(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111525264.5 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 天津力神电池股份有限公司 地址 300384 天津市滨 海新区滨 海高新技 术产业开发区海 泰南道38号 (72)发明人 刘立振　周培俊　徐铭　 (74)专利代理 机构 天津市三利专利商标代理有 限公司 12107 代理人 徐金生 (51)Int.Cl. H01M 50/583(2021.01) H01M 50/581(2021.01) H01M 50/204(2021.01) H01M 50/249(2021.01) H01M 50/507(2021.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种高安全性动力电池 模组 (57)摘要 本发明公开了一种高安全性动力电池模组， 包括多个电芯串联结构； 每个电芯串联结构包括 多个相互并联的单体电芯B； 多个电芯串联结构 中单体电芯B的数量相同； 对于任意相邻的两个 电芯串联结构， 前一个电芯串联结构中每个单体 电芯的正极与后一个电芯串联结构中每个单体 电芯B的负极， 分别通过一根单体电芯间汇流排 相连接； 对于非总正极输出端和非总负极输出端 的任意一个电芯串联结构， 该电芯串联结构中任 意相邻的两个单体电芯B的负极之间， 分别通过 一根具有过流和超温熔断保护功能的导线相连 接。 本发明结构设计科学， 在动力电池模组中相 互并联的电芯发生异常情况时， 能够避免正常电 芯对异常电芯进行不安全充电， 提高电池模组的 整体安全性。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 114388993 A 2022.04.22 CN 114388993 A 1.一种高安全性动力电池 模组， 其特 征在于， 包括多个电芯串联 结构(100)； 每个电芯串联 结构(100)， 包括多个相互并联的单体电芯B； 多个电芯串联 结构中单体电芯B的数量相同； 对于任意相邻的两个电芯串联结构， 前一个电芯串联结构中每个单体电芯的正极与后 一个电芯串联 结构中每 个单体电芯B的负极， 分别通过一 根单体电芯间汇流 排(1)相连接； 对于非总正极输出端和非总负极输出端的任意一个电芯串联结构， 该电芯串联结构中 任意相邻的两个单体电芯B的负极之间， 分别通过一根具有过流和超温熔断保护功 能的导 线(2)相连接； 对于位于总正极输出端的 电芯串联结构， 该电芯串联结构中每个单体电芯B的正极均 与一个总正极输出汇流 排相连接； 对于位于总负极输出端的 电芯串联结构， 该电芯串联结构中每个单体电芯B的正极均 与一个总负极输出汇流 排相连接 。 2.如权利要求1所述的高安全性动力电池模组， 其特征在于， 单体电芯间汇流排(1)， 是 一根具有两 接线端的直线型汇流 排。 3.如权利要求1所述的高安全性动力电池模组， 其特征在于， 具有过流和超温熔断保护 功能的导线， 是铝基材， 或者是导电基材和保险丝的组合。 4.如权利要求1所述的高安全性动力电池模组， 其特征在于， 具有过流和超温熔断保护 功能的导线， 其基材的材质包括铝、 铜和镍中的一种或多种； 具有过流和超温熔断保护功能的导线上， 串接有保险丝 。 5.如权利要求1至4中任一项所述的高安全性动力电池模组， 其特征在于， 具有过流和 超温熔断保护功能的导线， 其电流熔断阈值I的大小， 根据其所在电回路的单体电芯间所允 许出现的最大压 差△U和该回路的内阻R来计算， 具体公式为 I＝△U/R。 6.如权利要求5所述的高安全性动力电池模组， 其特征在于， 当具有过流和超温熔断保 护功能的导线所在电回路中单体电芯间允许存在的电压差上限为3～30mV， 且回路 的整体 电阻为3mΩ时， 设定该导线的熔断电流 为1～10A。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114388993 A 2一种高安全性动力电池模组 技术领域 [0001]本发明涉及新能源汽车及储能行业 组合(pack)电池包技术领域， 特别是涉及一种 高安全性动力电池 模组。 背景技术 [0002]锂离子动力电池具有比能量高、 循环寿命长、 工作电压平稳等优点， 广泛应用于电 动汽车领域。 [0003]装载锂离子动力电池的新能源汽车代替传统燃油汽车， 是国家实现 “碳达峰”和 “碳中和”宏伟目标的重要手段； 同时， 近年来突然出现的大范围、 长时间的限电情况， 进一 步凸显了大规模 储能电站的作用， 也是现在和将来蓬勃发展的重点行业。 [0004]受电池模组的能量大小、 工作电压及单体电芯的尺寸、 功率性能等限制， 目前， 车 用锂离子动力电池模组以及储能系统需要大量的单体电芯进行串并联后， 才能在汽车、 储 电站等正常工作。 而由于电池的生产过程工序繁杂、 涉及到大量的物料和难以精确控制的 复杂物理化学反应， 致使 各个单体电池之间的微小差异不可避免， 每个单体电池的阻抗、 容 量、 功率性能和使用寿命等 不能完全一 致。 [0005]在使用过程中， 当某个电池或者某几个电池出现异常时， 因为常规技术采用的并 联结构的存在， 与异常电池相并联的正常电池， 会通过汇流排对异常电池进行充电， 而这种 情况下的充电电流是不受控制的。 如果此充电电流过大， 极易引发外短路、 高温、 电芯鼓胀 等异常情况， 甚至有可能导 致整个模组的热失控。 [0006]因此， 目前迫切需要开发出一种技 术， 能够解决以上技 术问题。 发明内容 [0007]本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷， 提供一种高安全性动力电池模 组。 [0008]为此， 本发明提供了一种高安全性动力电池 模组， 包括多个电芯串联 结构； [0009]每个电芯串联 结构， 包括多个相互并联的单体电芯B； [0010]多个电芯串联 结构中单体电芯B的数量相同； [0011]对于任意相邻的两个电芯串联结构， 前一个电芯串联结构中每个单体电芯的正极 与后一个电芯串联 结构中每 个单体电芯B的负极， 分别通过一 根单体电芯间汇流 排相连接； [0012]对于非总正极输出端和非总负极输出端的任意一个电芯串联结构， 该电芯串联结 构中任意相邻的两个单体电芯B的负极之间， 分别通过一根具有过流和超温熔断保护功 能 的导线相连接； [0013]对于位于总正极输出端的电芯串联结构， 该电芯串联结构中每个单体电芯B的正 极均与一个总正极输出汇流 排相连接； [0014]对于位于总负极输出端的电芯串联结构， 该电芯串联结构中每个单体电芯B的正 极均与一个总负极输出汇流 排相连接 。说　明　书 1/7 页 3 CN 114388993 A 3