[发明专利]电池保护装置和包括该电池保护装置的电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池保护装置和包括该电池保护装置的电池。

背景技术

目前，锂离子电池以其体积小、能量高、无污染等优点，越来越广泛地用于移动电话、数码相机等便携电子产品中。随着锂离子电池的广泛应用，其安全性能也越来越受到重视。

锂离子电池在储存、运输过程中会发生因外部短路等意外情况下受到大电流的冲击产生过热，导致电池的爆炸；电池在进行充放电时受到大电流的冲击，也可能会导致电池的爆炸，同时电池在过充和过放电的状态下也会大大降低电池的安全性能和可靠性。

为了解决上述问题，现有技术是在电池板中外线路加入fuse(温度保险丝)或PTC(热敏电阻)，在电池正常情况下，呈低阻状态，保证电路正常工作；当电路发生短路或电流异常大时，保护装置自热使其阻抗增加把电流限制到足够小，起到过电流保护作用，使电池的电流受到控制从而提高电池的安全性能和可靠性。它虽然起到一定的保护作用，但过热时，电池的正负极处于结构不稳定的高能量状态，极有可能在高温过热下发生热分解反应放热，使温度更高，从而导致更多的热分解反应放热，造成热失控并引发更为严重的危险状况。特别是对问题电池的持续使用，也是电池安全事故发生的主要原因。

发明内容

本发明为了解决现有电池因过充电、放置在高温环境、内部短路、挤压等异常状况导致的过热、安全性能不稳定等问题，更进一步消除由于过热时电池能量不能彻底释放，继续使用这些问题电池带来的安全隐患，提供一种电池保护装置和包括该电池保护装置的电池，将电池的能量在可控情况下彻底释放，同时此问题电池在发生第一次问题时就永久失效，从而消除了安全隐患，提高了电池的安全性能，大大减少了电池安全事故的发生。

本发明提供了一种电池保护装置，包括绝缘件、两个导电端子和合金块，所述至少一块合金块设置于绝缘件中，位于导电端子之间；导电端子从绝缘件中引出；低温状态时，合金块与合金块、或合金块与导电端子之间的关系为使两个导电端子成断开状态；高温状态时，合金块熔融使两导电端子成导通状态。

优选，合金块为一块，低温状态时，合金块与其中一个导电端子连接，与另一个导电端子之间有一定间隙。

另一种优选，合金块为一块，低温状态时，合金块位于两导电端子之间，与两导电端子之间均有一定间隙。

另一种优选，合金块为至少两块，合金块与合金块之间或合金块与导电端子之间至少有一个间隙。

优选，合金块为低熔点合金，所述低熔点合金的熔点范围为60℃-130℃。

优选，低熔点合金由选自铜、锡、钢、铅、铋、银、锑、镍、铝、铟、镉中至少一种以上元素形成。

优选，绝缘件为能引出导电端子的壳体，所述合金块位于壳体中。

优选，绝缘件含有上绝缘层和下绝缘层，所述合金块处于上、下绝缘层之间。

优选，间隙距离为0.01-2mm。

优选，低温为低于合金块熔点的温度范围，所述高温为高于合金块熔点使合金熔融的范围。

本发明还提供了一种电池，含有如上所述的电池保护装置，所述电池保护装置的两个导电端子分别与电池的正负极相连。

优选，电池保护装置的导电端子与电池的正负极相连的电路中含有电阻。

优选，电池保护装置导通后的电阻为0.01-10欧。

本发明提供的一种电池保护装置及包括该装置的电池，电池保护装置紧贴电池壳表面或盖板表面，常温下合金间有间隙，不接触，当达到一定温度时，合金熔化相互接触，进而导通电池正负极，合金选用合适的阻值，以便将正负极片之间的能量在短时间内且安全地释放出来，使电池的正负极都达到无电能的稳定状态，因而该电池保护装置能够防止电池在高温情况下的热分解反应，进而避免热失控，且电池温度降低后，合金块间仍无法断开，电池正负极间仍处于导通状态，问题电池报废，防止问题电池的继续使用，带来更严重的安全问题，本发明彻底改善锂离子电池在滥用条件下的安全性能。且此安全装置结构简单、成本低廉、易安装、便于批量生产。

附图说明

增加附图

图1是本发明一种实施方式的电池保护装置的剖面结构示意图；

图2是本发明另一种实施方式的电池保护装置的剖面结构意图；

图3是本发明另一种实施方式的电池保护装置的剖面结构意图；

图4是本发明另一种实施方式的电池保护装置的剖面结构意图；

图5是本发明另一种实施方式的电池保护装置的剖面结构意图；

图6是本发明另一种实施方式的电池保护装置的剖面结构意图；