CN102082247A

CN102082247A - 电池组

Info

Publication number: CN102082247A
Application number: CN2010105646411A
Authority: CN
Inventors: 白云成
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: KR20110060163A; US20110129699A1; EP2337105A1; EP2337105B1; US9257688B2; CN102082247B; JP5258813B2; KR101101022B1; JP2011119204A

Abstract

本发明提供了一种电池组，该电池组包括：裸电池，该裸电池具有彼此相对的成对的第一侧部、彼此相对的成对的第二侧部以及彼此相对的成对的平面部，第二侧部和平面部连接到第一侧部的末端；保护电路模块，电连接到裸电池；内框，在裸电池与保护电路模块之间，内框容纳裸电池并暴露成对的第一侧部中的一个侧部；以及外框，该外框容纳裸电池、保护电路模块和内框并暴露成对的平面部。

Description

电池组

技术领域

实施例涉及一种电池组。

背景技术

随着近来对移动器件的开发和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求也在快速增加。

基于二次电池如何安装在器件中，电池组通常分为例如硬电池组和内电池组。在它们当中，内电池组可以安装在外部器件中，然后被盖隐藏，盖可以形成外部器件的一部分。因此，将内电池组安装在外部器件中会是不便的。然而，可以易于设计内电池组，并且内电池组可以具有与外部器件的高兼容性。

根据用户对其外观的需求，电池组可以以各种形状制造。近来，已经期望开发易于组装并保持形状的电池组。

发明内容

实施例涉及一种电池组，其表现了相对现有技术的进步。

实施例的一个特征是，通过在组装电池组中的部件时增强形状匹配而提供能够简化制造工艺的电池组。

至少一个上述和其它的特征以及优点可以通过提供一种电池组来实现，该电池组包括：裸电池，该裸电池具有彼此相对的成对的第一侧部、彼此相对的成对的第二侧部以及彼此相对的成对的平面部，第二侧部和平面部连接到第一侧部的末端；保护电路模块，电连接到裸电池；内框，在裸电池与保护电路模块之间，内框容纳裸电池并暴露成对的第一侧部中的一个侧部；以及外框，该外框容纳裸电池、保护电路模块和内框并暴露成对的平面部。

电极端子可以设置在成对的第二侧部之一上。

外框可以整体地形成为单个体。

电池组还可以包括至少一个相应的成对的连接构件，该连接构件分别设置在内框的外侧和外框的内侧的相应区域上并彼此耦接。

连接构件可以包括：在内框的外侧上的至少一个突出部，突出部设置为邻近裸电池的第二侧部的至少一个；以及在外框的内侧上的至少一个凹槽部，凹槽部相应于突出部。

连接构件可以包括：在内框的外侧上的至少一个凹槽部，凹槽部设置为邻近裸电池的第二侧部的至少一个；以及在外框的内侧上的至少一个突出部，突出部相应于凹槽部。

连接构件可以包括：至少一个突出部，分别设置在内框的至少一端上；以及至少一个凹槽部，分别设置在外框的内侧上，凹槽部相应于突出部。

连接构件可以包括：至少一个凹槽部，设置在内框的至少一端上；以及至少一个突出部，设置在外框的内侧上，突出部相应于凹槽部。

连接构件可以包括突出部，该突出部具有倒圆形状。

连接构件可以包括突出部和凹槽部，突出部装配到凹槽部中。

内框可以暴露裸电池的成对的平面部，并可以包括至少一对肋(rib)，该至少一对肋设置为彼此相对并沿裸电池的成对的平面部延伸。

内框可以包括垂直于裸电池的平面部延伸的至少一个突起，至少一个突起设置在内框上且邻近裸电池的第一侧部，外框可以包括相应于至少一个突起的至少一个孔。

保护电路模块可以设置在内框的外表面上。

内框和保护电路模块可以焊接到彼此。

内框和保护电路模块可以通过其间的绝缘带而彼此附接。

内框和外框可以每个由聚碳酸酯(PC)、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate glycol，PETG)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的至少一个形成。

电池组还可以包括围绕裸电池和外框的外侧的缠绕构件(taping member)。

缠绕构件可以由可收缩管形成。

附图说明

通过参照附图详细描述示范性实施例，以上和其它的特征以及优点对于本领域技术人员将变得更加明显，附图中：

图1示出根据实施例的电池组的分解透视图；

图2示出根据实施例的裸电池和内框的组装状态的透视图；

图3示出根据实施例的正好在芯组(core pack)和外框组装之前的组装状态的透视图；

图4示出根据实施例的内框的突出部和外框的凹槽部的透视图；

图5示出根据另一实施例的电池组的透视图；

图6示出根据另一实施例的正好在芯组和外框组装之前的组装状态的透视图；以及

图7示出根据另一实施例的内框的突出部和外框的凹槽部的透视图。

具体实施方式

在下文将参照附图更充分地描述示例性实施例；然而，它们可以以不同的形式实施，而不应被解释为仅限于这里阐述的实施例。而是，提供这些实施使得本公开透彻和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。

在附图中，为了示出的清晰，层和区域的尺寸可以被夸大。还应当理解，当称一层或元件在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者还可以存在插入的元件。此外，还应当理解，当称一元件在两个元件“之间”时，它可以是两个元件之间唯一的元件，或者还可以存在一个或多个插入的元件。相似的附图标记始终指代相似的元件。

当称一元件“连接到”另一元件时，它可以直接连接到另一元件，或者间接地连接到另一元件而有一个或多个插入元件插设在其间。

图1示出根据实施例的电池组的分解透视图。

参照图1，实施例的电池组可以包括：裸电池10，具有电极组件(未示出)和围绕电极组件的外周表面的罐或袋；保护电路模块30，电连接到裸电池10；“U”形内框20；以及矩形形状的外框40。

裸电池10可以具有：彼此相对的成对的第一侧部10a和10b；成对的第二侧部10c和10d，连接到第一侧部10a和10b的端部并彼此相对；彼此相对的成对的平面部10e和10f；以及电极端子11，暴露在第二侧部10c和10d之一上。内框20可以形成为“U”形以暴露成对的第一侧部10a和10b中的一个第一侧部10b以及成对的平面部10e和10f。保护电路模块30可以安装在内框20的外侧。换句话说，保护电路模块可以在内框20的邻近第一侧部10a的外边缘上。在实施中，内框20和保护电路模块30可以通过例如焊接或绝缘带彼此附接。

外框40可以形成为中空矩形的形状以暴露成对的平面部10e和10f并容纳裸电池10、保护电路模块30和内框20。内框20和外框40可以通过至少一个连接构件彼此连接，该至少一个连接构件分别具有例如互相接合的突出部21和凹槽部41。突出部21可以形成在内框20的外侧，邻近裸电池10的第二侧部10c和10d中的至少一个。凹槽部41可以形成在外框40的内侧上以相应于突出部21。因此，内框20和外框40可以通过例如用力将突出部21装配到凹槽部41中而彼此连接。外框40可以包括端子暴露部42。端子暴露部42可以允许外部输入/输出端子部31(其将在以下描述)暴露到外框40的外侧。

在本实施例中，描述了如下结构，其中突出部21和凹槽部41分别形成在内框20和外框40上。在可选的实施中，内框20和外框40可以通过例如连接形成在内框20的外侧上的凹槽部和形成在外框40的内侧上以对应于凹槽部的突出部而彼此连接。

内框20还可以包括从内框20中的至少一对彼此相对侧朝向(也就是，沿)裸电池10的平面部10e和10f延伸的肋22。因而，裸电池10可以固定到内框20而不用单独的粘合构件。

电极端子11可以设置在裸电池10的第二侧部10c和10d中的一个第二侧部10c上。电极端子11可以电连接到保护电路模块30。内框20可以设置在裸电池10和保护电路模块30之间，使得裸电池10的除电极端子11之外的部分与保护电路模块30隔离。保护电路模块30可以包括与裸电池10的电极端子11电连接的电连接端子(未示出)。保护电路模块30还可以包括在电连接端子上的外部输入/输出端子部31。

如上所述，形成电池组的部分轮廓的矩形形状的外框40可以耦接到裸电池10，裸电池10电连接到保护电路模块30，而使“U”形内框20插设在裸电池10与保护电路模块30之间。在实施中，裸电池10和外框40的外侧可以被缠绕构件50围绕，从而加强裸电池10与外框40之间的连接。

突起23和孔43将参照图3和图4以更具体的方式描述。

参照图2至图5，将以更具体的方式描述根据本实施例的电池组的组装状态。

图2示出根据本实施例的裸电池和内框的组装状态的透视图。

参照图2，内框20可以暴露裸电池10中的成对的第一侧部10a和10b中的一个第一侧部10b以及成对的平面部10e和10f。也就是，内框20可以设置在裸电池10的外侧从而围绕裸电池10的成对的第二侧部10c和10d以及成对的第一侧部10a和10b中的一个第一侧部10a。肋22可以从内框20中至少一对彼此相对侧沿裸电池10的平面部10e和10f延伸。因而，裸电池10可以固定到内框20而不用单独的粘合构件。在实施中，四个肋22可以从内框20的接触裸电池10的成对的第二侧部10c和10d的侧面沿裸电池10的平面部10e和10f延伸。然而，在可选的实施中，肋22可以从例如内框20中的一对或两对彼此相对侧沿裸电池10的平面部10e和10f延伸(见图1)。

至少一个例如倒圆形状的突出部21可以设置在内框20外侧的邻近裸电池10的第二侧部10c和10d的至少一个的部分上。因此，当组装电池组时，突出部21可以连接到设置在外框40内侧的凹槽部41，使得内框20和外框40可以被容易地组装。因此，当组装内框20和外框40时，可以增强形状匹配，也就是确保紧密的装配。

将简短地描述裸电池10。裸电池10可以是例如罐型裸电池或袋型裸电池。在本实施例中，罐型裸电池将作为裸电池10的示例来描述。

裸电池10可以包括电极组件以及用于容纳电极组件的罐。电极组件可以包括：正电极板，具有用正电极活性材料涂覆的表面；隔板；以及负电极板，具有用负电极活性材料涂覆的表面。电极接头可以耦接到分别从正电极板和负电极板延伸的区域。电极接头之一可以连接到罐或盖板。电极接头中的另一个可以连接到电极端子11(见图1)从而电连接到保护电路模块30。

保护电路模块30可以位于内框20的外侧。在实施中，保护电路模块30可以通过例如焊接或绝缘带附接到内框20。如此，裸电池10和保护电路模块30的组装形式可以被称作芯组。因此，在以下描述中，术语“芯组”将用作裸电池10、内框20和保护电路模块30的组装形式。

保护电路模块30可以物理和电连接到裸电池10的电极端子11。保护电路模块30可以包括印刷电路板(未示出)。印刷电路板可以包括保护电路，例如用于控制电池充电和放电以具有均匀的充电态的电路和/或用于防止过放电和过充电的电路。保护电路模块30可以包括保护元件，例如热敏电阻(thermistor)或温度保险丝。当电池的电压或电流由于例如电池的高温或过充电/过放电而高于预定电压或电流时，保护元件可以切断电流，使得可以防止电池中的例如爆炸和/或火灾。保护电路模块30可以具有电连接端子(未示出)以允许裸电池10的电极接头电连接到印刷电路板。

保护电路模块30可以在裸电池10与外部器件(未示出)之间发送和接收电信号。因而，保护电路模块30还可以包括例如在电连接端子上的外部输入/输入端子部31。外部输入/输出端子部31可以用作保护电路模块30与外部器件之间的电学介质。外部输入/输出端子部31可以包括金属部分31a和围绕金属部分31a的壳体部分31b。金属部分31a可以用例如金(Au)或另一导电材料镀覆，从而允许电信号在裸电池10与外部器件之间发送/接收。壳体部分31b可以由例如塑料或其它绝缘材料制成，使得在壳体部分31b中以预定间隔彼此间隔开的金属部分31a可以彼此隔离。

图3示出正好在芯组和外框组装之前的组装状态的透视图。图4示出内框的突出部和外框的凹槽部的透视图。

参照图3和图4，内框20可以形成为“U”形以暴露裸电池10的成对的平面部10e和10f以及第一侧部10a和10b中的一个第一侧部10b。外框40可以容纳裸电池10、保护电路模块30和内框20。外框40可以形成为中空矩形形状以暴露裸电池10的成对的平面部10e和10f。

突出部21可以设置在内框20的外侧，并邻近内框20接触裸电池10的每个第二侧部10c和10d的地方。凹槽部41可以设置在外框40的内侧。突出部21和凹槽部41可以设置在彼此相应的位置使得突出部21可以例如用力地装配到凹槽部41中。换句话说，突出部21和凹槽部41可以具有互相接合匹配的形状。在实施中，突出部21可以具有例如圆形。因此，相互作用可以由当组装内框20和外框40时施加的压力临时地产生，使得突出部21可以装配到凹槽部41中。也就是，当芯组插入到外框40中时，内框20的突出部21可以连接到外框40的凹槽部41，因此，芯组和外框40可以以精确的预定位置或配置被组装，从而完成电池组。这里，矩形形状的外框40和“U”形内框20可以组装为具有满足电池组的期望尺寸的形状。

竖直于(也就是，垂直于)裸电池10的平面部10e和10f设置的突起23可以形成在内框20的邻近裸电池10的第一侧部10a的侧面上。孔43可以形成在外框上以相应于突起23。因此，内框20和外框40可以被牢固地组装，也就是紧密地装配在一起。

内框20可以将裸电池10与保护电路模块30隔离。外框40可以保持电池组的形状和强度。内框20和外框40可以由例如聚碳酸酯(PC)、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和/或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)形成。因而，内框20和外框40可以通过当它们组装时来自上述材料的轻微弹性力而容易地与裸电池10接合。

图5示出根据另一实施例的电池组的透视图。

参照图5，在芯组插入矩形形状的外框40之后，缠绕构件50可以围绕组装的芯组和外框40的外侧。缠绕构件50可以加强组装的芯组和外框40。在实施中，缠绕构件50可以部分地仅围绕外框40与芯组之间的连接部分。在另一实施中，缠绕构件50可以具有围绕外框40和芯组的整个外表面的单个片的形状。然而，缠绕构件50的形状没有被特别地限制。

缠绕构件50可以例如是用于封装的标签，二次电池的放电容量、其制造日期等可以印刷在标签上。此外，缠绕构件50可以例如保护和/或绝缘电池组。用于封装的标签的材料可以包括例如通常用作封装材料的合成树脂、纸等。优选地，可收缩管用作用于封装的标签的材料。

图6示出正好在芯组和外框组装之前的电池组的组装状态的透视图。图7示出实施例的电池组的内框的突出部和外框的凹槽部的透视图。

参照图6和图7，本实施例的电池组可以具有与以上参照图1至图4描述的电池组相同的构造。然而，在实施例的电池组中的突出部24和凹槽部44的位置可以不同于以上参照图1至图4描述的电池组的突出部和凹槽部的位置。

也就是，本实施例的内框20可以形成为“U”形以暴露裸电池10的成对的平面部10e和10f以及成对的侧部10a和10b中的一个第一侧部10b。外框40可以容纳如上所述形成的芯组，并可以形成为矩形形状以暴露裸电池10的成对的平面部10e和10f。矩形形状的外框40的内侧和“U”形形状的内框20的外侧可以具有彼此相应的形状，允许当组装内框20和外框40时容易的装配。连接到芯组的外框40可以具有满足电池组的期望尺寸的形状。换句话说，外框40可以限定电池组的形状。

至少一个突出部24可以形成在内框20的邻近裸电池10的至少一个第二侧部10c和10d的端部上。凹槽部44可以形成在外框40的内侧。突出部24和凹槽部44可以形成在彼此相应的位置，使得突出部24可以例如用力地装配到凹槽部44中。换句话说，突出部24和凹槽部44可以具有互相接合匹配的形状。在实施中，突出部24可以具有例如倒圆形状。因此，相互作用可以由在组装内框20和外框40时施加的压力临时地产生，使得突出部24可以装配到凹槽部44中。也就是，当芯组插入到外框40中时，内框20的突出部24可以连接到外框40的凹槽部44，因此，芯组和外框40可以组装在精确的预定位置，从而完成电池组。

在本实施例中，已经描述了突出部24形成在内框20上，凹槽部44形成在外框40上以相应于突出部24。然而，在可选的实施中，凹槽部可以形成在内框20上，突出部可以形成在外框40上以相应于突出部，使得突出部和凹槽部可以连接到彼此。

如上所述，突出部24和凹槽部44可以分别形成在内框20和外框40处，从而当内框20和外框40组装时增强了形状匹配，也就是保证了紧密的装配。因而，可以简化制造工艺，从而增大了电池组的生产率。此外，电池组可以被牢固地固定，从而提供了有竞争力的改善。

通过回顾，通常，内电池组可以包括：裸电池，可以被反复地充电和放电；保护电路模块，电连接到裸电池，从而控制裸电池的充电或放电以及当裸电池被过充电或过放电时中断电路；在裸电池与保护电路模块之间的间隙中的树脂；以及外框，用于封装裸电池、保护电路模块和树脂，从而内电池组可以安装在外部器件中。

为了制造包括分别连接到正电极和负电极的电极引线和PTC热敏电阻的这种电池组，保护电路模块可以电连接到引线和PTC热敏电阻。然而，保护电路模块和裸电池可以通过将树脂填充在保护电路模块与裸电池之间的间隙中而彼此机械地固定，以将保护电路模块固定到裸电池。裸电池和保护电路模块可以形成为一体，并可以通过配置为安装在外部器件中的外框而封装。这里，外框可以与裸电池、保护电路模块和树脂利用另一树脂整体地模制成型。

如上所述，在根据实施例的电池组中，“U”形内框可以设置在裸电池与保护电路模块之间。此外，突出部和凹槽部可以分别形成在内框和围绕芯组的矩形形状的外框上，使得内框和外框可以被容易地组装。因此，当组装内框和外框时，可以增强形状匹配，也就是装配。因而，可以简化制造工艺，从而增加电池组的生产率。此外，电池组可以被牢固地固定，从而提高竞争力。

这里已经公开了示范性实施例，尽管采用了特定的术语，但它们仅以一般和描述性的含义来使用和解释，而不是为了限制的目的。因而，本领域技术人员将理解，可以在形式和细节上做出各种改变而不背离本发明的如权利要求书所阐述的精神和范围。

于2009年11月30日提交到韩国知识产权局且名为“电池组”的韩国专利申请No.10-2009-0116669通过引用整体结合于此。

Claims

1.一种电池组，包括：

裸电池，该裸电池具有彼此相对的成对的第一侧部、彼此相对的成对的第二侧部以及彼此相对的成对的平面部，所述第二侧部和所述平面部连接到所述第一侧部的末端；

保护电路模块，电连接到所述裸电池；

内框，在所述裸电池与所述保护电路模块之间，所述内框容纳所述裸电池并暴露成对的所述第一侧部中的一个侧部；以及

外框，该外框容纳所述裸电池、所述保护电路模块和所述内框并暴露成对的所述平面部。

2.如权利要求1所述的电池组，其中电极端子设置在成对的所述第二侧部之一上。

3.如权利要求1所述的电池组，其中所述外框整体地形成为单个体。

4.如权利要求1所述的电池组，还包括至少一个相应的成对的连接构件，所述连接构件分别设置在所述内框的外侧和所述外框的内侧的相应区域上并彼此耦接。

5.如权利要求4所述的电池组，其中所述连接构件包括：

在所述内框的外侧上的至少一个突出部，所述突出部设置为邻近所述裸电池的所述第二侧部中的至少一个；以及

在所述外框的内侧上的至少一个凹槽部，所述凹槽部相应于所述突出部。

6.如权利要求4所述的电池组，其中所述连接构件包括：

在所述内框的外侧上的至少一个凹槽部，所述凹槽部设置为邻近所述裸电池的所述第二侧部中的至少一个；以及

在所述外框的内侧上的至少一个突出部，所述突出部相应于所述凹槽部。

7.如权利要求4所述的电池组，其中所述连接构件包括：

至少一个突出部，设置在所述内框的至少一端上；以及

至少一个凹槽部，设置在所述外框的内侧上，所述凹槽部相应于所述突出部。

8.如权利要求4所述的电池组，其中所述连接构件包括：

至少一个凹槽部，设置在所述内框的至少一端上；以及

至少一个突出部，设置在所述外框的内侧上，所述突出部相应于所述凹槽部。

9.如权利要求4所述的电池组，其中所述连接构件包括突出部，该突出部具有倒圆形状。

10.如权利要求4所述的电池组，其中所述连接构件包括突出部和凹槽部，所述突出部装配到所述凹槽部中。

11.如权利要求1所述的电池组，其中所述内框：

暴露所述裸电池的成对的所述平面部，以及

包括至少一对肋，该至少一对肋设置为彼此相对并沿所述裸电池的成对的所述平面部延伸。

12.如权利要求1所述的电池组，其中：

所述内框包括垂直于所述裸电池的所述平面部延伸的至少一个突起，所述至少一个突起设置在所述内框上且邻近所述裸电池的所述第一侧部，以及

所述外框包括相应于所述至少一个突起的至少一个孔。

13.如权利要求1所述的电池组，其中所述保护电路模块设置在所述内框的外表面上。

14.如权利要求1所述的电池组，其中所述内框和所述保护电路模块彼此焊接。

15.如权利要求1所述的电池组，其中所述内框和所述保护电路模块通过其间的绝缘带而彼此附接。

16.如权利要求1所述的电池组，其中所述内框和所述外框每个由聚碳酸酯、乙二醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一个形成。

17.如权利要求1所述的电池组，还包括围绕所述裸电池和所述外框的外侧的缠绕构件。

18.如权利要求17所述的电池组，其中所述缠绕构件由可收缩管形成。