CN103972432A - 顶盖以及包括该顶盖的电池组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种顶盖以及包括该顶盖的电池组。该顶盖包括：第一板，形成在第一方向上；第二板，形成在第二方向上；以及第三板，形成在第三方向上。第一板和第三板由于第二板而具有台阶差并覆盖多个电池单元的上表面，该多个电池单元布置为具有台阶差，并且第二板覆盖电池单元的通过该台阶差暴露的侧面。

Description

顶盖以及包括该顶盖的电池组

技术领域

一个或多个实施例涉及一种顶盖(cap cover)以及包括该顶盖的电池组。

背景技术

诸如笔记本计算机、平板计算机、智能电话等的便携式电子装置现在被广泛地应用。这样的便携式电子装置包括存储电能的电池组使得便携式电子装置在与外部电源分开时能够使用预定的一段时间。电池组包括构成二次电池的多个电池单元，二次电池是可再充电和可放电的以被反复地使用。

进行多个焊接工艺以制造包括多个电池单元的电池组。

发明内容

一个或多个实施例包括一种用于电池组的顶盖，该顶盖允许减少用于制造电池组的焊接工艺的数目并防止温度传感器被损坏。

一个或多个实施例包括一种电池组，其通过减少焊接工艺的数目制造并防止温度传感器被损坏。

其它的方面将在以下的描述中部分地阐述，并将部分地从该描述而变得明显，或者可以通过给出的实施例的实施而掌握。

根据一个或多个实施例，一种顶盖包括：第一板，形成在第一方向上；第二板，形成在第二方向上；以及第三板，形成在第三方向上。第一板和第三板可以由于第二板而具有台阶差(step difference)并覆盖多个电池单元的上表面，该多个电池单元之间布置有台阶差，并且第二板可以覆盖电池单元的通过该台阶差暴露的侧面(side)。

第一板和第三板可以形成为暴露电池单元的电极端子。

第一方向和第三方向可以为相同的方向。

第一方向和第二方向可以彼此垂直。

顶盖还可以包括：多个引线板，彼此间隔开并将多个电池单元彼此电连接。

第一板和第三板还可以包括凸起部(boss part)，该凸起部突出从而将多个引线板与第一板、第二板和第三板结合。

多个引线板可以包括：结合器(combiner)，包括与多个凸起部结合的多个孔；连接器，接触电池单元的电极端子以电连接到电池单元；以及热切断(TCO)元件。

连接器可以包括具有H形状的狭缝。

连接器可以包括：多对焊接端子，彼此间隔开；以及成对旁通部(bypasspart)，旁通(bypass)成对的焊接端子以将成对的焊接端子彼此电连接。

旁通部可以包括连接到焊接端子之一的第一端和连接到焊接端子中的另一个的第二端。第一端和第二端之间的距离可以大于焊接端子之间的距离。

第二板还可以包括：温度传感器插入部件，其中插入温度传感器。

温度传感器插入部件可以围绕温度传感器的至少一侧。

根据一个或多个实施例，一种电池组包括：多个电池单元，包括第一和第二电极端子且在多个电池单元之间布置有台阶差；以及顶盖，覆盖多个电池单元的上表面和电池单元的通过该台阶差暴露的侧面。

顶盖可以包括：第一板，形成在第一方向上；第二板，形成在第二方向上以覆盖电池单元的暴露的侧面；以及第三板，形成在第三方向上。第一板和第三板由于第二板而在两者之间具有台阶差并覆盖多个电池单元的上表面。

第一方向和第三方向可以是相同的方向。

第一方向和第二方向可以彼此垂直。

顶盖可以暴露电池单元的第一和第二电极端子。

第二板还包括：温度传感器插入部件，其中插入温度传感器。

温度传感器插入部件可以围绕温度传感器的至少一侧。

顶盖可以包括：多个引线板，设置在顶盖上以将多个电池单元彼此电连接。

顶盖还可以包括：多个凸起部，突出以与多个引线板结合。

多个引线板可以包括：结合器，包括与多个凸起部结合的多个孔；连接器，电连接到第一或第二电极端子；以及TCO元件。

连接器可以包括：多对焊接端子，彼此间隔开；以及成对旁通部，旁通成对的焊接端子以将成对的焊接端子彼此电连接。

连接器可以包括具有H形状的狭缝。

附图说明

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

图1是示出根据实施例的电池组的一部分的结构的示意图；

图2是图1的部分A的放大图；

图3是示出图1的部分B的放大图；

图4是示出根据实施例的其中插入温度传感器的温度传感器插入部件的局部透视图；以及

图5和图6是示出根据实施例的将引线板与图1的盖板结合的工艺的一部分的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述给出的实施例，附图中示出了示例性实施例。然而，实施例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；而是，提供这些实施例使得本公开透彻和完整，并将实施例的构思充分传达给本领域技术人员。这里所用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不意欲限制实施例。如这里所用的，单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。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／或部件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和／或其组合的存在和添加。将理解，尽管术语“第一”、“第二”等可以在这里用于描述各种元件，但是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个元件区别开。例如，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不脱离示例性实施例的范围。如这里所用的，术语“和／或”包括一个或多个所列相关项目的任何和所有组合。

图1是示出根据实施例的电池组1的一部分结构的示意图。

参照图1，电池组1包括多个电池单元20a、20b、20c和20d以及覆盖多个电池单元20a、20b、20c和20d的顶盖10。

多个电池单元20a、20b、20c和20d的每个包括第一电极端子24a和第二电极端子24b。

多个电池单元20a、20b、20c和20d可以构成可再充电的二次电池，例如锂离子电池。多个电池单元20a、20b、20c和20d包括电极组件(未示出)和容纳电极组件的外壳22。

正极板、负极板以及插设在正极板和负极板之间的分隔物(separator)可以堆叠然后缠绕成果冻卷的形式以制造电极组件。外壳22可以包括铝或铝合金，但不限于此。

电极组件的负极板电连接到第一电极端子24a。电极组件的正极板电连接到第二电极端子24b。

多个电池单元20a、20b、20c和20d在一个方向上并排地设置且在其间具有台阶差。多个电池单元20a、20b、20c和20d可以布置为使得包括在第一和第二电池单元20a和20b中的第一和第二电极端子24a和24b在相同的水平面上，并且包括在第三和第四电池单元20c和20d中的第一和第二电极端子24a和24b在相同的水平面上。

间隔物(spacer)26还形成在多个电池单元20a、20b、20c和20d之间的间隔中。间隔物26可以包括绝缘材料，该绝缘材料可以是有机材料或无机材料。间隔物26可以采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚醚(PES)、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PSS)、聚酰亚胺(PI)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的至少一个或多个形成。

顶盖10形成在第一方向上并包括第一板10a、第二板10b和第三板10c。第一板10a形成为使得第一和第二电池单元20a和20b的第一和第二电极端子24a和24b被暴露。第二板10b形成在第二方向上，并且第三板10c形成在第三方向上，使得第三和第四电池单元20c和20d的第一和第二电极端子24a和24b被暴露。顶盖10还包括多个凸起部12，其向上突出以与多个引线板100a、100b和100c结合。

第一板10a和第三板10c由于形成在第二方向上的第二板10b而在其间具有台阶差。

第一方向和第三方向可以为相同的方向，并且第二方向可以与第一方向和第三方向不同。例如，第一方向和第二方向可以彼此垂直。然而，本实施例不限于此，并且第二方向可以与第一方向形成任意角度，只要其间设置有台阶差的多个电池单元20a、20b、20c和20d中的第二电池单元20b的侧面20bs的预定部分被覆盖。

为了覆盖其间设置有台阶差的多个电池单元20a、20b、20c和20d的上部，第一板10a和第三板10c接触电池单元20a、20b、20c和20d的上表面，第二板10b接触第二电池单元20b的侧面20bs的一部分。

顶盖10可以通过注塑成型等形成。顶盖10可以包括热塑性树脂。例如，顶盖10可以包括玻璃纤维和玻璃纤维增强塑料(FRP)中的至少一个或多个，在玻璃纤维增强塑料中塑料增强物被添加到玻璃纤维。

顶盖10使多个电池单元20a、20b、20c和20d彼此串联、并联或串并联地电连接。顶盖10包括设置在顶盖10上的多个引线板100a、100b和100c。

多个引线板100a、100b和100c在一个方向上彼此相邻且彼此保持预定的距离。多个引线板100a、100b和100c将多个电池单元20a、20b、20c和20d电连接到彼此。相邻引线板100a、100b和100c之间的距离可以改变，只要其间没有接触。

第一引线板100a设置在多个电池单元20a和20d的两端处，多个电池单元20a和20d通过第二引线板100b和第三引线板100c电连接到彼此。例如，第一引线板100a可以位于第一电池单元20a的第一电极端子24a的上表面上或者第四电池单元20d的第二电极端子24b的上表面上以引导较大的电流。

多个引线板100a、100b和100c包括结合器108，以用顶盖10结合热切断(TCO)元件102和引线板100a、100b和100c。多个引线板100a、100b和100c还包括第一和第二连接器104和106的至少一个元件，用于将引线板100a、100b和100c电连接到电池单元20a、20b、20c和20d。

第一和第二连接器104和106直接接触电池单元20a、20b、20c和20d的第一和第二电极端子24a和24b以电连接到电池单元20a、20b、20c和20d。

第一连接器104电连接到电池单元20a、20b、20c和20d的第一电极端子24a。第二连接器106电连接到电池单元20a、20b、20c和20d的第二电极端子24b。

第一和第二连接器104和106可以通过焊接分别与电池单元20a、20b、20c和20d的第一和第二电极端子24a和24b结合。

第一引线板100a引导大的电流，因此包括第一和第二连接器104和106中的一个元件。第二板100b和第三板100c用作电池单元20a、20b、20c和20d之间的电连接，并包括第一和第二连接器104和106两者。

例如，第一引线板100a电连接到第一电池单元20a的上表面上的第一电极端子24a，并因此包括第一连接器104。第一引线板100a电连接到第四电池单元20d的上表面上的第二电极端子24b，并因此包括第二连接器106。

在第一和第二电池单元20a和20b的上表面上，第二引线板100b包括电连接到第一电池单元20a的第二电极端子24b的第二连接器106和电连接到第二电池单元20b的第一电极端子24a的第一连接器104。在第三和第四电池单元20c和20d的上表面上，第二引线板100b包括电连接到第三电池单元20c的第二电极端子24b的第二连接器106和电连接到第四电池单元20d的第一电极端子24a的第一连接器104。

在第二和第三电池单元20b和20c的上表面上，第三引线板100c包括电连接到第二电池单元20b的第二电极端子24b的第二连接器106和电连接到第三电池单元20c的第一电极端子24a的第一连接器104。

如果电池单元的温度升高到预定温度或更高，则TCO元件102(其包括具有正导热系数的热敏电阻)切断供应到电池单元的电流。

第一电池单元20a的第二电极端子24b通过第二引线板100b的第二连接器106、TCO元件102和第一连接器104电连接到第二电池单元20b的第一电极端子24a。因此，如果电池单元20a、20b、20c和20d被加热到预定温度或更高，则TCO元件102切断电池单元20a、20b、20c和20d之间的电流。因此，电池单元20a、20b、20c和20d的额外过热被立即且有效地停止。

第一和第二连接器104和106暴露到顶盖10的下表面以分别连接到电池单元20a、20b、20c和20d的第一和第二电极端子24a和24b。

在图1中，顶盖10与其间具有台阶差的四个电池单元20a、20b、20c和20d结合。然而，电池单元的数量不限于此。根据实施例的顶盖可以应用于其间设置有台阶差的多个电池单元。

根据本实施例，一体化的顶盖20提供为覆盖第二电池单元20b通过多个电池单元20a、20b、20c和20d的上表面和台阶差暴露的侧面20bs，该多个电池单元20a、20b、20c和20d设置为具有台阶差。此外，包括TCO元件102的多个引线板100a、100b和100c插入到顶盖10中。因此，第一和第二连接器104和106分别通过焊接电连接到多个电池单元20a、20b、20c和20d的第一和第二电极端子24a和24b。

因此，与分开焊接TCO元件和引线板的现有工艺不同，根据本实施例，第一和第二连接器104和106以及第一和第二电极端子24a和24b通过一次工艺焊接在一起。因而，简化了工艺，并且焊接工艺的次数减少，从而降低分开焊接TCO元件和引线板时的缺陷率。

图2是示出图1的部分A的放大图。

参照图1和图2，第二引线板100b的第二连接器106包括成对的焊接端子112以及多个旁通部114a和114b。焊接端子112彼此间隔开。

多个旁通部114a和114b形成在焊接端子112周围以电连接到焊接端子112。

由于成对的焊接端子112和多个旁通部114a和114b，第二连接器106包括具有H形状的狭缝112s。

多个旁通部114a和114b包括连接到焊接端子112之一的端部116a和连接到焊接端子112中的另一个的端部116b。端部116a和端部116b之间的距离t2大于焊接端子112之间的距离t1。

由于旁通部114a和114b，减少了在利用焊接端子112进行电阻焊接时发生的泄漏电流。当电流施加在焊接端子112之间以进行电阻焊接时，一部分电流不流过第一或第二电极端子24a或24b，而是变为流过旁通部114a和114b的泄漏电流。在此情况下，如果旁通部114a和114b的端部116a和端部116b之间的距离t2大于焊接端子112之间的距离t1，则泄漏电流的路径变得较长。因此，电阻增加，并因此降低了流经该电阻的泄漏电流的强度。

包括具有H形状的狭缝112s，从而允许焊条柔性地施加在焊接端子112上。当压力通过焊条施加到焊接端子112时，力集中在焊接端子112上。

因而，改善了焊接性，并有效地防止破裂(bursts)或变黑(blackening)。

第二引线板100b的第二连接器106在上面被示范性地描述，但是本实施例不限于此。

图3是示出图1的部分B的放大图。图4是示出其中插入温度传感器200的温度传感器插入部件14的局部透视图。

参照图1、图3和图4，根据第二电池单元20b和第三电池单元20c之间的台阶差，第二板10b形成在第二方向上。第二板10b还包括其中插入温度传感器200的温度传感器插入部件14。第二方向可以与在第二电池单元20b的上表面上面对侧面20bs的方向相同。然而，第二方向不限于此，可以是在第二电池单元20b的上表面上面对第三电池单元20c的上表面的方向。

温度传感器插入部件14围绕温度传感器200的至少一侧，并暴露第二电池单元20b的侧面20bs的预定区域。

插入温度传感器插入部件14中的温度传感器200接触第二电池单元20b的暴露侧面20bs以测量第二电池单元20b的温度。

因此，第二电池单元20b的温度被温度传感器200检测。温度传感器200通过柔性电缆连接到保护电路模块(未示出)，因此第二电池单元20b的温度在其再充电或放电期间异常地升高时的反常情形在短的时间内被迅速地检测，从而能够防止诸如燃烧或爆炸的事故。

由于第二电池单元20b和第三电池单元20c在其间具有台阶差，温度传感器插入部件14形成在第二板10b处。因此，温度传感器200易于布置，并被防止突出超过第二电池单元20b的侧面20bs的宽度。因而，图1的电池组10制作得更紧凑。

如上所述，温度传感器200插入到形成在第二板10b处的温度传感器插入部件14中以固定到第二电池单元20b的暴露侧面20bs。温度传感器插入部件14围绕温度传感器200的至少一侧。

因此，防止温度传感器200被损坏，并且温度传感器200直接地响应第二电池单元20b的温度变化。因此，改善了温度传感器200的可靠性。此外，在制造电池组10时防止温度传感器200移动，从而改善电池组10的可靠性。

形成在第二板10b处的第三引线板100c的宽度比第二电池单元20b的侧面20bs的宽度窄以保证用于温度传感器插入部件14的空间。

图5和图6是示出将图1的引线板100a、100b和100c与顶盖10结合的工艺的一部分的示意图。

参照图5和图6，多个引线板100a、100b和100c包括结合器108，结合器108从第一连接器104或第二连接器106延伸并具有至少一个或多个孔108h。

多个引线板100a、100b和100c通过将凸起部12插入到孔108h中而结合到顶盖10。凸起部12的上表面被热熔丝P加热和熔化以将引线板100a、100b和100c固定到顶盖10。

因此，凸起部12与引线板100a、100b和100c的结合器108熔接，并且凸起部12被热熔丝P加热和熔化的上端展开。因而，有效地防止引线板100a、100b和100c与顶盖10分离。

这里描述的示例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。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它实施例中的其它类似的特征或方面。

本申请要求于2013年2月1日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0011985的权益，其公开内容通过引用全部结合于此。

Claims (24)

1.一种顶盖，包括：

第一板，形成在第一方向上；

第二板，形成在第二方向上；以及

第三板，形成在第三方向上，

其中，所述第一板和所述第三板由于所述第二板而在所述第一板和所述第三板之间具有台阶差，并覆盖多个电池单元的上表面，该多个电池单元在其间布置有台阶差，并且所述第二板覆盖所述电池单元的通过所述台阶差暴露的侧面。

2.如权利要求1所述的顶盖，其中所述第一板和所述第三板形成为暴露所述电池单元的电极端子。

3.如权利要求1所述的顶盖，其中所述第一方向和所述第三方向是相同的方向。

4.如权利要求1所述的顶盖，其中所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。

5.如权利要求1所述的顶盖，还包括：

多个引线板，彼此间隔开并将所述多个电池单元电连接到彼此。

6.如权利要求5所述的顶盖，其中所述第一板和所述第三板还包括凸起部，该凸起部突出以使所述多个引线板与所述第一板、所述第二板和所述第三板结合。

7.如权利要求6所述的顶盖，其中所述多个引线板包括：

结合器，包括与所述多个凸起部结合的多个孔；

连接器，接触所述电池单元的所述电极端子以电连接到所述电池单元；以及

热切断元件。

8.如权利要求7所述的顶盖，其中所述连接器包括具有H形状的狭缝。

9.如权利要求7所述的顶盖，其中所述连接器包括：

多对焊接端子，彼此间隔开；和

成对旁通部，旁通成对的焊接端子以使成对的焊接端子彼此电连接。

10.如权利要求9所述的顶盖，

其中所述旁通部包括连接到所述焊接端子之一的第一端和连接到所述焊接端子中的另一个的第二端，

其中所述第一端和所述第二端之间的距离大于所述焊接端子之间的距离。

11.如权利要求1所述的顶盖，其中所述第二板还包括：

温度传感器插入部件，构造为容纳温度传感器。

12.如权利要求11所述的顶盖，其中所述温度传感器插入部件围绕所述温度传感器的至少一侧。

13.一种电池组，包括：

多个电池单元，包括第一和第二电极端子并在该多个电池单元之间布置有台阶差；和

顶盖，覆盖所述多个电池单元的上表面和所述电池单元通过所述台阶差暴露的侧面。

14.如权利要求13所述的电池组，其中所述顶盖包括：

第一板，形成在第一方向上；

第二板，形成在第二方向上以覆盖所述电池单元的暴露的侧面；以及

第三板，形成在第三方向上，

其中所述第一板和所述第三板由于所述第二板而在所述第一板和所述第三板之间具有台阶差并覆盖所述多个电池单元的上表面。

15.如权利要求14所述的电池组，其中所述第一方向和所述第三方向是相同的方向。

16.如权利要求14所述的电池组，其中所述第一方向和所述第二方向彼此垂直。

17.如权利要求13所述的电池组，其中所述顶盖暴露所述电池单元的第一和第二电极端子。

18.如权利要求13所述的电池组，其中所述第二板还包括：

温度传感器插入部件，构造为容纳温度传感器。

19.如权利要求18所述的电池组，其中所述温度传感器插入部件围绕所述温度传感器的至少一侧。

20.如权利要求13所述的电池组，其中所述顶盖包括：

多个引线板，设置在所述顶盖上以将所述多个电池单元电连接到彼此。

21.如权利要求20所述的电池组，其中所述顶盖还包括：

多个凸起部，突出以与所述多个引线板结合。

22.如权利要求21所述的电池组，其中所述多个引线板包括：

结合器，包括与所述多个凸起部结合的多个孔；

连接器，电连接到所述第一或第二电极端子；以及

热切断元件。

23.如权利要求22所述的电池组，其中所述连接器包括：

多对焊接端子，彼此间隔开；以及

成对旁通部，旁通成对的焊接端子以将所述成对的焊接端子彼此电连接。

24.如权利要求22所述的电池组，其中所述连接器包括具有H形状的狭缝。