电路保护结构和具有其的电池包的制作方法

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1.本实用新型涉及电子电池技术领域，尤其是涉及一种电路保护结构和具有其的电池包。

背景技术：

2.相关技术中，两个相连的电池单元之间通过铜排(或铝排)串联形成回路，而由于两模组间距较小，在短路或热失控环境中，两模组串联形成高压，模组连接片或正负极易与另一模组发生拉弧或短路，进而引发起火，而相关技术中的电路保护结构，结构复杂，并且不能同时兼顾电池单元的过流需求以及电路保护。

技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电路保护结构，所述电路保护结构结构简单，能同时兼顾过流需求以及电路保护。
4.根据本实用新型实施例的电路保护结构，用于电池包，所述电池包包括多个电池单元，所述电路保护结构包括：金属导电件，所述金属导电件包括第一连接部、第二连接部和位于所述第一连接部和所述第二连接部之间的熔断部，所述熔断部的过流面积小于所述第一连接部的过流面积和所述第二连接部的过流面积；热熔导电件，所述热熔导电件配合在所述熔断部上以构造出复合导流部，所述复合导流部的过流面积大于所述熔断部的过流面积。
5.根据本实用新型实施例的电路保护结构，通过在金属导电件上设置有熔断部，并使得热熔导电件配合在熔断部上，既能有效地保证过流面积，满足电池单元的过电需求，又可以在电池单元发生短路、热失控等异常高温工况后，热熔导电件软化从金属导电件上流下，从而使得孔结构位置处的金属导电件的过流面积再次减小，进而使得孔结构位置处的金属导流件的温度远高于金属导流件的其他位置处的温度，从而使得孔结构位置处的金属导流件熔断，使得两个电池单元断开连接，进而能起到电路保护的作用。并且电路保护结构的结构简单，生产成本低，还可以直接在现有的金属导电件上进行二次加工，以构造出本技术的电路保护结构，因此，可以再次降低生产成本。
6.另外，根据本实用新型的电路保护结构，还可以具有如下附加的技术特征：
7.可选地，所述熔断部上形成有孔结构，所述孔结构设有至少一个，当所述孔结构为多个时，多个所述孔结构沿所述金属导电件的均匀间隔开设置。
8.可选地，在所述孔结构的轴向上，所述孔结构的正投影面积与所述金属导电件的正投影面积之间的比值a满足：0.25≤a≤0.75。
9.可选地，所述孔结构为圆孔、腰孔、方孔、异形孔中的至少一种。
10.可选地，所述孔结构为贯穿孔。
11.可选地，所述金属导电件由铜排或者铝排构成，所述热熔导电件由导电塑料或者
导电塑胶构成。
12.可选地，所述导电塑料或者所述导电塑胶注塑在所述熔断部上。
13.可选地，沿厚度方向上，所述热熔导电件的尺寸t1大于或者等于所述金属导电件的尺寸t2，且，所述热熔导电件的尺寸t1与所述金属导电件的尺寸t2之间的比值b满足：1≤b≤4。
14.可选地，沿所述厚度方向，所述热熔导电件的尺寸t1满足：2mm≤t1≤12mm。
15.可选地，沿宽度方向上，所述热熔导电件的尺寸w1大于或者等于所述金属导电件的尺寸w2，且所述热熔导电件的尺寸w1与所述金属导电件的尺寸w2之间的差值c满足：0mm≤c≤10mm。
16.本实用新型还提出一种具有上述实施例的电路保护结构的电池包。
17.根据本实用新型实施例的电池包包括多个电池单元和电路保护结构，所述第一连接部、所述第二连接部分别与相邻的两个所述电池单元电连接。
18.根据本实用新型实施例的电池包，通过设有上述实施例的电路保护结构，可以较好地对电池包进行保护，并且电路保护结构的结构简单，生产成本低，还可以直接在现有的金属导电件上进行二次加工，以构造出本技术的电路保护结构，因此，可以再次降低生产成本。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是根据本实用新型实施例的两个电池单元和电路保护结构配合的结构示意图。
22.图2是根据本实用新型实施例的电路保护结构的结构示意图。
23.图3是根据本实用新型实施例的电路保护结构的剖视图。
24.图4是根据本实用新型实施例的电路保护结构的金属导电件的结构示意图。
25.附图标记：
26.电路保护结构10、
27.金属导电件1、孔结构11、热熔导电件2。
28.电池包100、电池单元20。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型
和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的电路保护结构10。
33.如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的电路保护结构10用于电池包100，电池包100包括多个电池单元20，电路保护结构10包括金属导电件1和热熔导电件2，金属导电件1连接在相邻的两个电池单元20之间，用于使两个电池单元20电连接。这里的电池单元20仅是为了便于描述，但并不能作为对本技术的电路保护结构10的应用场景的限制，例如，电路保护结构还可以应用在用电结构之间，例如发动机，因此，本技术的电路保护结构10的应用场景不做限制。
34.进一步地，金属导电件1包括第一连接部、第二连接部和位于第一连接部和第二连接部之间的熔断部，第一连接部、第二连接部分别与相邻的两个电池单元电连接，熔断部的过流面积小于第一连接部的过流面积和第二连接部的过流面积。在一个示例中，金属导电件1的第一方向上具有一段熔断部，熔断部的过流面积小于金属导电件1的过流面积，热熔导电件2配合在熔断部上以构造出复合导流部，复合导流部的过流面积大于熔断部的过流面积。其中，这里需要说明的是，为了便于对本技术进行描述，本技术引用第一方向、第二方向和第三方向进行相对位置的描述，可以参考附图2所示，第一方向为前后方向，第二方向为左右方向，第三方向为上下方向，上述的三个方向仅作为示意性参考，便于理解本技术，但并不能作为对本技术的限制。而本技术在此处进行具体解释，下述有此方向性的描述时就不做赘述。
35.在一个具体示例中，熔断部上形成有孔结构，参考附图2-图4所示，金属导电件1为长方体结构，在金属导电件1上可以通过冲裁的方式冲裁出孔结构11，这样，具有孔结构11的位置处的部分金属导电件1即为熔断部，这样，当两个电池单元20发生短路、热失控等异常高温工况时，孔结构11处的金属导电件1的过电流面积较小，因此，孔结构11处的金属导电件1会产生高温，从而容易发生熔断，由此使得两个电池单元20断开连接，进而能起到电路保护的作用。
36.然而，当在金属导电件1上冲裁有孔结构11后，孔结构11处的金属导电件1的过电流面积较小，往往不能满足电池单元20的过电需求，因此，本技术中，还使得热熔导电件2配合在金属导电件1上，且包裹在孔结构11上，这里，热熔导电件2具有导电能力，而热熔导电件2可以完全填充在孔结构11内，也可以一部分填充在孔结构11内，另一部分位于孔结构11外，还可以是，热熔导电件2在将孔结构11完全填充后还包裹在部分的金属导电件1上，由此，当在金属导电件1具有孔结构11的位置设置热熔导电件2后，可以增加电流的过流面积，
从而保证电池单元20的过电需求，并且，当电池单元20发生短路、热失控等异常高温工况后，金属导电件1和热熔导电件2均会发热，此时，热熔导电件2会软化，甚至是热熔为液体，从而从金属导电件1上流下，从而使得孔结构11位置处的金属导电件1的过流面积再次减小，进而使得孔结构11位置处的金属导流件的温度远高于金属导流件的其他位置处的温度，从而使得孔结构11位置处的金属导流件熔断，使得两个电池单元20断开连接，进而能起到电路保护的作用。由此可见，本技术既能够满足电池单元20的过电需求，又可以有效地起到电路保护作用，并且结构简单，生产成本低，并且，可以直接在现有的金属导电件1上进行二次加工，以构造出本技术的电路保护结构10，因此，可以再次降低生产成本。
37.由此，根据本实用新型实施例的电路保护结构10，通过在金属导电件1上设置有熔断部，并使得热熔导电件2配合在熔断部上，既能有效地保证过流面积，满足电池单元20的过电需求，又可以在电池单元20发生短路、热失控等异常高温工况后，热熔导电件2软化从金属导电件1上流下，从而使得孔结构11位置处的金属导电件1的过流面积再次减小，进而使得孔结构11位置处的金属导流件的温度远高于金属导流件的其他位置处的温度，从而使得孔结构11位置处的金属导流件熔断，使得两个电池单元20断开连接，进而能起到电路保护的作用。并且电路保护结构10的结构简单，生产成本低，还可以直接在现有的金属导电件1上进行二次加工，以构造出本技术的电路保护结构10，因此，可以再次降低生产成本。
38.在本实用新型的一些实施例中，孔结构11设有至少一个，当孔结构11为多个时，多个孔结构11间隔开设置，具体地，多个孔结构11可以沿金属导电件1的第一方向和/或第二方向间隔开设置。通过设置多个孔结构11，可以使得电池单元20在短路、热失控等异常高温工况时，金属导电件1能更容易地被熔断，从而进一步提高电路保护能力。
39.在本实用新型的一些实施例中，在孔结构11的轴向上，孔结构11的正投影面积与金属导电件1的正投影面积之间的比值a满足：0.25≤a≤0.75。参考附图2所示的示例中，所述孔结构11为柱形孔，柱形孔的轴向可以参考上下方向，在柱形孔轴线的投影面内，孔结构11的正投影面积与金属导电件1的正投影面积之间的比值a满足：0.25≤a≤0.75。优选地，比值a可以为0.25、0.3、0.35、0.36、0.41、0.56、0.72、0.75等，这里，可以理解的是，热熔导电件2的过流能力和金属导电件1的过流能力具有差异，例如，热熔导电件2为导电塑胶，金属导电件1为铜排，铜排的过流能力要大于导电塑胶的过流能力，因此，为了保证电池单元20的过电需求，需要对孔结构11的面积进行限制，由此，当孔结构11的面积满足上述条件后，能较好地满足电池单元20的过电需求。
40.另外，当孔结构11的面积与金属导电件1的面积之间的比值a满足上述条件后，还可以保证被裁切的金属导电件1的结构强度，可以防止金属导电件1容易被折弯或者折断。
41.在本实用新型的一些实施例中，孔结构11为圆孔、腰孔、方孔、异形孔中的至少一种。这里，圆孔可以是圆形孔或者椭圆形孔，腰孔可以为长条形孔，方形孔可以为三角形孔、四边形孔、五边形孔等，这里不做限制，由此，根据上述可见，孔结构11的形式可以是多种多样的，灵活性强。
42.另外，还需要说明的是，孔结构11也可以是半圆形孔、半方形孔等，孔结构11还可以在金属导电件1的侧面裁切，或者在金属导电件1的第一方向的中部裁切，当然，还可以是金属导电件1上的任意位置，这里不做限制。可选地，孔结构11可以为贯穿孔，例如图4所示，金属导电件1的中部冲裁有贯穿金属导电件1的贯穿孔，贯穿孔即构造成孔结构11，其中，孔
结构11为柱形孔，柱形孔的截面为椭圆形，椭圆形的长轴与金属导电件1的长度方向(参考附图2所示的前后方向)所在直线平行，椭圆形的短轴与金属导电件1的宽度方向(参考附图2所示的左右方向)所在直线平行。
43.在本实用新型的一些实施例中，金属导电件1由铜或者铝构成，热熔导电件2由导电塑料或者导电塑胶构成，可以理解的是，铜材料或者铝材料的价格较为低廉，且导电性较好，可以较好地满足电池单元20的过电需求，导电塑料或者导电塑胶的价格也较为低廉，且形状的可塑性较好，能制造出任意的形状，能较好地包裹孔结构11，或者填充在孔结构11内。
44.可选地，导电塑料或者导电塑胶注塑在熔断部上。在一个具体的制造工艺中，可以将铜排放置在冲床上冲切出孔结构11，然后将具有孔结构11的铜排放入模具中，再在模具中导入热熔的导电塑料或者导电塑胶，导电塑料或者导电塑胶凝固后，就可以能较好地包裹孔结构11，或者填充在孔结构11内。
45.在本实用新型的一些实施例中，沿厚度方向上，热熔导电件2的尺寸t1大于或者等于金属导电件1的尺寸t2，且，热熔导电件2的尺寸t1与金属导电件1的尺寸t2之间的比值b满足：1≤b≤4。其中，厚度方向可以参考附图2所示的上下方向。
46.如上文可见，一般情况下，热熔导电件2的导电能力要低于金属导电件1的导电能力，因此，使得热熔导电件2的尺寸t1大于金属导电件1的尺寸t2，能较好地满足电路保护结构10的导电需求，然而，热熔导电件2的厚度方向的尺寸也不能太大，这样，不仅容易影响装配，还容易使得热熔导电件2与其他结构发生干涉，另外，还有的示例中，如下文可见，热熔导电件2的尺寸w1大于金属导电件1的尺寸w2时，热熔导电件2的尺寸t1等于金属导电件1的尺寸t2，也能使得复合导流部的过流面积大于第一连接部或者第二连接部的过流面积，从而满足电路保护结构10的导电需求。因此，具体地尺寸关系在满足上述条件的基础上可以根据实际需求设置，这里不做限制。
47.在一些示例中，使得热熔导电件2的尺寸t1与金属导电件1的尺寸t2之间的比值b满足：1≤b≤4，优选的，比值b可以为1、1.5、1.8、2、2.6、2.9、3.2、3.7、4等，这里不做限制。
48.可选地，热熔导电件2的尺寸t1满足：2mm≤t1≤12mm。优选的，热熔导电件2的尺寸t1可以为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm等，这里不做限制。
49.可选地，沿宽度方向上，热熔导电件2的尺寸w1大于金属导电件1的尺寸w2，且热熔导电件2的尺寸w1与金属导电件1的尺寸w2之间的差值c满足：0mm≤c≤10mm。其中，宽度方向可以参考附图2所示的前后方向。
50.如上文可见，一般情况下，热熔导电件2的导电能力要低于金属导电件1的导电能力，因此，使得热熔导电件2的尺寸w1大于金属导电件1的尺寸w2，能较好地满足电路保护结构10的导电需求，然而，热熔导电件2的尺寸也不能太大，这样，不仅容易影响装配，还容易使得热熔导电件2与其他结构发生干涉，另外，还有的示例中，如上文可见，当热熔导电件2的尺寸t1大于金属导电件1的尺寸t2时，热熔导电件2的尺寸w1等于金属导电件1的尺寸w2，也能使得复合导流部的过流面积大于第一连接部或者第二连接部的过流面积，从而满足电路保护结构10的导电需求。因此，具体地尺寸关系在满足上述条件的基础上可以根据实际需求设置，这里不做限制。
51.在一些示例中，热熔导电件2的尺寸w1与金属导电件1的尺寸w2之间的差值c满足：
0mm≤c≤10mm，优选的，差值c可以为0mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等，这里不做限制。
52.本实用新型还提出一种具有上述实施例的电路保护结构10的电池包100。
53.根据本实用新型实施例的电池包100包括多个电池单元20和电路保护结构10，第一连接部、第二连接部分别与相邻的两个电池单元20电连接，也即电路保护结构10电连接在相邻的两个电池单元20之间，参考附图1所示，电池包100具有两个电池单元20，为方便描述，这两个电池单元20分别为第一电池单元20、第二电池单元20，第一电池单元20具有第一电极，第二电池单元20具有第二电极，金属导电件1的两端分别与第一电极和第二电极固定连接，由此，当第一电池单元20或者第二电池单元20发生短路时，金属导电件1上的热熔导电件2会热熔流下，从而使得金属导电件1具有孔结构11的位置的温度升高，进而断开，从而断开第一电池单元20和第二电池单元20之间的电连接。
54.根据本实用新型实施例的电池包100，通过设有上述实施例的电路保护结构10，可以较好地对电池包100进行保护，并且电路保护结构10的结构简单，生产成本低，还可以直接在现有的金属导电件1上进行二次加工，以构造出本技术的电路保护结构10，因此，可以再次降低生产成本。
55.根据本实用新型实施例的电池包100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
57.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种电路保护结构，其特征在于，所述电路保护结构包括：金属导电件，所述金属导电件包括第一连接部、第二连接部和位于所述第一连接部和所述第二连接部之间的熔断部，所述熔断部的过流面积小于所述第一连接部的过流面积和所述第二连接部的过流面积；热熔导电件，所述热熔导电件配合在所述熔断部上以构造出复合导流部，所述复合导流部的过流面积大于所述熔断部的过流面积。2.根据权利要求1所述的电路保护结构，其特征在于，所述熔断部上形成有孔结构，所述孔结构设有至少一个，当所述孔结构为多个时，多个所述孔结构间隔开设置。3.根据权利要求2所述的电路保护结构，其特征在于，在所述孔结构的轴向上，所述孔结构的正投影面积与所述金属导电件的正投影面积之间的比值a满足：0.25≤a≤0.75。4.根据权利要求2所述的电路保护结构，其特征在于，所述孔结构为圆孔、腰孔、方孔、异形孔中的至少一种。5.根据权利要求2所述的电路保护结构，其特征在于，所述孔结构为贯穿孔。6.根据权利要求1所述的电路保护结构，其特征在于，所述金属导电件由铜排或者铝排构成，所述热熔导电件由导电塑料或者导电塑胶构成，所述导电塑料或者所述导电塑胶注塑在所述熔断部上。7.根据权利要求1所述的电路保护结构，其特征在于，沿厚度方向上，所述热熔导电件的尺寸t1大于或者等于所述金属导电件的尺寸t2，且，所述热熔导电件的尺寸t1与所述金属导电件的尺寸t2之间的比值b满足：1≤b≤4。8.根据权利要求7所述的电路保护结构，其特征在于，沿所述厚度方向，所述热熔导电件的尺寸t1满足：2mm≤t1≤12mm。9.根据权利要求1所述的电路保护结构，其特征在于，沿宽度方向上，所述热熔导电件的尺寸w1大于或者等于所述金属导电件的尺寸w2，且所述热熔导电件的尺寸w1与所述金属导电件的尺寸w2之间的差值c满足：0mm≤c≤10mm。10.一种电池包，其特征在于，包括：多个电池单元和权利要求1-9中任一项所述的电路保护结构，所述第一连接部、所述第二连接部分别与相邻的两个所述电池单元电连接。

技术总结

本实用新型公开了一种短路保护结构和具有其的电池包，短路保护结构包括：金属导电件和热熔导电件，金属导电件包括第一连接部、第二连接部和位于第一连接部和第二连接部之间的熔断部，熔断部的过流面积小于第一连接部的过流面积和第二连接部的过流面积；热熔导电件配合在熔断部上以构造出复合导流部，复合导流部的过流面积大于熔断部的过流面积。根据本实用新型实施例的短路保护结构，通过在金属导电件上设置有熔断部，并使得热熔导电件配合在熔断部上，既能有效地保证过流面积，满足电池单元的过电需求，且短路保护结构的结构简单，生产成本低。产成本低。产成本低。