板槽（11）、连接槽（14）共同形成连通结构，所述电池框架（13）的两侧均开设有若干个与电板槽（11）相连通的有拔出槽（16），所述侧固盖（10）与拔出槽（16）相契合。

4.根据权利要求3所述的一种可自主保护型锂离子电池组，其特征在于：所述锂电池板（6）的其中一侧固定连接有连接触片（17），所述连接触片（17）与连接端壳（7）相匹配，用于实现多个锂电池板（6）的串联，所述锂电池板（6）通过拔出槽（16）插接至电板槽（11）的内部。

5.根据权利要求4所述的一种可自主保护型锂离子电池组，其特征在于：所述连接端壳（7）的一侧设置有接电板，所述连接端壳（7）和接电板的相对侧均开设有若干个等距分布的插接槽（18），所述通电接线柱（8）固定连接在所述连接端壳（7）的顶端，所述接电板通过其上端的触点与通电接线柱（8）相连接，位于所述接电板上的所述插接槽（18）内侧面固定连接有接线触片（19），所述接线触片（19）与连接触片（17）相接触，所述连接端壳（7）通过超声波焊接固定在连接槽（14）内部。

说明书

一种可自主保护型锂离子电池组

技术领域

[0001] 本发明涉及电池组领域，更具体地说，涉及一种可自主保护型锂离子电池组。

背景技术

[0002] 多数电池组及锂离子电池的电池组大多由多个电池串联组合而成，当电池组种的其中一块电池受到高温或线路故障损坏时，整个电池组就无法继续工作，会导致设备瘫痪，
为此，本发明针对以上问题，提出一种在某个单电池出现故障后依旧可继续使用的电池组。

发明内容

[0003] 1．要解决的技术问题

[0004] 针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可自主保护型锂离子电池组，它可以实现在电池局部出现故障时，切换线路，保证其余电池的持续运作，提升了电
池的散热效率，在构造设定上方便单独的电池更换和检修。

[0005] 2．技术方案

[0006] 为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

[0007] 一种可自主保护型锂离子电池组，包括电池端壳，所述电池端壳的底部设置有电源本体，所述电源本体包括薄壁塑料外壳和若干个电板组合端，且若干个所述电板组合端
均匀插接于所述薄壁塑料外壳的内部，所述电板组合端的内部设置有锂电池板，所述电板
组合端的顶部设置有故障控制端，且若干个所述电板组合端通过故障控制端依次串联成一
个闭合回路；

[0008] 所述故障控制端包括：

[0009] 接线部，所述接线部包括电磁供电线柱、电磁线圈、套合管、电阻，所述电磁供电线柱的顶部固定连接有电阻，所述电阻的侧面设置有电磁线圈，且所述电阻通过电线连接与
电磁线圈串联；

[0010] 调线部，所述调线部包括套合管，所述套合管设置于电磁线圈的内部，所述套合管的内部固定连接有弹力弹簧，所述套合管的中心位置固定连接有滑动杆，所述故障控制端
上固定连接有与通电触动块相匹配的固定通电块，所述滑动杆的另一侧末端固定连接有固
定通电块，所述固定通电块与通电触动块的上表面均设置有调线连接柱，每个所述电板组
合端上均设置有通电接线柱，相邻的两个所述通电接线柱的上表面用连接有用于将两个电
板组合端串联的串路通电片。

[0011] 在其中一个实施例中，所述电板组合端包括电池框架，电池框架上开设有若干个电板槽，所述锂电池板嵌设至电板槽的内部，所述电池框架的中间位置固定连接有连接端
壳，所述电池框架的两侧均活动连接有侧固盖。

[0012] 在其中一个实施例中，所述电板槽的侧面固定连接有放置侧槽，所述电池框架的中间位置开设有连接槽，所述连接槽与连接端壳外形结构相契合，所述电池框架的中部开
设有电板连接槽口，且电板连接槽口与电板槽、连接槽共同形成连通结构，所述电池框架的
两侧均开设有若干个与电板槽相连通的有拔出槽，所述侧固盖与拔出槽相契合。

[0013] 在其中一个实施例中，所述锂电池板的其中一侧固定连接有连接触片，所述连接触片与连接端壳相匹配，用于实现多个锂电池板的串联，所述锂电池板通过拔出槽插接至
电板槽的内部。

[0014] 在其中一个实施例中，所述连接端壳的一侧设置有接电板，所述连接端壳和接电板的相对侧均开设有若干个等距分布的插接槽，所述通电接线柱固定连接在所述连接端壳
的顶端，所述接电板通过其上端的触点与通电接线柱相连接，位于所述接电板上的所述插
接槽内侧面固定连接有接线触片，所述接线触片与连接触片相接触，所述连接端壳通过超
声波焊接固定在连接槽内部。

[0015] 3．有益效果

[0016] 相比于现有技术，本发明的优点在于：

[0017] （1）本方案，通过在锂电池板上设置连接触片，在锂电池板插入插接槽内后，能够让连接触片与接线触片接触，进而让多个锂电池板通过插入连接端壳的方式实现串联，在
锂电池板出现损坏时，可对锂电池板通过拔插的方式进行替换，以方便进行维修。

[0018] （2）本方案，通过将电磁供电线柱接入电板组合端顶部的通电接线柱，让电板组合端为电磁供电线柱提供电能，电流通过电磁供电线柱并经过电阻，然后流向电磁线圈，让电
磁线圈的一侧产生电磁，该过程作为调线部的通电驱动结构，使调线部在不消耗电能的前
提下来完成对整个电池组的保护，电池出现故障的情况下，不再受到电磁线圈的磁力约束，
释放弹力弹簧的弹力，让通电触动块向固定通电块一端移动闭合，通电触动块与固定通电
块上的两处调线连接柱分别连接在两块电板组合端的串联电路上，将故障电池从整个电池
组通路中排除掉，进而能够让整个电池组在非正常供电或电池损坏的情况下，依然能够正
常运作，相较于传统的电池修复或保护设计更具有特效，与传统的保护或修复方式相比，该
设计不仅切换不需要消耗电能，且其使用过程调节过程摩擦损耗较少，其调节方式具有高
效性的同时，使用寿命更长。

附图说明

[0019] 图1为本发明正面立体的结构示意图；

[0020] 图2为本发明的电源本体顶部结构示意图；

[0021] 图3为本发明的故障控制端构造结构示意图；

[0022] 图4为本发明图2中A的放大结构示意图；

[0023] 图5为本发明的电板组合端整体结构示意图；

[0024] 图6为本发明的电板组合端侧面结构示意图；

[0025] 图7为本发明的连接触片结构示意图；

[0026] 图8为本发明的连接端壳内部结构示意图；

[0027] 图9为本发明的电板组合端背面结构示意图；

[0028] 图10为本发明的散热结构构造结构示意图；

[0029] 图11为本发明图5中B的放大结构示意图。

[0030] 图中标号说明：

[0031] 1、电池端壳；2、电源本体；3、散热结构；5、电板组合端；6、锂电池板；7、连接端壳；8、通电接线柱；9、散热管；10、侧固盖；11、电板槽；12、放置侧槽；13、电池框架；14、连接槽；
15、电板连接槽口；16、拔出槽；17、连接触片；18、插接槽；19、接线触片；20、阻燃层；21、散热
片；22、存液板；24、固管端；25、连接孔；26、故障控制端；27、电磁供电线柱；28、电磁线圈；
29、弹力弹簧；30、套合管；31、通电触动块；32、调线连接柱；33、固定通电块；34、滑动杆；35、
电阻；36、串路通电片；37、连通端口。

具体实施方式

[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0033] 请参阅图1至图4，可自主保护型锂离子电池组，该电池组包括电池端壳1、电源本体2、故障控制端26；

[0034] 电源本体2设置于电池端壳1的底部，电源本体2包括塑料外壳和若干个电板组合端5，若干个电板组合端5均匀插接于塑料外壳的内部，电板组合端5的内部设置有锂电池板
6；

[0035] 故障控制端26，设置于电板组合端5的顶部，且若干个电板组合端5通过故障控制端26依次串联成一个闭合回路；

[0036] 其中，故障控制端26包括接线部和调线部。

[0037] 请一并参阅图3、图4，接线部包括电磁供电线柱27、电磁线圈28、套合管30、电阻35，电磁供电线柱27的顶部固定连接有电阻35，电阻35的侧面设置有电磁线圈28，且电阻35
通过电线连接与电磁线圈28串联，通过电磁供电线柱27接入电板组合端5顶部的通电接线
柱8，让电板组合端5为电磁供电线柱27提供电能，电流通过电磁供电线柱27并经过电阻35，
流向电磁线圈28，让电磁线圈28的一侧产生电磁，该过程作为后续调线部的驱动结构，让其
能够让电池在非正常供电或电池损坏的情况下，依然能够正常运作，且采用该方式不需要
额外消耗电能，不需要添加任何的控制程序，也不需要设置繁琐的电路结构。

[0038] 请再次参阅图3、图4，调线部包括套合管30，套合管30设置于电磁线圈28的内部，套合管30的内部固定连接有弹力弹簧29，套合管30的中心位置固定连接有滑动杆34，滑动
杆34的表面滑动连接有通电触动块31，故障控制端26上固定连接有与通电触动块31相匹配
的固定通电块33，固定通电块33与通电触动块31的上表面均设置有调线连接柱32，每个所
述电板组合端5上均设置有通电接线柱8，相邻的两个通电接线柱8的上表面用连接有用于
将两个电板组合端5串联的串路通电片36；

[0039] 采用该方案，在某个锂电池板6出现故障的情况下，弹力弹簧29不再受到电磁线圈28的磁力约束，释放弹力弹簧29的弹力，让通电触动块31向固定通电块33一端移动闭合，通
电触动块31与固定通电块33上的两处调线连接柱32分别连接在两块电板组合端5的串联电
路上，此过程不消耗电能，利用弹力实现线路调整，无需任何的控制程序以及控制电路，反
应更加及时可靠，具有较好的实用性和较高的使用寿命。

[0040] 请一并参阅图5、图6，为增加该锂电池组的可靠性，电板组合端5包括电池框架13，电池框架13上开设有若干个电板槽11，锂电池板6嵌设至电板槽11的内部，电池框架13的中
间位置固定连接有连接端壳7，电池框架13的两侧均活动连接有侧固盖10。

[0041] 请再次参阅图5及图6、图11，电板槽11的侧面固定连接有放置侧槽12，电池框架13的中间位置开设有连接槽14，连接槽14与连接端壳7外形结构相契合，电池框架13的中部开
设有电板连接槽口15，且电板连接槽口15与电板槽11、连接槽14共同形成连通结构，电池框
架13的两侧均开设有若干个与电板槽11相连通的有拔出槽16，侧固盖10与拔出槽16相契
合，通过拔出槽16便于将锂电池板6从侧面拔出，电板组合端5内侧的连接槽14用于排布锂
电池板6处的连接端，这种排列方式能够缩短线路之间的连接距离，同时在维修时方便查
看。

[0042] 请一并参阅图7，锂电池板6的其中一侧固定连接有连接触片17，连接触片17与连接端壳7相匹配，用于实现多个锂电池板6的串联，锂电池板6通过拔出槽16插接至电板槽11
的内部。

[0043] 请再次参阅图7以及图8，连接端壳7的一侧设置有接电板，连接端壳7和接电板的相对侧均开设有若干个等距分布的插接槽18，通电接线柱8固定连接在连接端壳7的顶端，
接电板通过其上端的触点与通电接线柱8相连接，位于接电板上的插接槽18内侧面固定连
接有接线触片19，接线触片19与连接触片17相接触，连接端壳7通过超声波焊接固定在连接
槽14内部，通过锂电池板6上的连接触片17，在锂电池板6插入插接槽18内后，能够让连接触
片17与接线触片19接触，进而让锂电池板6通过插入连接端壳7的方式进行串联，在锂电池
板6出现损坏时，可对锂电池板6通过拔插的方式进行替换，以方便进行维修。

[0044] 进一步的，请一并参阅图9，电池框架13的内部一侧设置有散热管9，散热管9的部分延伸至电池框架13的外部，延伸出电池框架13的散热管9的侧面上设置有连通端口37，且
散热管9的周围铺设有阻燃层20，阻燃层20设置于电板组合端5与散热管9之间，通过电板组
合端5背面的散热管9进行散热，并在散热管9的周围铺设有阻燃层20，即用来作为电板组合
端5之间的间隔材料，避免温度横向传递，又可在电池温度较高出现意外自燃时，防止火势
蔓延的作用。

[0045] 请再次参阅图9以及图10，为保证该电池的正常运作，该可自主保护型锂离子电池组还包括设置于电源本体2一侧的散热结构3，用于对电板组合端5进行散热，散热结构3包
括罩壳，罩壳的内侧面等距设置有散热片21，罩壳的内侧设置有存液板22，存液板22与散热
片21固定连接，存液板22的内部呈中空设置，存液板22的一侧固定连接有带有凹槽的固管
端24，固管端24的凹槽处设置有连接孔25，凹槽用于卡住散热管9，连接孔25穿过固管端24
并贯穿至存液板22内部，固管端24的侧面设置有固定管道的螺孔，连接孔25与连通端口37
相连接并构成连通结构，通过散热管9内的冷却气体，例如氟利昂等，冷却气体液化从连通
端口37穿过连接孔25进入到存液板22的内部，由于存液板22与散热片21相接触，并利用散
热片21通过散热，而散热管9的其中一部分穿插在电板组合端5的内侧，能够对电板组合端5
起到冷却降温的作用，在使用时，将电源产生的热量通过散热排除，避免电源长时间使用出
现温度过高的情况。

[0046] 在使用时：首先，电池组正常运行时，电板组合端5正常运作，此时故障控制端26正常并可接入电流，电流经过电磁线圈28，使电磁线圈28产生磁力，借助磁力吸住通电触动块
31，此时套合管30内的弹力弹簧29受到形变压缩，而当电池组中某个锂电池板损坏时，即电
板组合端5出现故障，此时该电池对应的电磁线圈28内部不再经过电电流，使套合管30内的
弹力弹簧29不再受到电磁线圈28的磁力约束并释放弹力，让通电触动块31与固定通电块33
接触闭合，使故障锂电池板不再接入整个电池组，另外，多个锂电池板通过插入连接端壳的
方式实现串联，在锂电池板出现损坏时，可对锂电池板通过拔插的方式进行替换。

[0047] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。