CN102655246A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池组。该电池组包括：裸电池；保护电路模块，电连接到裸电池；热敏电阻，配置为检测裸电池的温度并电耦接到保护电路模块，热敏电阻具有引线，该引线具有邻近保护电路模块的引线端部，该引线端部具有面对保护电路模块的第一侧；以及支撑物，在引线端部的第一侧与保护电路模块之间。

Description

电池组
技术领域
本发明的实施例涉及一种电池组，该电池组包括多个裸电池、保护电路模块、以及检测裸电池的温度的热敏电阻。
背景技术
近来，随着电子和通讯产业的快速发展，移动电子设备已经被日益广泛地使用。二次电池被广泛地用于经济地给这些移动电子设备提供电力。
此外，除了移动电话和笔记本计算机之外，二次电池可以用于中等和大型的装置诸如需要高输出和高功率的电动工具、电动自行车和电动汽车。中等和大型的装置通常需要高输出和高功率的电源，从而二次电池在电池组中使用，该电池组通过将多个二次电池并联或串联连接而作为单个电源操作。
为了安全，包括多个二次电池的电池组还包括各种保护器件。热敏电阻，其是各种保护器件之一并能够用于测量温度，检测裸电池的温度并将测量结果传输到保护电路模块，使得当电池组的温度快速升高时，在电池组产生过量的热或燃烧之前，保护电路模块能够切断流过电池组的电流。
发明内容
本发明的实施例涉及一种电池组，该电池组包括在保护电路模块与附接到保护电路模块的热敏电阻之间的支撑物。
此外，本发明的实施例的多个方面提供在热敏电阻与保护电路模块之间具有改善的附接力的电池组。
此外，本发明的实施例的多个方面提供了具有将热敏电阻附接到裸电池的改善的可加工性和稳定性的电池组。
根据本发明的一个实施例，一种电池组包括：裸电池；保护电路模块，电连接到裸电池；热敏电阻，配置为检测裸电池的温度并电耦接到保护电路模块，热敏电阻具有引线，该引线具有邻近保护电路模块的引线端部，该引线端部具有面对保护电路模块的第一侧；以及支撑物，在引线端部的第一侧与保护电路模块之间。
保护电路模块可以在与裸电池的纵向方向平行的方向上延伸。
引线可以在实质垂直于裸电池的纵向方向的方向上延伸。
裸电池可以包括串联或并联电连接的多个裸电池。
保护电路模块可以在与裸电池的纵向方向平行的方向上延伸。
引线可以在与裸电池的纵向方向实质垂直的方向上延伸。
电池组还可以包括在热敏电阻的引线端部的第二侧处的固定部，该第二侧背对保护电路模块。
支撑物和固定部可以至少部分地包裹引线端部。
支撑物或固定部可以为接合构件。
接合构件可以由硅酮或环氧树脂组成。
支撑物和固定部可以由不同的材料组成。
支撑物和固定部可以由相同的材料组成。
保护电路模块还可以包括热敏电阻底座，引线端部可以附接到热敏电阻底座。
热敏电阻底座可以与保护电路模块的边缘间隔开。
热敏电阻可以与保护电路模块的边缘间隔开0.2mm至0.8mm。
热敏电阻可以与保护电路模块的边缘间隔开0.5mm。
所述引线可以包括多个引线，所述引线端部可以包括多个引线端部。
电池组还可以包括多个固定部，每个固定部覆盖所述引线端部的相应引线端部。
支撑物和固定部可以至少部分地包裹引线端部。
支撑物可以包括多个支撑物，每个引线端部在所述支撑物的相应支撑物上。
根据本发明上述的实施例，可以提供一种电池组，该电池组在保护电路模块与附接到保护电路模块的热敏电阻之间包括支撑物。
此外，根据本发明的实施例，由于热敏电阻牢固地附接到保护电路模块，所以可以提供一种电池组，其中热敏电阻不容易由于外部冲击而与保护电路模块分离。
此外，根据本发明的实施例，可以提供一种电池组，该电池组具有将热敏电阻附接到裸电池的改善的可加工性，并增加了检测裸电池的温度的准确性。
附图说明
图1是示出根据本发明一个实施例的电池组的透视图；
图2是根据本发明一个实施例的热敏电阻的平面图；
图3是根据本发明一个实施例的保护电路模块的透视图；
图4是根据本发明一个实施例的、附接到保护电路模块的热敏电阻的侧视图；
图5A是根据本发明一个实施例的、附接到保护电路模块的热敏电阻的透视图；
图5B是根据本发明另一实施例的、附接到保护电路模块的热敏电阻的平面图；
图6是根据本发明一个实施例的、附接到保护电路模块的热敏电阻的截面图；
图7是根据本发明一个实施例的、附接到保护电路模块的热敏电阻的截面图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施例以及实现它们的方法。然而，本发明不限于在下文描述的实施例，可以以不同的方式实施。当一部件被描述为与另一部件耦接时，它可以直接与另一部件耦接、电耦接、和/或通过两者之间的另一部件电耦接。此外，与本发明无关的部件没有被描述，从而使本发明的实施例的描述清楚，相似的部件在整个说明书中被赋予相似的附图标记。
在下文，将参照附图来描述本发明的实施例。
图1至图5B是示出本发明的实施例的视图。
图1是示出根据本发明一个实施例的电池组的透视图。
参照图1，根据本发明一个实施例的电池组100包括：多个裸电池10，串联或并联连接；热敏电阻30，检测裸电池10的温度并将该温度传输到保护电路模块20；保护电路模块20，与裸电池10电连接，并位于热敏电阻30附接到裸电池10的地方。
热敏电阻30的一侧可以以直角(例如，垂直地)附接到保护电路模块20的边缘22。热敏电阻30的一侧(例如，第一侧)面对保护电路模块20，另一侧(例如，第二侧)背离保护电路模块20。
热敏电阻30形成有引线32，引线32包括第一引线32a和第二引线32b。引线32(具有第一引线32a和第二引线32b)还具有邻近保护电路模块20的引线端部34。支撑物40被进一步包括在(热敏电阻30的)引线32的引线端部34与保护电路模块20之间。支撑物40设置在热敏电阻30与保护电路模块20之间，并填充热敏电阻30的引线端部34与保护电路模块20之间的空间，使得(热敏电阻30的)引线32的引线端部34和保护电路模块20通过支撑物40连接。
保护电路模块20可以布置在裸电池10的纵向方向上。当热敏电阻30实质垂直于保护电路模块20布置时(例如，当热敏电阻30的引线32在实质垂直于保护电路模块20的方向上延伸时)，热敏电阻30也实质垂直于裸电池10的纵向方向布置。在本发明的其它实施例中，热敏电阻30的引线32布置在与保护电路模块20实质上不平行的方向上。
裸电池10可以包括电极壳、设置在电极壳中的电极组件和电解质。
电极组件可以通过卷绕或堆叠阳极板、阴极板以及设置在这两个板之间的隔板来构造。如上所述构造的电极组件通过将电解质设置在电极壳中而构成裸电池，电极组件的阳极板和阴极板与电解质电化学反应。当裸电池10电连接到外部电子器件时，由化学反应产生的电化学能量传输到外部电子器件。
电极壳可以是例如袋形、方形或圆筒形。
此外，裸电池10可以是可充电/可再充电的二次电池，例如锂离子电池或锂聚合物电池。
保护电路模块20可以延长裸电池10的充电-放电寿命，并可以安装在电池组上以减少或防止由于与充电器或外部端子相互作用而引起的裸电池10短路的风险。
通常，使作为二次电池的裸电池10过充电和过放电会损伤电池性能。例如，当裸电池10被过充电时，裸电池10中的电解质分解，会产生气体。该气体会增加裸电池10的内部压力并可能导致电解质泄漏到裸电池10外。如果气体的量过大，则其可能导致裸电池10燃烧或爆炸。
当裸电池10被过放电时，裸电池中的电极组件的阴极会受到损坏。对阴极的损坏会降低裸电池10的充电-放电性能。
如上所述，保护电路模块20被包括在电池组100中并保护裸电池不被过充电或过放电，促进更稳定的操作。
保护电路模块20可以包括印刷电路板和保护电路器件。能将裸电池10与外部电子器件相连的一个或多个器件被安装在印刷电路板上。
此外，保护电路模块20还装配有与电极接头(tap)23分离的连接器60。
电极接头23可以由诸如镍或铜的导体制成。电极接头23连接到裸电池10的阴极和阳极端子，如上所述连接的电极接头23连接到保护电路模块20，使得保护电路模块20和裸电池10电连接。
保护电路模块20的连接器60耦接到外部电子器件。保护电路模块20通过连接器60与外部电子器件电连接。
图2是根据本发明一个实施例的热敏电阻的平面图。
参照图2，在本发明的一个实施例中的热敏电阻30是检测裸电池10的温度并将该温度传输到保护电路模块20的器件，并可以由温度检测部件31、第一和第二引线32a和32b以及绝缘膜33构成。绝缘膜33可以是透明的。
温度检测部件31是检测裸电池10的温度的部件。在一个实施例中，温度检测部件31是对热灵敏的电阻，并具有以下特性：其电阻根据材料的温度变化而显著地改变。例如，温度检测部件31可以具有电阻随着温度的升高而增大的正温度系数或电阻随着温度的升高而减小的负温度系数。
此外，引线32连接到温度检测部件31。在根据本发明实施例的热敏电阻30中，温度检测部件31和引线32(或第一和第二引线32a和32b)被绝缘膜33覆盖。第一和第二引线32可以具有实质相同的长度。
例如，引线可以由镍制成。也就是说，引线32由导电的材料制成，并将代表由温度检测部件31检测的裸电池10的温度的信号传输到保护电路模块20。
此外，引线32的除引线端部34之外的部分被绝缘膜33覆盖。如果引线32的整个部分暴露到绝缘膜外，则引线32可能由于与导体诸如裸电池10或电极接头23接触而导致短路。此外，第一和第二引线32a和32b是具有低的物理强度的细线。因此，绝缘膜33可以用于使引线32电绝缘并机械地加强引线32的强度。因此，热敏电阻30可以容易地附接到保护电路模块20和裸电池10，从而改善可加工性。
如上所述，除了在引线端部34处之外，引线32可以用绝缘膜33覆盖。由于热敏电阻30通过引线32与保护电路模块20电连接，所以引线32的引线端部34暴露到绝缘膜33外。此外，当引线32的引线端部34附接到保护电路模块20时，第一和第二引线32a和32b的相应端部可以焊接到保护电路模块20，从而提高附接强度。
图3是根据本发明一个实施例的保护电路模块的透视图。
参见图3，保护电路模块20可以包括热敏电阻底座21，热敏电阻30附接在热敏电阻底座21处。
根据本发明一个实施例的保护电路模块20为具有长边和短边的基本矩形的薄板。保护电路模块20布置为长边平行于裸电池10的纵向方向。在另一实施例中，保护电路模块20布置为其长边平行于裸电池10的横向方向，如图5B所示。此外，保护电路模块20可以具有热敏电阻底座21，热敏电阻的引线32的引线端部34附接在热敏电阻底座21。热敏电阻底座21可以定位成距离保护电路模块20的一个边缘22一距离A(例如，预定距离)。
热敏电阻底座21可以包括第一和第二热敏电阻底座21a和21b。热敏电阻30的第一引线32a附接到第一热敏电阻底座21a，第二引线32b附接到第二热敏电阻底座21b。因此，热敏电阻30能够将与热敏电阻30的温度检测部件31检测到的温度相应的温度数据传输到保护电路模块20。
此外，第一和第二引线32a和32b可以焊接到第一和第二底座21a和21b。此外，第一和第二引线32a和32b能够通过焊接牢固地附接到第一和第二底座21a和21b。因此，热敏电阻32不容易由于外部冲击而与保护电路模块20分离。
图4是根据本发明一个实施例的、附接到保护电路模块的热敏电阻的侧视图。
图5A是根据本发明一个实施例的、附接到保护电路模块的热敏电阻的透视图，图5B是根据本发明另一实施例的、附接到保护电路模块的热敏电阻的平面图。
参见图4和图5A，在保护电路模块20中，热敏电阻底座21可以设置在离保护电路模块20的长边缘22一距离(例如，预定距离)处，其中该距离被称为底座间隔距离A。
参见图4，热敏电阻30的引线端部34是热敏电阻30的邻近(或面对)保护电路模块20的一侧。热敏电阻30的引线端部34的尺寸取决于底座间隔距离A，该底座间隔距离A为从保护电路模块20的边缘22到热敏电阻底座21的距离，其中该热敏电阻底座21在离保护电路模块20的边缘22一距离(例如，预定距离)处。此外，连接热敏电阻30和保护电路模块20的支撑物40设置在引线端部34与保护电路模块20之间。
底座间隔距离A可以为0.2mm至0.8mm。例如，在一个实施例中，当底座间隔距离A在0.2mm以下时，与热敏电阻30的引线端部34接触的支撑物40没有被充分形成并且热敏电阻30不与保护电路模块20牢固接触，使得它可以通过摔落或外部冲击而容易地分离。此外，在另一实施例中，当底座间隔距离A大于0.8mm时，没有将热敏电阻30安装到保护电路模块20的足够空间。因此，在本发明的一些实施例中，底座间隔距离A为0.2mm至0.8mm，在一个实施例中，底座间隔距离A为0.5mm。
在本发明的一个实施例中，支撑物40位于热敏电阻30的引线端部34与保护电路模块20之间。支撑物40可以是接合构件。接合构件可以为例如硅酮或环氧树脂。支撑物40改善热敏电阻30与保护电路模块20之间的附接。
在热敏电阻的附接方法中，热敏电阻30被附接到裸电池10和保护电路模块20二者，从而检测裸电池10的温度并将该温度传输给保护电路模块20。热敏电阻30的温度检测部件31特别靠近地附接到裸电池10以更准确地检测裸电池10的温度。大的拉力会通过拉(pulling)热敏电阻30的温度检测部件31而施加到热敏电阻30，该拉力会影响保护电路模块20和热敏电阻30的附接部分。如果拉力过大，则热敏电阻30可以与保护电路模块20分离。如上所述，当热敏电阻30分离时，裸电池10的温度不能被传输到保护电路模块20，这会降低电池组100的安全性，因为问题将不会被分离的热敏电阻30检测到。
根据本发明一个实施例的电池组100还包括在热敏电阻30与保护电路模块20之间的支撑物40。支撑物40牢固地附接热敏电阻30和保护电路模块20。因此，即使在大的拉力下，热敏电阻30也不会容易地分离，从而有可能减小或防止由于热敏电阻30从保护电路模块20分离而引起的缺陷，该缺陷可能在电池组100的组装期间发生。
此外，热敏电阻30的面对保护电路模块20的引线端部34可以被支撑物40支撑。也就是说，支撑物40能够保持热敏电阻30的引线端部34与保护电路模块20之间的间隙(例如，预定间隙)，使得热敏电阻30和保护电路模块20不直接接触。热敏电阻30与保护电路模块20之间的空间的尺寸可以取决于支撑物40。
也就是说，当热敏电阻30附接到裸电池10时，热敏电阻30的靠近保护电路模块20的部分最受外部力的影响。支撑物40设置在热敏电阻30的靠近保护电路模块20的部分处，从而施加到热敏电阻30的力可以被支撑物40减小或最小化。
在下文参见图6和图7描述本发明的其他实施例。
图6和图7是根据本发明不同实施例的、附接到保护电路模块的热敏电阻的截面图。
在这些实施例中，将不再详细描述与参照图1至图5B描述的那些实质相同的部分。
参照图6，热敏电阻30还可以耦接到固定部50，固定部50在第一和第二引线32a和32b的与保护电路模块20接触的两端处。固定部与引线端部34的第一侧相反(例如，在引线端部34的背对保护电路模块20的第二侧)地设置。支撑物40设置在引线端部34的面向保护电路模块20的第一侧与保护电路模块20之间，而固定部50可以形成为沿第一和第二引线32a和32b的两端延伸并在保护电路模块20的热敏电阻底座21上。固定部50加强保护电路模块20和热敏电阻30之间的附接。例如，固定部50可以由硅酮或环氧树脂制成。
参见图7，在热敏电阻30的引线端部34的面对保护电路模块(见图6)的第一侧处的支撑物可以延伸到与第一侧(例如，面向保护电路模块的一侧)相反的第二侧(例如，背对保护电路模块的一侧)处的固定部。也就是说，热敏电阻30的两端(例如，引线端部34)可以被连接到支撑物的固定部51覆盖，从而能够加强热敏电阻30和保护电路模块20之间的附接。因此，除了热敏电阻30的上下移动之外，固定部51还限制或防止热敏电阻30的左右移动。
在图6和图7所示的实施例中，支撑物40和固定部可以由不同的材料制成。另一方面，当支撑物40和固定部由相同材料制成时，支撑物40和固定部可以通过一个工艺形成。因此，固定效率提高并且能够降低材料成本，从而可以改善电池组的生产能力。
本领域技术人员将理解，本发明的实施例可以以不同的方式实施，而不改变本发明的必要特性的思想。因而，这里描述的装置不应基于所描述的实施例而受到限制。本发明的范围在权利要求中限定，从权利要求及其等同概念的含义和范围得到的所有改变或修改类型应当被解释为包括在本发明的范围中。
本申请要求于2011年3月2日在美国专利商标局提交的美国临时专利申请No.61/448541以及于2011年12月8日在美国专利商标局提交的美国临时专利申请No.13/315273的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此。

Claims (20)

1.一种电池组，包括：
裸电池；
保护电路模块，电连接到所述裸电池；
热敏电阻，配置为检测所述裸电池的温度并电耦接到所述保护电路模块，所述热敏电阻具有引线，该引线具有邻近所述保护电路模块的引线端部，该引线端部具有面对所述保护电路模块的第一侧；以及
支撑物，在所述引线端部的第一侧与所述保护电路模块之间。
2.如权利要求1所述的电池组，其中所述保护电路模块在与所述裸电池的纵向方向平行的方向上延伸。
3.如权利要求2所述的电池组，其中所述引线在垂直于所述裸电池的所述纵向方向的方向上延伸。
4.如权利要求1所述的电池组，其中所述裸电池包括串联或并联电连接的多个裸电池。
5.如权利要求4所述的电池组，其中所述保护电路模块在与所述裸电池的所述纵向方向平行的方向上延伸。
6.如权利要求5所述的电池组，其中所述引线在与所述裸电池的所述纵向方向垂直的方向上延伸。
7.如权利要求1所述的电池组，还包括在所述热敏电阻的所述引线端部的第二侧的固定部，所述第二侧背对所述保护电路模块。
8.如权利要求7所述的电池组，其中所述支撑物和所述固定部至少部分地包裹所述引线端部。
9.如权利要求7所述的电池组，其中所述支撑物或所述固定部为接合构件。
10.如权利要求9所述的电池组，其中所述接合构件由硅酮或环氧树脂构成。
11.如权利要求7所述的电池组，其中所述支撑物和所述固定部由不同的材料组成。
12.如权利要求7所述的电池组，其中所述支撑物和所述固定部由相同的材料组成。
13.如权利要求1所述的电池组，其中所述保护电路模块还包括热敏电阻底座，并且其中所述引线端部附接到所述热敏电阻底座。
14.如权利要求13所述的电池组，其中所述热敏电阻底座与所述保护电路模块的边缘间隔开。
15.如权利要求14所述的电池组，其中所述热敏电阻与所述保护电路模块的所述边缘间隔开0.2mm至0.8mm。
16.如权利要求15所述的电池组，其中所述热敏电阻与所述保护电路模块的所述边缘间隔开0.5mm。
17.如权利要求1所述的电池组，其中所述引线包括多个引线，所述引线端部包括多个引线端部。
18.如权利要求17所述的电池组，还包括多个固定部，每个所述固定部覆盖所述引线端部的相应引线端部。
19.如权利要求18所述的电池组，其中所述支撑物和所述固定部至少部分地包裹所述引线端部。
20.如权利要求19所述的电池组，其中所述支撑物包括多个支撑物，每个所述引线端部在所述支撑物的相应支撑物上。
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