CN103972459B - 电池组 - Google Patents

Abstract

提供了一种电池组，所述电池组包括：单元电池，彼此平行地设置，并且单元电池是棱柱型；连接基板，用于将单元电池电结合；多个接线片，从连接基板延伸，将单元电池和连接基板电连接，所述多个接线片被弯曲成使得连接基板与单元电池的第一表面相邻地设置；保护电路模块，与连接基板电连接；以及引线，从保护电路模块延伸，将连接基板与保护电路模块电连接，引线被弯曲成使得保护电路模块与单元电池的第二表面相邻地设置。

Description

电池组

本申请要求在2013年1月29日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0010096号韩国专利申请的权益，通过引用将该申请的全部公开内容包含于此。

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及电池组。

背景技术

与不可被充电的一次电池不同，二次电池可以被充电或者放电。因此，二次电池广泛应用于诸如移动电话、个人数字助理（PDA）和膝上型计算机的紧凑、现代的电子设备的领域中并且还应用于能量储存系统中。

根据外部电子装置的类型，可再充电电池可以以单个电池的形式或者以多个电连接的电池的形式使用。例如，诸如移动电话的小型装置可以用一个电池的电能和容量工作规定的时间段。然而，诸如笔记本计算机、便携式数字视频光盘（DVD）和迷你个人计算机（PC）的中型或大型装置由于需要大的容量和大量的电能而需要使用多个电池。

中型或大型装置可以使用其中保护电路连接到彼此串联和/或并联连接的多个电池的电池组。为了在制造电池组时提供足够的电能和容量，应该稳定地实现电池之间的电连接。由于对小型化且紧凑的电子装置的需求增加，所以包括在电子装置中的电池组需要变得更紧凑和小型化。

发明内容

本发明的一个或多个实施例包括具有高的空间利用并且易于制造的电池组。

附加方面将在以下描述中被部分地阐述，部分通过该描述将是明显的，或者可以通过提供的实施例的实践而获得。

根据本发明的一个或多个实施例，提供了一种电池组，所述电池组包括：单元电池，彼此平行地设置，并且单元电池是棱柱型；连接基板，用于将单元电池电结合；多个接线片，从连接基板延伸，将单元电池和连接基板电连接，所述多个接线片被弯曲使得连接基板与单元电池的第一表面相邻地设置；保护电路模块，与连接基板电连接；以及引线，从保护电路模块延伸，将连接基板与保护电路模块电连接，引线被弯曲使得保护电路模块与单元电池的第二表面相邻地设置。

根据本发明的一个特征，接线片中的每个接线片可以被弯曲成使得每个接线片的一侧与其另一侧基本上彼此平行。

根据本发明的另一个特征，引线可以被弯曲成使得引线的一侧与其另一侧基本上彼此垂直。

根据本发明的另一个特征，连接基板可以通过弯曲的接线片与单元电池的上表面相邻地设置。

根据本发明的另一个特征，每个单元电池在其上表面上可以包括负极和正极，连接基板的宽度可以与单元电池的上表面的宽度基本上相同。

根据本发明的另一个特征，保护电路模块可以通过弯曲的引线与单元电池的侧表面相邻地设置。

根据本发明的另一个特征，保护电路模块可以沿着与连接基板基本上垂直的方向设置。

根据本发明的另一个特征，连接基板可以包括设置在连接基板的第一表面上的温度装置。

根据本发明的另一个特征，温度装置可以设置成面对单元电池的第一表面。

根据本发明的另一个特征，连接基板还可以包括形成在连接基板的第一表面上的突起。

根据本发明的另一个特征，突起的高度可以与温度装置的高度基本上相同。

根据本发明的另一个特征，保护电路模块的第一表面可以包括：第一区域，与引线接触；以及第二区域，围绕第一区域形成并从第一区域相对地突出，由此形成台阶。

根据本发明的另一个特征，引线的一侧与第一区域相邻，第一区域和单元电池的第二表面彼此分隔开以形成间隙。

根据本发明的另一个特征，每个单元电池可以包括电极组件和罐，电极组件包括正极板、负极板以及设置在正极板和负极板之间的分隔件，罐包括金属材料并容纳电极组件。

根据本发明的另一个特征，接线片和引线均可以包括沿宽度方向形成的凹口。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电池组，所述电池组包括：单元电池，彼此平行地设置；连接基板，用于将单元电池电结合；多个接线片，将单元电池和连接基板电连接，使得单元电池和连接基板电结合，每个接线片的一侧焊接到连接基板并且其另一侧焊接到每个单元电池的电极，接线片被弯曲成使得连接基板与单元电池的第一表面相邻地设置；保护电路模块，与连接基板电连接；以及引线，将连接基板和保护电路模块电结合，引线的一侧连接到保护电路模块并且其另一侧连接到连接基板，引线被弯曲成使得保护电路模块与单元电池的第二表面相邻地设置。

根据本发明的一个特征，每个单元电池的第一表面是每个单元电池的其中形成有正极和负极的上表面，单元电池的第二表面可以是单元电池的侧表面。

根据本发明的另一个特征，连接基板还可以包括温度装置，温度装置形成在连接基板的面对单元电池的第一表面的表面上。

根据本发明的另一个特征，连接基板还可以包括突起，突起形成在面对单元电池的第一表面的表面上并朝向单元电池的第一表面突出。

根据本发明的另一个特征，在保护电路模块中的面对单元电池的第二表面的表面可以包括：第一区域，与引线接触；以及第二区域，围绕第一区域形成并从第一区域相对地突出以形成台阶。

如上所述，根据本发明的实施例，可以仅通过使用连接基板的相对简单的焊接容易且稳定地实现多个单元电池的电连接。

另外，连接基板和保护电路模块通过弯曲的接线片和弯曲的引线与单元电池相邻地定位，由此将电池组的空间利用最大化并提供紧凑性。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将变得清楚和更容易理解，在附图中：

图1是示意性地示出了根据本发明的实施例的电池组的透视图；

图2是示出了在制造电池组的工艺中在通过弯曲接线片和引线来定位连接基板和保护电路模块之前的电池组的状态的分解透视图；

图3是示出了在制造电池组的工艺中在弯曲接线片使得连接基板设置在单元电池的上表面上时的电池组的状态的分解透视图；

图4是示出了从图2中示出的连接基板和保护电路模块的组件选取的一些部分的分解透视图；以及

图5是示出了从图1中示出的连接基板和保护电路模块选取的一些部分的透视图。

具体实施方式

现在将详细地参照实施例，在附图中示出了实施例的示例，其中，相似的参考标记始终表示相似的元件。就这一点而言，本实施例可以具有不同的形式并且不应该被解释为局限于这里提出的描述。因此，下面仅通过参照附图来描述实施例以解释本描述的各方面。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。当诸如“…中的至少一个（一种）”的表述位于一系列元件之后时，修饰整个系列的元件而不修饰该系列中的单个元件。

尽管示例性实施例能够具有各种变型和替换形式，但是其实施例在附图中通过示例的方式示出并且将在这里进行详细的描述。然而，应该理解的是，不意图将示例性实施例限制为公开的具体形式，而是相反，示例性实施例将覆盖落入本发明的范围内的所有变型、等同物和替换物。在描述本发明的过程中，当关于本领域已知的功能和构造的实际描述可能不必要地使得本发明的范围不清楚时，将省略对其的描述。将理解的是，虽然这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用来将一个元件与另一元件区别开来。

这里使用的术语仅为了描述实施例的目的，而不意图限制示例性实施例。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是，当在此使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

在附图中，相似的参考标记表示相似的元件，为了清晰起见，夸大了层和区域的尺寸和厚度。还将理解的是，当层被称作“在”另一层或基板“上”时，该层可以直接在所述另一层或基板上，或者还可以存在中间层。

图1是示意性地示出了根据本发明的实施例的电池组的透视图。图2是示出了在制造电池组的工艺中在通过弯曲接线片和引线来定位连接基板和保护电路模块之前的电池组的状态的分解透视图。图3是示出了在制造电池组的工艺中在弯曲接线片使得连接基板设置在单元电池的上表面上时的电池组的状态的分解透视图。

参照图1至图3，根据本发明的实施例，电池组10可以包括多个单元电池100、将多个单元电池100电连接的连接基板200、接线片300、保护电路模块400和引线500。

每个单元电池100是可再充电电池，并且可以包括锂离子电池。单元电池100包括电极组件以及容纳电极组件和电解质的罐110。可以通过下面的操作来制造电极组件：堆叠正极板、负极板和设置在正极板与负极板之间的分隔件；以及将堆叠所得物件卷绕成凝胶卷的形式。电极组件容纳在可以是棱柱型的罐110中，对于此，罐110包括上表面开口的主体111和密封主体111的开口的表面的盖板112。通过开口将电极组件容纳在主体111中，在电极组件已经被容纳之后，用盖板112密封开口。通过焊接将盖板112与主体111结合，在盖板112已经焊接到主体111之后，可以通过入口注入电解质。

单元电池100可以是棱柱型，所述棱柱型具有上表面、下表面、从上表面和下表面的长边延伸并且彼此平行的第一侧表面和第二侧表面以及从上表面和下表面的短边延伸并且彼此平行的第三侧表面和第四侧表面。

单元电池100可以沿一定方向并排设置。例如，为了使一个单元电池100的第三侧表面和另一个相邻的单元电池100的第四侧表面彼此面对，单元电池100可以并排设置。可以用金属材料制造构成单元电池100的罐110，以保持强度，从而防止可能由于掉落或外部碰撞而导致的损坏。例如，罐110可以由铝或铝合金制成。由于罐110包括金属材料，所以并排设置的单元电池100可能通过侧表面导致不必要的短路。因此，可以用诸如绝缘带的绝缘材料120覆盖单元电池100的第三侧表面和第四侧表面。

可以在单元电池100的上表面上，即，在盖板112上形成单元电池100的正极和负极。电极组件的负极板电连接到盖板112上的电极端子113，电极组件的正极板电连接到盖板112。因此，电极端子113可以形成单元电池100的负极，盖板112可以形成单元电池100的正极。根据本实施例，已经描述了电极端子113是负极并且盖板112是正极的情况，但是根据另一实施例，电极端子113可以是正极，盖板112可以是负极。

连接基板200将多个单元电池100电连接。例如，连接基板200可以以串联、并联或者串/并联连接多个单元电池100。连接基板200可以是其上印刷有用于电连接单元电池100的电路图案的印刷电路板（PCB）。

接线片300将连接基板200与单元电池100电连接。如图2和图3中所示，每个接线片300的一侧可以结合到连接基板200，接线片300的另一侧可以结合到单元电池100的负极和/或正极。接线片300可以通过焊接（例如，激光焊接）结合到连接基板200和单元电池100。

将设置并结合在连接基板200的第一表面200a上和单元电池100的上表面100t上的接线片300弯曲，使得连接基板200与单元电池100的上表面平行地设置，如图1中所示。例如，可以弯曲接线片300，使得接线片300的直接结合到连接基板200的一侧基本上平行于接线片300的直接结合到单元电池100的另一侧。通过弯曲接线片300，如图1中所示，连接基板200可以设置在单元电池100的上表面100t上，因此连接基板200的第二表面200b（与第一表面相对）暴露于外部。这里，因为连接基板200的宽度（w2）与单元电池100的上表面100t的宽度（w1）基本上相同，所以减小了由设置在单元电池100的上表面上的连接基板200占据的空间，由此改善了电池组10的体积效率。

单元电池100通过焊接到连接基板200和单元电池100的接线片300以及印刷在连接基板200的内部的电路图案串联或/和并联结合。

由于将其中印刷有电路图案以将单元电池100电连接的基板用作连接基板200，所以可以不提供单独的金属板来将单元电池100串联/并联连接。这防止了金属板之间的电线断开。另外，这使得仅通过接线片300和连接基板200之间的焊接并且仅通过接线片300和单元电池100的正极/负极之间的焊接容易地连接单元电池。另外，由于连接基板200具有刚性特性，所以可以防止与单元电池100的上表面平行地设置的连接基板200变乱。另外，可以防止连接基板200和单元电池100的上表面导致不必要的短路。

保护电路模块400电连接到连接基板200。保护电路模块400通过连接基板200电连接到一些单元电池100，因此可以防止由单元电池100的过充电、过放电或过电流导致的过热和爆炸。保护电路模块400可以包括安装到基板（例如，在基板的一侧或内部上）的保护装置（未示出）。保护装置可以选择性地包括诸如无源元件（例如，电阻器或电容器）和有源元件（例如，场效应晶体管（FET））的安全元件以及集成电路。用于将电能提供至外部电子装置的连接件420可以设置在保护电路模块400的一侧。

多条引线500可以将连接基板200和保护电路模块400电连接。如图2和图3中所示，引线500的一侧可以连接到保护电路模块400，其另一侧可以结合到连接基板200。引线500可以通过焊接结合到保护电路模块400和连接基板200。

如图1中所示，可以将设置并结合在保护电路模块400的第一表面400a上和连接基板200的第一表面200a上的引线500弯曲，使得保护电路模块400与单元电池100的侧面平行地设置，例如，与单元电池的第一侧面100S1平行地设置。例如，可以弯曲引线500，使得每条引线500的直接结合到保护电路模块400的一侧与其直接结合到连接基板200的另一侧基本上互相垂直。由于引线500被弯曲，所以保护电路模块400相对于连接基板200基本上垂直地设置。即，保护电路模块400设置在单元电池100的第一侧表面100S1上。通过这样的构造，保护电路模块400在电池组10中占据的空间被最小化，因此可以制造紧凑的电池组10。

在下文中，将参照图4和图5描述根据本发明的实施例的电池组10的连接基板、接线片、保护电路模块和引线的更具体的构造。

图4是示出了从图2中示出的连接基板和保护电路模块的组件选取的一些部分的分解透视图，图5是示出了从图1中示出的连接基板和保护电路模块选取的一些部分的透视图。在图5中，为了便于说明，用虚线表示单元电池。

参照图4，每个接线片300的一侧焊接在连接基板200的第一表面200a上，每条引线500的一侧可以焊接在保护电路模块400的第一表面400a上。

如上所述，电路图案形成在连接基板200的内部以电连接单元电池100，接线片300设置在连接基板200的第一表面200a上以连接单元电池100。每个接线片300的一侧可以仅焊接在连接基板200的第一表面200a上，其另一侧可以直接焊接到单元电池100的正极/负极。

由于接线片300被弯曲，所以连接基板200可以设置在单元电池100的上表面上。这里，每个接线片300可以包括沿着接线片300的宽度方向形成的以有助于弯曲接线片300的凹口310。凹口310可以沿着接线片300的宽度方向形成在两侧上，因此形成有凹口310的弯曲区域的宽度小于未弯曲区域的宽度。

温度装置220可以设置在连接基板200的第一表面200a上。温度装置220可以结合到接线片300和电路图案的暴露于外部的部分。温度装置220可以包括温度断路器（TCO）。如果单元电池100的温度超过参考值，则温度装置220可以执行切断电流的保险丝的功能。

参照图1和图5，通过弯曲接线片300，连接基板200设置在单元电池100的上表面100t上。换言之，连接基板200的其中设置有温度装置220的第一表面200a面对单元电池100的上表面100t。由于温度装置220被设置成与单元电池100的上表面100t接触或相邻，所以温度装置220可以对单元电池100的温度变化做出响应，由此提高单元电池100的温度管理的效率。

可以在连接基板200的第一表面200a上形成与温度装置220具有相同高度的突起230。由于突起230具有与温度装置220的高度相同的高度，所以突起230和温度装置220填补了单元电池100的上表面100t与连接基板200之间的间隙，其中，连接基板200通过温度装置220与单元电池的上表面100t分隔开预定的空间。因此，可以防止连接基板200被损坏。

多条引线500设置在保护电路模块400的第一表面400a上以连接到连接基板200。每条引线500的一侧仅焊接在保护电路模块400的第一表面400a上，其另一侧可以仅焊接在连接基板200的第一表面200a上。

保护电路模块400的第一表面400a可以包括第一区域401和形成为从第一区域401突出的第二区域402。引线500可以焊接在第一区域401上，第二区域402可以设置有其中安装保护装置的空间。

如图1和图5中所示，由于引线500被弯曲，所以保护电路模块400可以设置在单元电池100的侧表面上，例如，在单元电池100的第一表面100S1上。这里，为了有助于弯曲引线500，引线500可以包括沿引线500的宽度方向形成的凹口510。凹口510可以沿引线500的宽度方向形成在两侧，因此，其中形成有凹口510的弯曲区域的宽度可以形成为小于非弯曲区域的宽度。

通过弯曲引线500，保护电路模块400的第一表面400a面对单元电池100的第一表面100S1。这里，因为在保护电路模块400的第一表面400a中，第二区域402相比于第一区域401突出，所以第一表面的第二区域402可以与单元电池100的第一侧表面100S1接触或相邻。相反，其上焊接有引线500的第一区域401可以与每个单元电池100的第一侧表面100S1分开地形成预定的间隙。

根据本发明的实施例，因为每个单元电池100的罐110包括金属材料，所以罐110可以具有极性。在这种情况下，如果其中焊接有引线500的第一区域401被设置为足够接近以接触单元电池100的第一侧表面100S1（或第二侧表面），则引线500和单元电池100之间会发生短路。然而，根据本发明的实施例，保护电路模块400的第一表面400a的第二区域402形成为相比于第一区域401突出，因此形成足够的空间来安装保护装置，并且该空间形成在罐110和位于第一区域401上的每条引线500之间，由此防止了每条引线500和罐110之间发生不必要的短路。

如上所述，根据本发明的一个或多个实施例，可以仅通过使用连接基板的相对简单的焊接容易且稳定地完成多个单元电池的电连接。另外，连接基板和保护电路模块通过弯曲的接线片和弯曲的引线与单元电池相邻地定位，由此将电池组的空间利用最大化并提供紧凑性。

应该理解的是，这里描述的示例性实施例应该仅以描述性意义考虑，而不是出于限制的目的。对每个实施例中的特征或方面的描述通常应该被认为可用于其他实施例中的其他相似的特征或方面。

本申请的范围不应局限于前面的讨论，而是应该由权利要求限定。

Claims (20)

1.一种电池组，所述电池组包括：

单元电池，彼此平行地设置，并且单元电池是棱柱型的；

连接基板，用于将单元电池电结合；

多个接线片，从连接基板延伸，将单元电池和连接基板电连接，所述多个接线片被弯曲成使得连接基板与单元电池的第一表面相邻地设置；

保护电路模块，与连接基板电连接；以及

引线，从保护电路模块延伸，将连接基板与保护电路模块电连接，引线被弯曲成使得保护电路模块与单元电池的第二表面相邻地设置。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，接线片中的每个接线片被弯曲成使得每个接线片的一侧与其另一侧基本上彼此平行。

3.根据权利要求1所述的电池组，其中，引线被弯曲成使得引线的一侧与其另一侧基本上彼此垂直。

4.根据权利要求2所述的电池组，其中，连接基板通过弯曲的接线片与单元电池的上表面相邻地设置。

5.根据权利要求4所述的电池组，其中，每个单元电池在其上表面上包括负极和正极，连接基板的宽度与单元电池的上表面的宽度基本上相同。

6.根据权利要求4所述的电池组，其中，保护电路模块通过弯曲的引线与单元电池的侧表面相邻地设置。

7.根据权利要求1所述的电池组，其中，保护电路模块沿着与连接基板基本上垂直的方向设置。

8.根据权利要求1所述的电池组，其中，连接基板包括设置在连接基板的第一表面上的温度装置。

9.根据权利要求8所述的电池组，其中，温度装置设置为面对单元电池的第一表面。

10.根据权利要求8所述的电池组，其中，连接基板还包括形成在连接基板的第一表面上的突起。

11.根据权利要求10所述的电池组，其中，突起的高度与温度装置的高度基本上相同。

12.根据权利要求1所述的电池组，其中，保护电路模块的第一表面包括：

第一区域，与引线接触；以及

第二区域，围绕第一区域形成并从第一区域突出，由此形成台阶。

13.根据权利要求12所述的电池组，其中，引线的一侧与第一区域相邻，第一区域和单元电池的第二表面彼此分隔开以形成间隙。

14.根据权利要求13所述的电池组，其中，每个单元电池包括电极组件和罐，电极组件包括正极板、负极板以及设置在正极板和负极板之间的分隔件，罐包括金属材料并容纳电极组件。

15.根据权利要求1所述的电池组，其中，接线片和引线均包括沿宽度方向形成的凹口。

16.一种电池组，所述电池组包括：

单元电池，彼此平行地设置；

连接基板，用于将单元电池电结合；

多个接线片，将单元电池和连接基板电连接，使得单元电池和连接基板电结合，每个接线片的一侧焊接到连接基板并且其另一侧焊接到每个单元电池的电极，接线片被弯曲成使得连接基板与单元电池的第一表面相邻地设置；

保护电路模块，与连接基板电连接；以及

引线，将连接基板和保护电路模块电结合，引线的一侧连接到保护电路模块并且其另一侧连接到连接基板，引线被弯曲成使得保护电路模块与单元电池的第二表面相邻地设置。

17.根据权利要求16所述的电池组，其中，

每个单元电池的第一表面是每个单元电池的其中形成有正极和负极的上表面，

单元电池的第二表面是单元电池的侧表面。

18.根据权利要求16所述的电池组，其中，连接基板还包括温度装置，温度装置形成在连接基板的面对单元电池的第一表面的表面上。

19.根据权利要求18所述的电池组，其中，连接基板还包括突起，突起形成在面对单元电池的第一表面的表面上并朝向单元电池的第一表面突出。

20.根据权利要求16所述的电池组，其中，在保护电路模块中的面对单元电池的第二表面的表面包括：

第一区域，与引线接触；以及

第二区域，围绕第一区域形成并从第一区域突出以形成台阶。