CN103682503A - 电池包 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池包。该电池包包括电池单元、保护电路模块和温度传感器，电池单元、保护电路模块和温度传感器的每个被壳体保持。壳体包括用于温度传感器的专用空间以及将温度传感器固定在该专用空间中的固定元件。

Description

电池包

技术领域

所公开的技术涉及一种电池包，更具体地，涉及具有温度传感器的电池。

背景技术

随着无线互联网和通讯技术的发展，可利用电池工作的诸如平板PC或膝上型电脑的便携式计算机的使用已经快速地变得普及。通常，便携式计算机在便利性方面是优良的，因为它具有小的尺寸并便于携带。因此，便携式计算机被广泛用于办公室内使用和个人使用。嵌入的电池包可以被包括在便携式计算机中以便使用计算机而不需要连接到电源器件。电池包可以包括可反复充电和放电的二次电池。

能够长期使用的电池包可以包括可监测电池单元的温度信息并感测诸如过热的紧急状况的结构，以防止诸如电池包的爆炸的问题。

发明内容

本发明的一个或多个实施例包括一种电池包，更具体地，包括一种电池包的结构。

一个发明方面是一种电池包。该电池包包括电池单元、电连接到电池单元的保护电路模块以及配置为测量电池单元的温度的温度传感器。电池包还包括保持电池单元和保护电路模块的壳体，其中壳体包括用于温度传感器的特定空间以及配置为将温度传感器固定在特定空间中的固定元件。

另一发明方面是一种电池包。该电池包包括电池单元、电连接到电池单元的保护电路模块以及配置为测量电池单元的温度的温度传感器。电池包还包括保持电池单元和保护电路模块的壳体，其中壳体包括限定用于保持温度传感器的特定空间的分隔物以及配置为将温度传感器固定在该特定空间中的固定元件。

另一发明方面是一种电池包。该电池包包括电池单元、电连接到电池单元的保护电路模块、以及温度传感器，该温度传感器配置为测量电池单元的温度并传输基于该温度的电信号到保护电路模块。电池包还包括限定电池单元和保护电路模块的位置的壳体，其中壳体包括：框架，包括在厚度方向上延伸且基本上围绕电池单元和保护电路模块的外壁；以及垂直于外壁形成的下部肋，其中用于温度传感器的特定空间以及配置为将温度传感器固定到下部肋的固定元件形成在下部肋上。

附图说明

从以下结合附图对一些实施例的描述，这些和/或其他的方面将变得明显并更易于理解，附图中：

图1是示意地示出根据实施例的电池包的分解透视图；

图2是示出图1的电池包的电池单元的实施例的透视图；

图3是来自图1的电池包的壳体、保护电路模块和温度传感器的实施例的分解透视图；以及

图4是示出组装在图3的壳体中的保护电路模块和温度传感器的实施例的透视图。

具体实施方式

现在将详细参照一些实施例，其示例在附图中示出。相同的附图标记通常始终指代相同的元件。实际的实施可以具有不同的形式，而不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面参照附图描述了一些实施例以解释某些方面和原理。诸如“...中的至少一个”的表述，当在一系列元件之前时，修改了元件的整个列表而不修改该列表的单个元件。

在下文，在一些实施例的情景中并参照附图来描述一些方面和特征。在附图中，示出了说明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不应被解释为限于这里阐述的实施例。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不旨在限制本发明。如这里所用的，单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文清楚地另外表示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”，当在本说明书中使用时，指定了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或增加。将理解，尽管这里使用术语第一和第二来描述各个元件，但这些元件不应受到这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区别开。因此，以下讨论的第一元件可以备选地被称为第二元件，类似地，第二元件可以备选地被称为第一元件，而不背离本公开的教导。

图1是示意地示出根据实施例的电池包的分解透视图。图2是示出图1的电池包中的电池单元的实施例的透视图。参照图1，根据实施例的电池包可以包括电池单元100、保护电路模块200、温度传感器300和壳体400。

电池单元100可以是可再充电二次电池，该可再充电二次电池可以例如包括锂离子电池。电池单元100可以包括电极组件（未示出）以及容纳电极组件的袋110。电极组件可以通过堆叠正电极板、负电极板以及位于两者之间的分隔物并将叠层缠绕成果冻卷型的形式来制造。可选地，电极组件可以通过堆叠一个或多个叠层（每个叠层顺序地包括正电极板、分隔物和负电极板）来制造。在当前的实施例中，电池单元100被描述为锂离子电池，但是本发明不限于此，电池单元100可以是其他类型的电池，例如镍镉电池或镍氢电池。

参照图1和图2，正电极接头121和负电极接头122可以从电池单元100的一侧延伸。正电极接头121电连接到电极组件的正电极板，负电极接头122电连接到电极组件的负电极板。

温度切断（TCO）组件130可以电连接到负电极接头122和正电极接头121的任一个或两者。TCO组件130可以包括TCO132以及分别位于TCO132的末端的第一备用引线131和第二备用引线133。

如图2所示，第一备用引线131的一端连接到负电极接头122，另一端连接到TCO132。第二备用引线133的一端连接到TCO132。第一备用引线131的两端可以通过焊接连接到负电极接头122以及TCO132的末端，第二备用引线133也可以通过焊接连接到TCO132。

在当前的实施例中，TCO组件130电连接到电池单元100的负电极122，但是本发明不限于此，在另一实施例中，TCO组件130可以电连接到电池单元100的正电极接头121。

电池单元100可以包括一个或多个电池包，如图1所示，如果包括两个电池单元100，每个电池单元100的电极接头121和122可以设置得彼此面对，保护电路模块200可以设置在电池单元100之间。

保护电路模块200可以与多个电池单元100电连接。根据实施例，位于保护电路模块200的一侧的正电极接头121和负电极接头122焊接到保护电路模块200的连接单元212，电池单元100的位于保护电路模块200的另一侧的正电极接头121和负电极接头122焊接到保护电路模块200的连接单元212。因而，保护电路模块200和电池单元100被电连接。然而，如果如图2所示TCO组件130连接到负电极结构122，则电池单元100的正电极接头121和TCO组件130的第二备用引线133可以每个焊接到保护电路模块的连接单元212。

保护电路模块200可以防止由过充电、过放电或过电流情况引起的电池单元100的过热和爆炸。保护电路模块200可以包括基板210以及安装在基板210上的保护器件220。保护器件220可以包括由无源元件诸如电阻或电容器以及有源元件诸如场效应晶体管（FET）形成的安全器件，或者可以包括一个或多个集成电路（IC）。在当前实施例中，保护器件220安装在基板210上，但是本发明不限于此，保护器件220可以在另一实施例中被包括在基板210中。

连接器250可以被包括在保护电流模块200的末端处以电连接到外部电子器件。连接器250可以被暴露并可以通过形成在壳体400的一侧中的孔450突出到外部。

温度传感器300在测量位置产生温度信息作为电信号并将电信号传输到保护电路模块200。温度传感器300可以是热敏电阻。热敏电阻产生对应于热敏电阻的温度的电信号并可以是电阻根据温度改变的电阻型热敏电阻。温度传感器300可以监测电池单元100的温度变化。基于温度传感器300的监测结果，控制电池单元100的充电-放电。为此目的，由温度传感器300产生的电信号可以经由连接温度传感器300和保护电路模块200的电缆310而传输到保护电路模块200。

温度传感器300可以在保护电路模块的纵向方向上被对准。温度传感器300可以设置在保护电路模块200的至少一侧附近，如图1所示，温度传感器300可以设置在保护电路模块200的右侧。

温度传感器300可以设置在电池单元100的正电极接头121附近或负电极接头122附近。由于正电极接头121和负电极接头122包括金属材料，所以电池单元100的温度可以在正电极接头121和/或负电极接头122附近被感测。为了在电池单元100的充电或放电期间通过感测温度的异常升高的紧急情况而防止诸如燃烧或爆炸的问题，温度传感器300可以设置在电池单元100的电极接头121和122附近。

壳体400可以具有放置电池单元100和保护电路模块200的位置以及位置的指示。壳体400可以包括绝缘材料。例如，壳体400可以包括可利用热或压力而模塑的聚合物。

壳体400可以是框架，该框架具有围绕包括在壳体400内的电池单元100和保护电路模块200的外壁401。外壁401在壳体400的厚度方向上延伸。壳体400的上表面和下表面基本上被暴露。壳体400的下表面的一部分可以包括下部肋402，下部肋402对应于保护电路模块200的位置且基本上垂直于外壁401形成。

下部肋402可以形成为横向穿过壳体400的中间。其上装载保护电路模块200的保护电路模块装载单元410和其上装载温度传感器300的温度传感器装载单元420可以被包括在下部肋402上。

保护电路模块200定位在下部肋402上的保护电路模块装载单元410上。电池单元100可以位于保护电路模块200的左侧和右侧的每个。每个电池单元100可以设置为使得电极接头121和122朝向保护电路模块200。为了防止电池单元100从壳体400分离，单元支撑肋403可以在对应于电池单元100的侧部的位置被包括在壳体400中并可以在与下部肋402相同的平面中。

在保护电路模块200和电池单元100被置于壳体400中之后，电池单元100的正电极接头121和负电极接头122可以被焊接到连接单元212。为此目的，孔411可以在对应于连接单元212的位置形成在下部肋402中从而允许焊条接近。如以上参照图2所述，如果TCO组件130连接到负电极接头122，则每个电池单元100的正电极接头121和TCO组件130的第二备用引线133可以被焊接在保护电路模块200的连接单元212上。

壳体400的下表面除了对应于下部肋402和单元支撑肋403的部分之外被暴露。此外，在一些实施例中，壳体400的全部上表面被暴露以容纳保护电路模块200和电池单元100。由于壳体400的下表面和上表面被暴露，所以可以减小对应于壳体400的下表面和上表面的厚度，因此可以减小电池包的总体厚度。容纳保护电路模块200和电池单元100的壳体400可以用标签510和520覆盖。

在下文，参照图3和图4，将描述壳体400的具体结构以及保护电路模块200和温度传感器300的容纳条件。

图3是图1的电池包的壳体400、保护电路模块200和温度传感器300的分解透视图。图4是示出组装在图3的壳体400中的保护电路模块200和温度传感器300的透视图。

参照图3，其上将装载保护电路模块200的保护电路模块装载单元410以及其上将装载温度传感器300的温度传感器装载单元420可以制备在下部肋402上。

第一分隔物412和第二分隔物413和413'被包括在保护电路模块装载单元410上，并分离开与保护电路模块200的宽度基本上相同的距离。由于第一分隔物412和第二分隔物413和413'间隔开基本上等于保护电路模块200的宽度的距离并且保护电路模块200将要放置于第一分隔物412和第二分隔物413和413'之间，所以保护电路模块200可以被限制在第一分隔物412和第二分隔物413和413'之间。

一个或多个支撑元件414可以位于第一分隔物412和第二分隔物413和413'之间，并可以在壳体400的厚度方向上（也就是，图中向上）延伸以支撑保护电路模块200。支撑元件414的高度可以小于壳体400的厚度，例如，支撑元件414的高度可以基本上等于外壁401的高度。支撑元件414中的至少一些可以支撑保护电路模块200并同时与基板210的下表面上的保护器件220接触。

引导孔230被包括在保护电路模块200中以将保护电路模块200固定到保护电路模块装载单元410。引导孔230中的至少一个可以形成在基板210上，向上突出的引导销430可以形成在下部肋402上对应于引导孔230的位置。如图4所示，保护电路模块200可以在引导销430被插入到引导孔230时被固定到壳体400。

温度传感器装载单元420沿保护电路模块装载单元410的纵向方向形成，并可以形成在保护电路模块装载单元410的一侧。因此，位于保护电路模块200的一侧附近的温度传感器300可以平行于保护电路模块200。温度传感器装载单元420可以包括第三分隔物421和固定元件422，第三分隔物421限定用于容纳温度传感器300的空间，固定元件422固定温度传感器300的位置。在一些实施例中，第三分隔物421限定用于温度传感器300的空间。在一些实施例中，第二分隔物413'与第一分隔物412一起可以限制保护电路模块200，同时可以与第三分隔物421一起用于限定将要容纳温度传感器300的空间。

第三分隔物421通过例如形成得至少部分围绕热敏电阻来限定用于温度传感器300的空间。温度传感器300可以因此被容纳在与保护电路模块200和电池单元100分离的空间中，并可以被保护免受外部冲击影响。

固定元件422具有相对于下部肋402向上突出的钩，因此连接温度传感器300和保护电路模块200的电缆310可以利用固定元件422而固定在壳体400中。当电缆310被插入且固定到固定元件422时，温度传感器300的位置可以被固定。

在一些实施例中，一旦温度传感器300的电缆310接合到固定元件422，导热粘合剂诸如导热硅酮橡胶混合物可以被进一步涂覆在固定元件422上。

根据当前实施例，可以防止温度传感器300的偏移，并且温度传感器300的安装可以是可靠的。例如，温度传感器300可以通过位于独立的空间（其与温度传感器装载单元410分离）中而被保护，因此可以防止对温度传感器300的损坏。此外，通过将温度传感器300牢固地固定在电极接头121和122附近的位置，可以增加由温度传感器300测量的值的可靠性。

如上所述，根据以上实施例的一个或多个，讨论了具有温度传感器的改善安装的电池包。可以防止温度传感器的偏移。通过在独立的空间设置和保护温度传感器，可以防止对温度传感器的损伤，并且通过将温度传感器固定在预定位置可以增加由温度传感器测量的值的可靠性。

此外，根据某些实施例，可以提供这样的电池包，其保护电路模块是便利的。此外，用于组装电池包的时间可以减少，因为电池单元可以在将温度传感器固定到保护电路模块之后设置。然后电池单元的电极接头和保护电路模块可以通过形成在下部肋中的孔而容易地焊接。

应当理解，这里描述的示范性实施例应当仅以描述性的含义来理解，而不是为了限制的目的。在每个实施例内的特征或方面的描述应当通常被认为可用于其他实施例中的其他类似特征或方面。

本申请要求于2012年9月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0098958的权益，其公开内容通过引用整体结合于此。

Claims (20)

1.一种电池包，包括：

电池单元；

保护电路模块，电连接到所述电池单元；

温度传感器，配置为测量所述电池单元的温度；以及

壳体，保持所述电池单元和所述保护电路模块，其中所述壳体包括用于所述温度传感器的特定空间以及配置为将所述温度传感器固定在所述特定空间中的固定元件。

2.如权利要求1所述的电池包，其中所述保护电路模块位于第一和第二电池单元之间。

3.如权利要求1所述的电池包，其中所述保护电路模块基本上位于所述壳体的中间。

4.如权利要求1所述的电池包，其中所述保护电路模块包括基板以及安装在所述基板上的保护器件，其中所述基板包括延伸穿过所述基板的引导孔，其中所述壳体包括突出到所述引导孔中的引导销。

5.如权利要求1所述的电池包，其中所述壳体包括支撑所述保护电路模块的支撑元件。

6.如权利要求1所述的电池包，其中所述温度传感器包括热敏电阻。

7.如权利要求6所述的电池包，其中所述热敏电阻通过电缆电连接到所述保护电路模块，其中所述固定元件包括将所述电缆固定到所述壳体的钩。

8.如权利要求1所述的电池包，其中所述壳体包括限定用于所述温度传感器的所述特定空间的分隔物。

9.如权利要求1所述的电池包，其中所述温度传感器布置为基本上平行于所述保护电路模块，并定位得邻近所述保护电路模块。

10.如权利要求1所述的电池包，其中所述温度传感器设置在所述电池单元的电极接头附近。

11.一种电池包，包括：

电池单元；

保护电路模块，电连接到所述电池单元；

温度传感器，配置为测量所述电池单元的温度；以及

壳体，保持所述电池单元和所述保护电路模块，其中所述壳体包括：

分隔物，限定用于保持所述温度传感器的特定空间，和

固定元件，配置为将所述温度传感器固定在所述特定空间中。

12.一种电池包，包括：

电池单元；

保护电路模块，电连接到所述电池单元；

温度传感器，配置为测量所述电池单元的温度并将基于该温度的电信号传输到所述保护电路模块；以及

壳体，限定所述电池单元和所述保护电路模块的位置，其中所述壳体包括：

框架，包括在厚度方向上延伸且基本上围绕所述电池单元和所述保护电路模块的外壁，和

下部肋，垂直于所述外壁形成，其中用于所述温度传感器的特定空间以及配置为将所述温度传感器固定到所述下部肋的固定元件形成在所述下部肋上。

13.如权利要求12所述的电池包，其中所述温度传感器包括热敏电阻。

14.如权利要求12所述的电池包，其中所述热敏电阻通过电缆电连接到所述保护电路模块，其中所述固定元件包括将所述电缆固定到所述壳体的钩。

15.如权利要求12所述的电池包，其中所述下部肋基本上位于所述壳体的中间。

16.如权利要求12所述的电池包，其中所述保护电路模块包括基板以及安装在所述基板上的保护器件，其中所述基板包括延伸穿过所述基板的引导孔，其中所述壳体包括突出到所述引导孔中的引导销。

17.如权利要求16所述的电池包，其中所述保护器件位于所述基板的面对所述下部肋的一侧。

18.如权利要求12所述的电池包，其中所述下部肋包括支撑所述保护电路模块的支撑元件。

19.如权利要求12所述的电池包，其中所述壳体包括一对分隔物，该对分隔物分离开对应于所述保护电路模块的宽度的距离，其中所述保护电路模块位于该对分隔物之间。

20.如权利要求12所述的电池包，其中所述温度传感器布置为基本上平行于所述保护电路模块，并定位得邻近所述保护电路模块。

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