[实用新型]锂离子电池保护器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池保护器，尤其涉及一种使用形状记忆合金的锂离子电池保护器。 

背景技术

动力锂离子电池越来越广泛的应用到各种设备当中，包括汽车、UPS、电力储能、野外用电。其具有容量大，体积小的优点，是目前电池市场的主流。但是，锂离子电池在遇到短路、过充电等异常情况时，容易引起电池剧烈升温，此时如果没有保护措施，就会发生爆炸、燃烧等恶性事故。所以，锂离子电池必须强制安装过压、过温、过电流保护装置。 

用二次锂离子电池替代传统的铅酸电池的主要技术难点之一是需要为二次锂离子电池加装过流、过充和过放等保护电路以保证电池的安全运行。 

在手机、电动工具等应用领域是采用专用电路检测电池的电压、充放电电流等相关参数。当这些参数超过限定值时，继电器、MOSFETs、IGBT等开关器件从而切断电池的充放电回路，电池停止充放电，以被保证电池的安全运行。断开继电器、MOSFETs等开关器件虽然应用灵活，动作迅速，但由于外围控制和驱动电路复杂，导致系统的整体可靠性较低，且MOSFETs、IGBT等半导体器件存在抗干扰能力差、耐电流冲击能力差等问题；而继电器则有动作迟缓、驱动电流大、器件体积庞大等缺陷。现有锂离子电池组在成组过程中，控制点非常多，动力锂离子电池在需要串并联使用中，管理非 常复杂，往往一套电池组系统，保护系统的成本占到总成本一半以上。另一方面，目前的电子半导体开关(如MOSFET)存在的寿命短、稳定性差、抗干扰能力弱、耐高压能力弱等缺陷。 

在电动工具、电动自行车、小型储能等应用领域由于必须使用一定数量的电芯进行串并联才能达到应用所要求的电压与容量，但上述继电器、MOSFET、IGBT等开关器件的缺陷极大地限制了它们在这类领域的应用。 

因此设计制造一种体积小巧、外围控制电路简单、工作稳定可靠、耐过流能力，可以在一定范围串并联的可控开关组件，对于电动工具、电动自行车、小型储能等应用领域就变得极为重要。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种锂离子电池保护器，采用了形状记忆合金作为断路保护开关，简化主动电子电路的触发，提高可靠性、抗干扰性、耐压能力、耐过流能力。 

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现： 

一种锂离子电池保护器，包括使用形状记忆合金制成的断路保护开关，所述断路保护开关包括两侧的两个触点；还包括监测和电热控制电路以及陶瓷加热器，所述监测和电热控制电路一端连接锂离子电池组，另一端连接所述陶瓷加热器，所述陶瓷加热器设置于所述断路保护开关一侧。常温下，两侧的触点相接触；达到记忆温度时，两侧的触点分离。 

优选的，所述断路保护开关由动触端和静触端构成，所述动触端由记忆合金制成；常温下，所述动触端与所述静触端相接触；达到记忆温度时，所述动触端恢复记忆形状，与所述静触端分离。 

优选的，所述断路保护开关由动触端、静触端和弹片构成，所述弹片由记忆合金制成；常温下，所述弹片挤压所述动触端使其与所述静触端相接触；达到记忆温度时，所述弹片恢复记忆形状，释放所述动触端，动触端与所述静触端分离。 

优选的，所述触点表层镀银。 

优选的，所述监测和电热控制电路监测到需要断开保护的参数时，所述监测和电热控制电路控制陶瓷加热器开始加热，使一侧的断路保护开关达到记忆温度。 

优选的，所述监测和电热控制电路监测到需要断开保护的参数时，所述监测和电热控制电路使用所述锂离子电池组中电压较高的电芯驱动陶瓷加热器开始加热，使一侧的断路保护开关达到记忆温度。 

优选的，所述断路保护开关固定在铝制的底座上，所述底座下方设置有所述陶瓷加热器以及所述监测和电热控制电路。 

进一步的，所述断路保护开关、所述底座、所述陶瓷加热器及所述监测和电热控制电路放置于外壳内。 

本实用新型的有益效果是: 

1、利用形状记忆合金的记忆性，抗干扰、抗高压能力、被动过流能力。简化锂离子电池复杂的保护系统，将电池模块化处理，克服了电子半导体开关(如MOSFET)目前的存在的寿命短、稳定性差、抗干扰能力弱、耐高压能力弱，耐过流能力差等缺陷。有效解决锂离子电池的安全性问题。 

2、利用金属结构弱阻抗性，直接作用在限定电压的锂离子电池模块上，真正意义上实现锂离子电池模块化下的任意串并联使用。将安全性和使用简单性合为一体。 

3、采用表层镀银结构实现灭弧，保证形变过程中的有效断路。