CN103972439B

CN103972439B - 电池组

Info

Publication number: CN103972439B
Application number: CN201310466980.XA
Authority: CN
Inventors: 李恩仲
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2019-05-10
Anticipated expiration: 2033-10-09
Also published as: EP2763204A1; US9991483B2; KR101430621B1; CN103972439A; EP2763204B1; US20140220388A1

Abstract

提供了一种电池组，所述电池组包括：多个电池单元；保护电路模块，电连接到所述多个电池单元，电路保护模块用于与外部电子设备建立电连接；壳体，容纳所述多个电池单元和保护电路模块，所述壳体包括第一壳体和结合到第一壳体的第二壳体；粘合片，附着到壳体的外表面的至少一部分，粘合片包括基片和位于基片上的气泡防止部件；以及保护盖，设置在保护电路模块和粘合片之间。

Description

电池组

通过引用将在2013年2月5日提交到韩国知识产权局的名称为“Battery Pack（电池组）”的第10-2013-0012950号韩国专利申请的全部公开内容包含于此。

技术领域

实施例涉及一种电池组。

背景技术

二次电池是指可充电和/或可放电的电池，并且可以广泛地用于小型移动设备（例如，智能电话、超薄笔记本计算机、便携式信息终端、可携式摄像机、摄影机和数码相机）和中型或大型电子设备（例如，电动车辆、混合电动车辆、电动自行车、不间断电源（UPS）和储能系统（ESS））中。

小型移动设备可以包括少量的电池单元。另一方面，中型或大型电子设备会需要高功率和高容量。因此，中型或大型电子设备会使用多个电池单元彼此电连接的电池组。

发明内容

实施例涉及一种电池组。

实施例可以通过提供这样的电池组来实现，所述电池组包括：多个电池单元；保护电路模块，电连接到所述多个电池单元，电路保护模块用于与外部电子设备建立电连接；壳体，容纳所述多个电池单元和保护电路模块，所述壳体包括第一壳体和结合到第一壳体的第二壳体；粘合片，附着到壳体的外表面的至少一部分，粘合片包括基片和位于基片上的气泡防止部件；以及保护盖，设置在保护电路模块和粘合片之间。

气泡防止部件可以包括：粘合层，位于基片的一个表面上；以及空气排放路径，位于粘合层之间。

基片的所述一个表面可以面对壳体。

粘合片可以包括：第一区域，与容纳所述多个电池单元的第一空间重叠；以及第二区域，与容纳保护电路模块的第二空间重叠，气泡防止部件位于第一区域中。

仅粘合层可以形成在第二区域中。

保护盖可以附着到粘合片的第二区域。

第二区域可以比保护盖的区域大。

空气排放路径可以与粘合片的外表面处于流体连通状态。

空气排放路径可以是彼此流体连通的。

粘合层可以包括粘合材料，空气排放路径可以对应于粘合层之间的凹进部分。

粘合层可以被空气排放路径围绕。

空气排放路径可以具有格状的图案。

空气排放路径可以以交替的方式并排地设置。

所述电池组还可以包括位于来自空气排放路径中的相邻的空气排放路径之间的粘合材料。

粘合片可以是电池组的标签。

附着到粘合片的保护盖可以具有整体结构。

粘合片可以具有挠性。

保护盖可以具有刚性。

所述电池组还可以包括：钩，位于第一壳体上；以及钩紧固孔，在第二壳体上与沿着一个方向结合的第一壳体的钩的位置对应，其中，粘合片附着到壳体的外表面的所述至少一部分。

保护盖可以具有比保护电路模块的面积大的面积。

附图说明

通过参照附图对示例性实施例的详细描述，特征对本领域技术人员将变得明显，在附图中：

图1示出了根据实施例的电池组的分解透视图。

图2示出了示出与电池组分离的粘合片和保护盖的透视图。

图3示出了粘合片和保护盖的面对电池组的内部的表面的放大部分的透视图。

图4示出了示出图2中的粘合片和保护盖附着到电池组的透视图。

图5示出了根据另一个实施例的粘合片和保护盖的放大部分的透视图。

具体实施方式

现将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将把示例性实施方式充分地传达给本领域技术人员。

实施例可以通过做出许多不同的修改来实施，因此可以包括若干实施例。因此，将在附图中示出具体的实施例并进行详细描述。然而，本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求所限定的实施例的精神和范围的情况下，可以在此做出各种形式和细节的改变。另外，将省去与公知的功能或构造有关的详细描述，以避免不必要地使实施例的主题不突出。

尽管可以使用如第一和第二的术语来描述不同的组件，但是组件不限于这些术语。这些术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开来。

在本说明书中使用的术语用于描述具体的实施例，而不意图限制本发明的范围。除非明显与上下文不符，否则这里用于术语的单数形式可以包括复数形式。在本说明书中，“包括”或“包含”的意思是指性质、区域、定数、步骤、工艺、元件和/或组件，但是不排除其他的性质、区域、定数、步骤、工艺、元件和/或组件。

在下文中，将参照附图详细地描述电池组的实施例，同样的标号表示同样的元件。因此，可以省略重复的或重叠的描述。

图1示出了根据实施例的电池组100的分解透视图。图2示出了示出与电池组100分离的粘合片230和保护盖240的透视图。图3示出了粘合片230和保护盖240的面对电池组100的内部的表面的放大部分的透视图。图4示出了示出图2中的粘合片230和保护盖240附着到电池组100的透视图。

参照图1至图4，电池组100可以包括壳体130（包括第一壳体110和第二壳体120）、多个电池单元140（位于第一壳体110和第二壳体120之间并且彼此平行布置）和保护电路模块160（电连接到电池单元140）。

第一壳体110和第二壳体120可以结合以形成第一空间S1（用于容纳多个电池单元140）和第二空间S2（用于容纳保护电路模块160）。

第一壳体110和第二壳体120可以通过例如绝缘塑料材料的注塑成型来形成。塑料材料可以包括例如聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、聚碳酸酯（PC）或者聚酰亚胺（PI）。

多个第一开口111可以形成在第一壳体110中。多个电池单元140的一个表面可以通过所述多个第一开口111暴露。第一框架112可以围绕第一开口111。

第二开口121（暴露多个电池单元140的另一个表面）可以形成在第二壳体120中，并且可以被第二框架122围绕。

多个电池单元140可以用于形成作为可再充电二次电池的锂离子电池。多个电池单元140可以均包括用于容纳电极组件（未示出）的罐141。可以通过堆叠正极板、负极板以及正极板和负极板之间的分隔件并以果冻卷的形式将它们进行卷绕来制造电极组件。

罐141可以由金属材料形成，并且可以在其表面上具有第一电荷。例如，罐141可以由铝或者铝合金形成。

多个电池单元140可以沿着一个方向并排地设置，并且可以通过引线板150串联或者并联连接。在当前的实施例中，尽管示出了四个电池单元140串联连接以构造一个电池组100，但是实施例不限于此。构造电池组100的电池单元140的数目或连接方法不受限制，因此可以以不同方式进行构造。

多个电池单元140可以电连接到保护电路模块160。保护电路模块160可以有助于防止由于串联或并联连接的多个电池单元140的过充电、过放电或者过电流而发生的过热或者爆炸。

保护电路模块160可以包括电路基板161（位于壳体130的第二空间S2中）和安装在电路基板161上的保护装置（未示出）。保护装置可以包括安全装置和/或集成电路，集成电路包括诸如电阻器和电容器的无源器件以及诸如电场晶体管的有源器件。保护装置可以包括正温度系数（PTC）装置。在本实施例中，尽管描述的是安装在电路基板161中的保护装置，但是实施例不限于此。例如，保护装置可以设置在电路基板161上，从而被暴露。

连接器162（用于将电池组100电连接到外部的电子设备）可以连接到电路基板161的一侧。在实施方式中，连接器162可以包括接地端子、温度端子、数据端子、时钟端子和/或阳极和阴极端子。

电池单元140的外部材料可以是罐141（具有第一导电率），并排地设置的电池单元140会需要彼此绝缘。因此，隔离件170可以设置在相邻的电池单元140之间，以防止电池单元140之间的短路。

隔离件170可以由例如塑料的绝缘材料形成，隔离件170的长度可以比电池单元140的长度长。

在实施方式中，在将第一壳体110和第二壳体120组装好（例如，结合在一起）之后，可以将粘合片230附着到壳体130的外表面的至少一部分，并可以将保护盖240（覆盖保护电路模块160）附着在粘合片230的一侧。

例如，多个第一开口111可以形成在第一壳体110中。为了分隔第一开口111，第一框架112可以沿着每个开口111的周界形成。

多个第二开口121可以形成在第二壳体120（其与第一壳体110结合）中。为了分隔第二开口121，第二框架122可以沿着每个开口121的周界形成。

第一壳体110和第二壳体120可以沿着一个方向（例如，图1中的竖直方向或Z轴方向）彼此结合。会在结合的第一壳体110和第二壳体120的内部形成空间。所述空间可以包括用于容纳电池单元140的第一空间S1和用于容纳保护电路模块160的第二空间S2。

多个钩210可以形成在第一框架112上。钩210可以在第一框架112上（例如，沿着一个方向）彼此隔开。在实施方式中，可以沿着第一壳体110的外边缘在第一框架112的宽度方向和长度方向（例如，图1中的X轴方向和Y轴方向）上形成钩210。钩210可以具有从面对第二壳体120的第一框架112的上边缘突出的形式。

多个钩紧固孔220可以形成在第二框架122中。钩紧固孔220可以沿着第二框架122的侧壁彼此隔开预定的间隔。钩紧固孔220可以形成在当第一壳体110和第二壳体120沿着竖直方向彼此结合时与钩210形成的位置相对应的位置或者与钩210形成的位置重叠的位置。钩紧固孔220的数目可以与钩210的数目相同。钩紧固孔220可以具有可使钩210插入到其中并结合的尺寸。换言之，如从上文的描述和附图中对本领域普通技术人员将明显的是，每个钩210可以与对应的一个钩紧固孔220处于互相接合的关系。

肋300可以形成在第二框架122上。肋300可以从第二框架122的下边缘朝向第一壳体110突出。在实施方式中，肋300可以从第二框架122的下边缘朝向第一壳体110的第一框架112突出。

当第一壳体110和第二壳体120沿着竖直（例如Z轴）方向彼此结合时，肋300可以以重叠的方式与第一框架112结合。例如，用于容纳肋300的空间可以形成在第一框架112的内壁处。

结合到钩紧固孔220（或者与钩紧固孔220互相接合）的钩210与肋300可以交替地设置。例如，钩210可以在第一框架112中彼此隔开预定的间隔。钩紧固孔220可以在第二框架中形成在与钩210竖直地对应或者与钩210重叠的部分处。肋300可以在第二框架122中位于钩紧固孔220之间。

在第一壳体110的钩210结合到第二壳体120的钩紧固孔220或者与第二壳体120的钩紧固孔220互相接合（以组装壳体130）之后，可以将粘合片230和保护盖240附着到壳体130的外表面。

可以附着粘合片230以覆盖第一空间S1（用于容纳多个电池单元140）和第二空间S2（用于容纳保护电路模块160）。例如，保护盖240可以附着到第二空间S2（用于容纳保护电路模块160的电路基板161）或者与第二空间S2（用于容纳保护电路模块160的电路基板161）结合。在实施方式中，保护盖240可以插入在电路基板161和粘合片230之间。

粘合片230可以包括基片231。基片231可以为粘合片230提供耐久性并且可以用作保护材料以有助于防止对第一空间S1（容置粘合片230附着到的电池单元140）和第二空间S2（用于容纳保护电路模块160）的外表面的损害。基片231可以由具有高拉伸强度和耐久性的材料形成。

基片231可以包括树脂材料。例如，基片231可以包括诸如包含聚乙烯和聚丙烯的聚烯烃、包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的聚酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丁烯或者聚丁二烯的材料。在实施方式中，基片231可以包括具有挠性的聚合物膜。

气泡防止部件232可以形成在基片231的一个表面（例如，粘合片230的面对壳体130的表面235）处或者这个表面上。气泡防止部件232可以包括粘合层233（位于基片231的表面235上）以及空气排放路径234（允许空气在粘合层233之间移动）。

粘合层233可以包括粘合材料，以促进粘合片230与壳体130的外表面的附着。例如，粘合层233可以包括丙烯酸树脂、聚酯、聚氨酯、橡胶或者基于硅的材料。

当粘合片230被附着到壳体130的外表面时，空气排放路径234可以有助于防止空气滞留在粘合片230和壳体130之间或者防止在粘合片230和壳体130之间出现气泡。空气排放路径234相对于粘合层233可以具有凹进的形式，并且可以延伸至基片231的边缘以与外界流体连通。例如，粘合片230中的空气可以通过空气排放路径234被排放到外部。

空气排放路径234可以彼此处于流体连通状态以形成网络。例如，空气排放路径234可以形成格状的图案。粘合片230中的空气可以通过相互连接的空气排放路径234沿所有的方向分布和移动。因此，可以防止在粘合片中形成气泡，由此可以改善空气排出的效率。

由于空气排放路径234可以形成为具有格状的图案，因此粘合层233可以被空气排放路径234围绕。另外，与互连的空气排放路径234不同，粘合层233可以互相彼此隔开。

在本实施例中，尽管在附图中示出了具有格状的图案的空气排放路径234和具有大致矩形形状的粘合层233，但是实施例不限于此。例如，即使当空气排放路径234彼此流体连通时，粘合层233可以具有例如圆形、椭圆形或者多边形的形式。

在粘合片230中，粘合层233和位于粘合层233之间的空气排放路径234可以形成在第一区域A1（与用于容纳多个电池单元140的第一空间S1相对应）中，而空气排放路径234可不形成在与第二空间S2（用于容纳保护电路模块160）相对应的第二区域A2中，即，在与第二空间S2相对应的第二区域A2中仅仅可以形成有粘合层236而不形成有空气排放路径234。因此，可以防止在组装工艺期间产生的静电电荷通过空气排放路径234流入到保护电路模块160中。

保护盖240（覆盖保护电路模块160的电路基板161）可以附着到用于容纳保护电路模块160的第二空间S2，或者与用于容纳保护电路模块160的第二空间S2结合。保护盖240可以设置在电路基板161和粘合片230的第二区域A2之间。保护盖240可以比电路基板161大，即，保护盖240可以具有比电路基板161的面积大的面积，以覆盖保护电路模块160的电路基板161。保护盖240可以由具有刚性的聚合物材料形成。

在实施方式中，保护盖240可以首先附着到保护电路模块160的电路基板161，然后，粘合片230可以附着到保护盖240。在另一实施方式中，保护盖240可以预先附着到粘合片230的第二区域A2，以有助于改善在电池组100的组装工艺期间的可加工性，使得保护盖240可以与粘合片230具有整体结构。

第二区域A2可以比保护盖240大。保护电路模块160会易受静电电荷的影响。因此，为了有助于防止静电电荷通过空气排放路径234朝向保护电路模块160的电路基板161流动，第二区域A2可以比保护盖240大。在第一区域A1和第二区域A2的边缘（对应于保护盖240的周边）之间可以没有空气排放路径234。因此，可以（预先）防止静电电荷通过空气排放路径234流向保护电路模块160的电路基板161。

图5示出了根据另一个实施例的粘合片530和保护盖540的放大部分的透视图。参照图5，粘合片530可以包括：对应于图1的第一空间S1（用于容纳多个电池单元140）或者与图1的第一空间S1（用于容纳多个电池单元140）重叠的第一区域B1；对应于图1的第二空间S2（用于容纳保护电路模块160）或者与图1的第二空间S2（用于容纳保护电路模块160）重叠的第二区域B2。

粘合片530可以包括基片531以及位于基片531的一个面535处或基片531的一个面535上的气泡防止部件532。气泡防止部件532与参照图3描述的气泡防止部件232的相同之处可以在于，气泡防止部件532包括粘合层533和空气排放路径534。

然而，在本实施例中，在空气排放路径534的形成状态或结构以及根据空气排放路径534而定的粘合层533的形式方面存在着不同之处。在下文中，将主要描述这些不同之处。

粘合层533可以形成为彼此平行，例如，形成为条状。因此，粘合层533之间的空气排放路径534可以形成为彼此平行。在本实施例中，空气排放路径534可以延伸到基片531的边缘，以与外部流体连通。粘合片530中的空气可以通过设置为彼此平行的空气排放路径534排放到外部。另外，还可以在相邻的空气排放路径534之间包括粘合材料（未示出）。

在本实施例中，空气排放路径534可以彼此互不连接，例如，不互相连接，从而使空气沿着空气排放路径534顺畅地移动。因此，粘合片530可以继而沿着粘合层533的延伸方向附着到图1的壳体130的外表面。

另外，对于粘合片530，粘合层533和位于粘合层533之间的空气排放路径534可以形成在第一区域B1中，而空气排放路径534可以不形成在第二区域B2中，例如，在第二区域B2中可以仅形成有粘合层536而不形成有空气排放路径534。

覆盖图1的保护电路模块160的电路基板161的保护盖540可以形成在第二区域B2中。在实施方式中，保护盖540可以比电路基板160大，例如，可以具有比电路基板160的面积大的面积。第二区域B2可以比保护盖540大。

因此，粘合片230和530可以设置在壳体130的最外层，并且可以被用作电池组100的标签。尽管保护盖240和540可以整体地附着到粘合片230和530的第二区域A2和B2，但是保护盖240和540可以附着到保护电路模块160，以保护保护电路模块160。

将参照图1至图4描述具有上述结构的电池组100的制造工艺。

首先，可以将电池单元140设置在第一空间S1中，并且可以将保护电路模块160设置在第二空间S2中。然后，可以将第一壳体110和第二壳体120彼此结合。当将第一壳体110和第二壳体120彼此结合时，可以将钩210与钩紧固孔220结合或者与钩紧固孔220互相接合，从而钩210与钩紧固孔220不再彼此分离，例如，钩210与钩紧固孔220结合在一起。

然后，可以将粘合片230和保护盖240（具有整体结构）附着到壳体130的外表面或者与壳体130的外表面结合。

可以将粘合片230的第一区域A1附着到第一空间S1（用于容纳电池单元140）或者与第一空间S1（用于容纳电池单元140）结合。在实施方式中，可以首先将保护盖240附着到第二空间S2（用于容纳保护电路模块160）或者与第二空间S2（用于容纳保护电路模块160）结合，然后可以将粘合片230的第二区域A2附着到第二空间S2或者与第二空间S2结合。

保护盖240（附着到粘合片230的第二区域A2）可以具有整体结构。例如，所述整体结构可以通过一道工艺完成或形成。因此，可以改善可加工性。

另外，可以通过粘合片230中的空气排放路径234将粘合片230和电池单元140之间的空气排放到外部。因此，在粘合片230和电池单元140之间不会出现气泡。

以总结和回顾的方式，根据二次电池安装在壳体上的形式可以将二次电池分成硬包装（hard pack）和内包装（inner pack）。电池组可以包括用于容纳电池单元的壳体和附着到壳体的外部上的绝缘片。关于此，电池组应该具有容易使绝缘片附着于此的结构。

实施例提供了一种减少和/或防止气泡和静电产生的电池组。

根据实施例，气泡防止部件可以形成在粘合片中。因此，可以预先防止气泡的产生。

另外，可以通过保护电路模块防止静电电荷的产生。

已经在此公开了示例实施例，尽管采用了具体的术语，但是这些术语仅以普通的和描述性的意义来使用和解释，而不是出于限制的目的。在某些情况下，如在本申请提交之日起对本领域普通技术人员将明显的是，除非另外明确指出，否则结合具体的实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或者与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求中所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节上的改变。

Claims

1.一种电池组，所述电池组包括：

多个电池单元；

保护电路模块，电连接到所述多个电池单元，电路保护模块用于与外部电子设备建立电连接；

壳体，容纳所述多个电池单元和保护电路模块，所述壳体包括第一壳体和结合到第一壳体的第二壳体；

粘合片，附着到壳体的外表面的至少一部分，粘合片包括基片和位于基片上的气泡防止部件；以及

保护盖，设置在保护电路模块和粘合片之间，

其中，气泡防止部件包括：粘合层，位于基片的面对壳体的一个表面上；空气排放路径，位于粘合层之间，

其中，粘合片包括：第一区域，与容纳所述多个电池单元的第一空间重叠；第二区域，与容纳保护电路模块的第二空间重叠，

其中，气泡防止部件位于第一区域中，仅粘合层形成在第二区域中，

其中，保护盖附着到粘合片的第二区域，

其中，第二区域比保护盖的区域大，

其中，在第一区域的和第二区域的与保护盖的周边对应的边缘之间不存在空气排放路径，

其中，空气排放路径仅存在于第一区域中。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，空气排放路径与粘合片的外表面流体连通。

3.根据权利要求2所述的电池组，其中，空气排放路径彼此流体连通。

4.根据权利要求1所述的电池组，其中：

粘合层包括粘合材料，以及

空气排放路径对应于粘合层之间的凹进部分。

5.根据权利要求4所述的电池组，其中，粘合层被空气排放路径围绕。

6.根据权利要求5所述的电池组，其中，空气排放路径具有格状的图案。

7.根据权利要求1所述的电池组，其中，空气排放路径以交替的方式并排地设置。

8.根据权利要求7所述的电池组，所述电池组还包括位于来自空气排放路径中的相邻的空气排放路径之间的粘合材料。

9.根据权利要求1所述的电池组，其中，粘合片是电池组的标签。

10.根据权利要求1所述的电池组，其中，附着到粘合片的保护盖具有整体结构。

11.根据权利要求1所述的电池组，其中，粘合片具有挠性。

12.根据权利要求1所述的电池组，其中，保护盖具有刚性。

13.根据权利要求1所述的电池组，所述电池组还包括：

钩，位于第一壳体上；以及

钩紧固孔，在第二壳体上与沿着一个方向结合的第一壳体的钩的位置对应。

14.根据权利要求1所述的电池组，其中，保护盖具有比保护电路模块的面积大的面积。