防过载连接片和电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池安全技术领域，尤其涉及一种防过载连接片和电池。


背景技术：

2.现有的电池中往往设置有过载安全保护，其中包括在连接片上进行防过载设置。
3.现有的防过载连接片如申请号为201220351429.1的中国专利中公开了一种动力电池，其中，电芯前端设置有正极极耳和负极极耳，顶盖与正极极耳之间设置有正极连接片，正极连接片上设置有熔断区。熔断区形成了电流的薄弱位置，当电池因发生内短路或外短路而产生大电流时，该熔断区所在区域能够熔断，从而提高电池的安全性能。但是在该连接片中还存在以下问题：
4.熔断区的熔断速度受限于熔断区的升温速度，使得熔断速度仍然较慢。
5.基于以上所述，亟需一种防过载连接片和电池，能够解决上述的技术问题之一。


技术实现要素：

6.本实用新型的一个目的在于提供一种防过载连接片，能够在过载时迅速响应，使得极耳与极柱相绝缘。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.防过载连接片，包括：
9.至少一个熔断体，上述熔断体呈圆柱状，且上述熔断体能够在承受预设的过载电流时熔断；第一连接部，上述第一连接部连接于上述熔断体的一端；第二连接部，上述第二连接部连接于上述熔断体的另一端。
10.可选地，沿上述熔断体的中轴线方向，上述第一连接部和上述第二连接部间隔设置，且上述第一连接部和上述第二连接部之间的间隔距离为防搭接高度a。
11.可选地，上述防搭接高度a为1.5mm-3mm。
12.可选地，上述防过载连接片包括至少两个上述熔断体。
13.可选地，上述熔断体的垂直于上述熔断体的中轴线的截面积为1mm
2-2mm2。
14.可选地，上述防过载连接片还包括第一弹性结构，上述第一弹性结构包括第一绝缘支撑件和第一绝缘弹性件，上述第一绝缘支撑件连接于上述第一连接部和上述第二连接部中的一个，上述第一绝缘弹性件的一端抵接于上述第一绝缘支撑件，上述第一绝缘弹性件的另一端抵接于上述第一连接部和上述第二连接部中的另一个；沿上述熔断体的中轴线方向，上述第一绝缘弹性件具有使上述第一连接部和上述第二连接部之间的距离增大的趋势。
15.可选地，上述第一绝缘弹性件的另一端安装有垫片。
16.可选地，上述防过载连接片还包括第二弹性结构，上述第二弹性结构包括第二绝缘支撑件、第二绝缘弹性件和推片，上述第二绝缘支撑件固定设置且位于上述第一连接部和上述第二连接部之间，上述第二绝缘弹性件的一端抵接于上述第二绝缘支撑件，上述第
二绝缘弹性件的另一端安装有上述推片，上述推片在上述第二绝缘弹性件的作用下抵接于上述熔断体。
17.可选地，上述第二绝缘支撑件具有滑动槽，上述第二绝缘弹性件能够沿上述滑动槽的侧壁滑动。
18.本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，具有较优的防过载性能。
19.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
20.电池，包括上述的防过载连接片。
21.本实用新型所提供的防过载连接片或电池的有益效果在于：通过将防过载连接片中的熔断体设置为圆柱状，相比于棱柱状等其他形状，在截面积相同的情况下圆柱状的熔断体表面积最小，可用于散热的面积最小，在相同的过载电流下，升温速度较快，能够在较短的时间内熔断，具有极高的灵敏度，有利于进一步提升电池的防过载性能。
附图说明
22.图1是本实用新型所提供的第一种防过载连接片的正视图；
23.图2是本实用新型所提供的第二种防过载连接片的侧视图；
24.图3是图2中a处的局部放大图；
25.图4是本实用新型所提供的第三种防过载连接片的侧视图；
26.图5是图4中b处的局部放大图。
27.图中：
28.1、第一连接部；2、第二连接部；3、熔断体；
29.4、第一弹性结构；41、第一绝缘支撑件；411、限位部；42、第一绝缘弹性件；43、垫片；
30.5、第二弹性结构；51、第二绝缘支撑件；511、滑动槽；52、第二绝缘弹性件；53、推片。
具体实施方式
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
32.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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
34.下面参照图1至图5介绍本实用新型所提供的防过载连接片和电池。该防过载连接片安装于电池(图中未示出)，使得电池内的电芯的极柱(图中未示出)能够与极耳(图中未示出)相连接，进而实现对外电连接。
35.具体地，如图1所示，该防过载连接片包括第一连接部1、第二连接部2和至少一个熔断体3，熔断体3呈圆柱状，第一连接部1连接于熔断体3的一端的端面，第二连接部2连接于熔断体3的另一端的端面，第一连接部1用于与极柱和极耳中的一个电连接，第二连接部2用于与极柱和极耳中的另一个电连接，使得极柱和极耳通过防过载连接片形成电连接。电流通过防过载连接片在极柱和极耳之间流动，而当电池过载时，该电流会明显增大。当该电流增大至达到预设的过载电流时，上述的熔断体3就会在过载电流经过时所产生的热效应下熔断，使得第一连接部1和第二连接部2绝缘，极柱和极耳之间的电路切断。
36.需要说明的是，本实用新型中并不具体限定第一连接部1、第二连接部2和熔断体3之间相对连接的角度，并且如图2、图4所示，第一连接部1、第二连接部2也可以分别连接于熔断体3两端的外周面，因此只要能够通过该防过载连接片使得极柱和极耳形成电连接，均属于本实用新型所要保护的范围之内。
37.可以理解的是，由于熔断体3呈圆柱状，相比于棱柱状等其他柱体形状，在电流所通过的截面积相同的情况下，圆柱状的熔断体3具有最小的表面积，减少了散热面积，因此基于电流的热效应原理，在截面积相同的情况下，通过将熔断体3设置为圆柱状，使得熔断体3升温速度较快，加快了熔断速度，有利于在电池过载时迅速熔断，进而切断极柱和极耳之间的电路，具有较高的灵敏度，有利于进一步提升电池的防过载性能，防止过载的电池继续升温。
38.进一步地，如图1、图2所示，在本实施例中，第一连接部1和第二连接部2平行，两者之间间隔预设的防搭接高度a设置。当熔断体3因电池过载熔断后，熔断所产生的熔融物分别趋向于第一连接部1和第二连接部2流动，此时由于第一连接部1和第二连接部2之间间隔预设的防搭接高度a，能够使得位于第一连接部1的部分熔融物与位于第二连接部2的部分熔融物之间在重力以及表面张力的作用下彻底隔断，防止出现熔断不彻底的现象。当然，在一些其他实施例中，第一连接部1和第二连接部2也可以以非平行的角度设置，只要第一连接部1连接于熔断体3一端的外周面或端面，第二连接部2连接于熔断体3另一端的外周面或端面，使得第一连接部1和第二连接部2之间间隔预设的防搭接高度a即可。
39.优选地，在本实施例中，该防搭接高度a为1.5mm-3mm。当该防搭接高度a小于1.5mm时，第一连接部1和第二连接部2之间间隔距离较小，防搭接的效果不明显；而当该防搭接高度a大于3mm时，会使得该防过载连接片占据较大的电池内部空间，导致电池的能量密度较低，且制作成本较高。
40.为方便介绍，将第一连接部1、第二连接部2以及每一个熔断体3中垂直于电流方向的截面分别称为第一过流面、第二过流面以及第三过流面。第一过流面和第二过流面的面积可以根据与极柱或者极耳的焊接面积确定；第三过流面则垂直于熔断体3的中轴线，第三过流面的总面积(即各个熔断体3的第三过流面的面积总和)根据预设的过载电流而确定。
41.在本实施例中，第一过流面与第二过流面的面积相同。示例性地，第一连接部1、第
二连接部2的厚度均为0.6mm-2mm，且两者的宽度相同，既能够使得第一过流面与第二过流面满足正常电流的流通需要，且不会过厚以至于过多占用电池的内部空间。第三过流面的总面积为第一过流面的30-65％，以使得当该防过载连接片承受预设的过载电流时，熔断体3能够发热，变为可流动的熔融物并熔断，在表面张力或者表面张力和重力的作用下，使得第一连接部1和第二连接部2相绝缘，进而切断过载电流，防止电芯继续升温。
42.可选地，在本实施例中，如图1所示，防过载连接片中设置有至少两个熔断体3。以相同的预设过载电流为例，在第三过流面的面积(或总面积)大小相同的情况下，仅具有一个熔断体3的防过载连接片的熔断速度明显小于具有两个以及两个以上熔断体3的防过载连接片。相比于具有一个熔断体3的防过载连接片，具有两个以及两个以上熔断体3的防过载连接片在承受预设过载电流时，由于每个熔断体3的体积较小，降低了单个熔断体3的熔断难度，能够大大加快熔断速度，且所产生的熔融物较小，更不易出现熔断不彻底的现象。
43.进一步地，在本实施例中，熔断体3中垂直于熔断体3的中轴线的截面积(即每个第三过流面的面积)为1mm
2-2mm2。当该截面积小于1mm2时，单个熔断体3的抗拉强度过小，防过载连接片的结构强度较弱，不利于电池的正常使用；而当该截面积大于2mm2时，单个熔断体3的体积较大，熔断速度不能明显加快。
44.需要特别说明的是，熔断体3的数量是根据可用于安装防过载连接片的空间大小、每个第三过流面的面积以及第三过流面的总面积而确定的，因此在本实用新型中对此不做具体限定，只要能够使得在该防过载连接片中通过预设的过载电流时，熔断体3能够熔断即可。
45.可选地，该防过载连接片还设置有第一弹性结构4，该第一弹性结构4能够防止熔断后第一连接部1和第二连接部2搭接。具体地，在本实施例中，如图2、图3所示，第一弹性结构4包括第一绝缘支撑件41和第一绝缘弹性件42，第一绝缘支撑件41连接于第一连接部1，第一绝缘弹性件42的一端抵接于第一绝缘支撑件41，另一端抵接于第二连接部2，第一绝缘弹性件42被压缩在第一绝缘支撑件41和第二连接部2之间。当熔断体3熔断后，第一绝缘弹性件42释放弹性势能，使第一连接部1和第二连接部2之间的距离增大，进一步防止出现熔断不彻底、熔融物搭接的现象。可选地，第一绝缘弹性件42与第一连接部1或第二连接部2抵接的一端安装有垫片43，能够限制第一绝缘弹性件42对第一连接部1或第二连接部2施加推力的方向，防止第一绝缘弹性件42发生弯折而导致不能有效增大第一连接部1和第二连接部2之间的距离。
46.当然，也可以将第一绝缘支撑件41连接于第二连接部2，使得第一绝缘弹性件42抵接在第一绝缘支撑件41和第一连接部1之间，也能够起到增大第一连接部1和第二连接部2之间的距离，防止出现熔断不彻底的效果。并且，第一绝缘支撑件41有多种设置方式，胶接、卡扣连接等方式均可，本实用新型中对此不做具体限定。可选地，第一绝缘支撑件41具有限位部411，能够将第一绝缘弹性件42限位在限位部411和熔断体3之间，防止第一绝缘弹性件42因震动等因素而脱离。
47.而在一些并列的其他实施例中，如图4、图5所示，该防过载连接片设置有第二弹性结构5，该第二弹性结构5包括第二绝缘支撑件51、推片53和第二绝缘弹性件52，第二绝缘支撑件51固定设置且位于第一连接部1和第二连接部2之间，第二绝缘弹性件52的一端抵接于第二绝缘支撑件51，第二绝缘弹性件52的另一端安装有推片53，推片53在第二绝缘弹性件
52的作用下抵接于熔断体3。当熔断体3熔断后，第二绝缘弹性件52释放弹性势能，推片53在第二绝缘弹性件52的驱动下能够有效推动熔融物远离，使得第一连接部1和第二连接部2直接彻底绝缘，防止熔融物搭接在第一连接部1和第二连接部2之间。与第一绝缘支撑件41类似的是，第二绝缘支撑件51也存在多种设置方式，胶接、卡扣连接等方式均可，本实用新型中对此不做具体限定。优选地，第二绝缘支撑件51中设置有滑动槽511，第二绝缘弹性件52沿着滑动槽511的侧壁滑动，使得滑动槽511的侧壁能够引导推片53的运动方向，使得推片53能够准确地朝向熔融物运动，从而更有效、更准确地推动熔融物。
48.需要说明的是，在上述的各个实施例中，第一绝缘弹性件42可以采用一个，也可以采用多个，只要能够增大第一连接部1和第二连接部2之间的距离即可；第二绝缘弹性件52可以采用一个，也可以采用多个，只要能够推动熔融物远离即可。优选地，上述的第一绝缘弹性件42和第二绝缘弹性件52采用绝缘弹簧，能够便于制作和安装弹性结构。
49.本实用新型还提供了一种电池，包括上述的防过载连接片。通过将防过载连接片中的熔断体3设置为圆柱状，相比于棱柱状等其他形状，在截面积(即上述第三过流面)相同的情况下圆柱状的熔断体3表面积最小，可用于散热的面积最小，在相同的过载电流下，升温速度较快，能够在较短的时间内熔断，具有极高的灵敏度，有利于进一步提升电池的防过载性能。
50.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。