CN103972460A - 电池组、焊接电池组的接线片的方法及电池组控制系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种焊接电池组的接线片的设备和方法。电池放置在夹具的主体上，所述夹具具有附着于夹具的翼状单元。接线片附着于翼状单元，翼状单元可旋转地连接到夹具的主体。所述方法包括：通过利用粘合构件使接线片附着于夹具的翼状单元；将电池的端子焊接到接线片；使翼状单元与接线片分开。

Description

电池组、焊接电池组的接线片的方法及电池组控制系统

本申请要求于2013年1月28日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0009503号韩国专利申请的权益，该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。由此通过引用包含申请数据表中确认的优先权的任何和所有权利要求或者对其的任何改正。

技术领域

本公开涉及电池组，更具体地讲，涉及这样的电池组，在所述电池组中电池组的端子与接线片可以稳定地焊接并且可以有效地控制电池组。本公开还涉及焊接电池组的接线片的方法和一种电池组控制系统。

背景技术

可以通过将多个电池结合成一束并将接线片连接到电池的端子来制造电池组。

通常，接线片利用熔焊或软钎焊工艺连接到电池的端子。为了正确地且坚固地熔焊/软钎焊接线片和电池的端子，将接线片和端子安装在夹具上，然后熔焊或软钎焊接线片和端子。例如，在第2008-0037441号韩国专利公告中披露的夹具是考虑到电池组的结构和尺寸来制造的，因此夹具支撑电池和接线片，使得电池和接线片在熔焊或软钎焊工艺过程中彼此稳定地接触。

通常使用镍材料来制造电池组的接线片。也使用相对便宜的铜材料。然而，当使用铜材料时，不易将由铜材料制成的接线片放置在夹具上。也就是说，由于铜是非磁性材料，所以由铜材料形成的接线片不能粘合于夹具上的磁体。因此，不能牢固地夹持接线片，并且在熔焊或软钎焊过程中接线片可能掉落，结果，会出现熔焊或软钎焊失效，并且不能很好地维持电池的端子与接线片之间的接触。

发明内容

这里公开的一个或多个实施例包括焊接电池组的接线片的方法，通过该方法精确且稳定地焊接电池组的电池的端子和接线片。

一个或多个实施例包括具有能够检测电池组的存在的磁体的电池组，并且包括通过检测到电池组的存在来有效地控制电池组的电池组控制系统。

在下面的描述中将部分阐述附加方面，并且部分通过描述将是清楚的，或者可以通过本实施例的实施而了解。

在一个方面，一种焊接电池组的接线片的方法包括：将多个电池设置在夹具的主体上；使接线片附着于连接到夹具的主体的翼状单元，接线片具有导电性且由非磁性材料形成，其中，接线片经由设置在接线片和翼状单元之间的粘合构件粘合到翼状单元；通过使翼状单元移动到接近电池的位置，使附着于夹具的翼状单元的接线片接触到电池的一个或多个端子；将接线片焊接到所述多个电池中的每个电池的至少一个端子；以及使翼状单元与接线片分开，其中，粘合构件保持粘合到接线片。

在一些实施例中，所述方法还包括：在使翼状单元与接线片分开之后，使绝缘构件附着于粘合到接线片的粘合构件。

在一些实施例中，翼状单元可旋转地连接到夹具的主体，以在远离电池的端子的第一位置和邻近于电池的端子的第二位置之间旋转。

在一些实施例中，翼状单元形成有一个或多个贯穿翼状单元的焊接孔，焊接孔暴露接线片的被粘合到翼状单元的表面。

在一些实施例中，所述方法还包括将磁体附着于粘合构件。

在一些实施例中，粘合构件是在粘合构件的两个表面上都具有粘合层的胶带。

在一些实施例中，焊接接线片的步骤包括将焊接工具插入穿过翼状单元中的焊接孔并穿过焊接孔接触接线片。

在一些实施例中，接线片包括铜。

在另一方面，一种电池组包括：多个电池；接线片，包括非磁性材料，接线片具有第一表面和第二表面，第一表面焊接到所述多个电池中的每个电池的一个端子；粘合构件，连接到接线片的第二表面；磁体，通过利用粘合构件附着于粘合构件，使得磁体接近接线片的第二表面而进行附着。

在一些实施例中，电池组还包括附着于接线片的第二表面上的粘合构件的绝缘构件，使得绝缘构件覆盖磁体。

在一些实施例中，粘合构件是在粘合构件的两个表面上均具有粘合层的胶带。

在一些实施例中，接线片包括非磁性材料。

在一些实施例中，接线片包括铜。

在另一方面，一种电池组控制系统包括电池组、磁感应单元和控制单元，其中，所述电池组包括多个电池、具有第一表面和第二表面的接线片以及附着于接线片的第二表面的磁体，第一表面焊接到所述多个电池中的每个电池的一个端子；磁感应单元被构造成根据对电池组的磁体的感测而产生感测信号；控制单元电连接到电池组的接线片，被构造为响应于从磁感测单元接收到的感测信号来控制电池组的充电或放电。

附图说明

通过下面结合附图的对实施例的描述，这些上面和/或其他方面将变得清楚并更容易理解。

图1是示出了焊接电池组的接线片的方法的流程图。

图2是用于图1的焊接电池组的接线片的夹具的透视图。

图3是图2的焊接电池组的接线片的侧面剖视图。

图4是将绝缘构件附着于图3的电池组的装置的侧面剖视图。

图5是通过图1的焊接电池组的接线片的方法制造的电池组的透视图。

图6是焊接电池组的接线片的分解透视图。

图7是示出将绝缘构件附着于图6的电池组的透视图。

图8是电池组控制系统的示意性框图。

图9是示出图8的电池组控制系统的操作的流程图。

具体实施方式

下面的公开与参照附图一起详细地描述了一些示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为限制于这里阐述的实施例；相反，提供这些实施例，使得该公开将是彻底的和完全的，并且将把本发明的构思完全地传达给本领域的普通技术人员。

这里使用的术语仅出于描述具体实施例的目的，而不意图成为限制。如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个（种）”、“该（所述）”也意图包括复数形式。进一步将理解的是，当在该说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，说明存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一种或多种其他特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件、或者它们的组。将理解的是，尽管这里可以使用术语第一、第二等来描述各个元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一元件区分开。

图1是示出了根据本发明的实施例的焊接电池组的接线片的方法的流程图。熔焊或软钎焊电池组的接线片的工艺可以开始于步骤S100，其中，将电池设置在夹具的主体上。工艺转到步骤S110，其中，使接线片附着在夹具的翼状单元上。在下面将更详细地描述夹具和翼状单元。接下来是步骤S115，使接线片与电池的端子接触。接着，在步骤S120中，将电池的端子熔焊或软钎焊到接线片。工艺转到步骤S130，其中，使夹具的翼状单元与电池的端子分开。工艺可以进行到步骤S140，其中，使绝缘构件附着于接线片上的粘合构件。本领域技术人员将理解的是，可以以任何合逻辑的或合适的顺序执行上述工艺步骤，并且在不脱离本公开的范围的情况下可以省略一个或多个步骤。

将参照后面的附图更完全地描述图1的工艺。图2是用于图1的熔焊或软钎焊电池组的接线片的夹具的透视图。在图2中，电池20具有圆柱形形状，每个电池20包括位于第一侧面上的第一端子21和位于第二侧面上的第二端子22。夹具10包括连接到主体11的两个翼状单元12，其中，一个翼状单元12连接到主体的相对的侧面，一个翼状单元12与电池20的第一端子21相对应，一个翼状单元与电池20的第二端子22相对应。

用于将多个电池20熔焊或软钎焊到接线片30的夹具10包括支撑每个电池20的主体11和支撑接线片30的翼状单元12。

主体11包括放置电池20的多个缺口或凹槽11b。缺口或凹槽11b可以按规定尺寸制作并成形为容纳并支撑具有多种形状因子（包括AA、AAA、C、D、9V、CR123或任何其他期望的形状因子）的电池。多个电池20可以设置成使得多个电池20中的每个电池的端子21对齐。翼状单元12可旋转地连接到主体11的侧面。每个翼状单元12包括翼状单元12的支撑构件12a。支撑构件12a可旋转地插入到连接到主体11的相应的支撑单元11a。在这种布置中，翼状单元12关于与端子21对齐或指向的方向垂直的轴可旋转。翼状单元12同样地关于主体11可旋转。

如图2中所绘，翼状单元12可以在第一位置和第二位置之间旋转，其中，在第一位置中接线片30被设置成远离电池20的端子21和22，在第二位置中接线片30邻近于电池20的端子21和22或者在一些实施例中与电池20的端子21和22接触。翼状单元12包括使导电接线片30暴露到外部的焊接孔12b。多个焊接孔12b可以形成在翼状单元12中，并且为了与设置在主体11上的多个电池20相对应，多个焊接孔12b可以沿着翼状单元12设置。例如，焊接孔12b可以设置在翼状单元中，从而当翼状单元12旋转到第二位置时紧靠近于端子21或22。每个焊接孔12b可以与多个电池20中的一个电池的单个端子21或22相对应。

夹具10的翼状单元12支撑接线片30，从而电池20的端子21和22与接线片30在熔焊或软钎焊过程中彼此稳定地接触。

每个翼状单元12可以包括粘合构件40。粘合构件40用于使接线片30接触到翼状单元12并使接线片30附着于翼状单元12。例如，粘合构件40可以是涂覆在翼状单元12上的粘合剂。在一些实施例中，粘合构件40可以是胶带或在一个侧面上粘合到翼状单元12的其他物质。粘合构件40设置在翼状单元12的表面上。在一些实施例中，粘合构件40没有设置在焊接孔12b之上。可以通过利用粘合剂供应单元80来涂覆粘合构件40。接线片30可以被放置成与粘合构件接触，从而使接线片30附着于粘合构件40。因此，接线片30通过粘合构件40粘合到翼状单元12，而翼状单元12关于夹具10的主体11旋转。

图1的步骤S100中的放置电池20可以对应于将电池20安装在主体11的每个凹槽11b中。图1的步骤S110中的使接线片30附着于翼状单元12可以对应于利用粘合构件40使接线片30附着于翼状单元12。

不需要按照指定的顺序执行步骤S100和S110。即，可以在步骤S100中的设置电池20之前执行步骤S110中的附着接线片30。在一些实施例中，可以同时执行这些步骤。

在将附着于翼状单元12的接线片30熔焊或软钎焊到电池20的第一端子21和第二端子22之后，接线片30可以执行导电的功能。接线片30可以是导电的并且可以包括非磁性材料。例如，接线片30可以包括铜。

图3是示出将接线片30焊接到电池20的工艺的实施例的侧面剖视图。图3示出了处于第二位置的翼状单元12，使接线片30与电池20的端子21和22接触并且使电池20的端子21和22与接线片30焊接。

在将接线片30附着于翼状单元12之后，通过将翼状单元12移动到靠近于电池20的第二位置中，可以使附着于翼状单元12的接线片接触电池20的端子21和22。在通过粘合构件40维持接线片30附着于翼状单元12的同时，通过使翼状单元12关于夹具10的主体11旋转，附着于翼状单元12的表面的接线片30可以接触电池20的端子21和22。

因此，如图3中所绘，在维持接线片30与电池20的端子21和22处于稳定的接触状态的同时，通过使焊条90经由焊接孔12b接触到接线片30的表面来执行焊接工艺。

图4是示出将绝缘构件附着于电池组的工艺的实施例的侧面剖视图。图4描绘了处于远离电池30的第一位置的翼状单元12。接线片30被熔焊或软钎焊到端子21和22，粘合构件40仍粘合到与翼状单元12分开的接线片。图4示出了按照步骤S130翼状单元12从电池20的分离以及按照图1的步骤S140绝缘构件到接线片30的附着。当完成将接线片30熔焊或软钎焊到电池20的端子21和22时，可以将翼状单元12与电池20的端子21和22分开。由于接线片30被焊接到电池20的端子21和22并且接线片30通过粘合构件40附着于翼状单元12，因此通过向翼状单元12施加力以使翼状单元12移动为远离接线片30并远离粘合构件40可以实现翼状单元12的分离。可以使允许接线片30粘合到翼状单元12的粘合构件40变软以易于与翼状单元12分开。

当翼状单元12与接线片30分开时，如图4中所绘，在使翼状单元12关于夹具10的主体11旋转之后，将绝缘构件50附着到保持附着于接线片30的粘合构件40。绝缘构件50使接线片30和电池20的端子21、22与其他组件电绝缘，并且保护接线片30和电池20。

图5是通过图1的熔焊或软钎焊电池组的接线片的方法制造的电池组100的透视图。通过参照图1至图4描述的熔焊或软钎焊的方法制造出图5中描绘的电池组100。电池组100的电池20通过接线片30电连接，并且绝缘构件50附着于接线片30的表面。根据当前实施例的通过焊接电池组的接线片30的方法制造的电池组100的结构不限于图5中描绘的结构，即，电池20的个数、绝缘构件50和接线片30的形状以及接线片30和电池20的连接结构可以改变。

可以在由诸如铜的非磁性材料形成的接线片30通过粘合构件40附着于夹具10的翼状单元12的状态下执行如图1至图5中所示的焊接电池组的接线片30的方法。这种方法可以防止接线片30从夹具10掉落或者与电池20的端子21和22分开，因此可以使焊接失效最小化。

图6是示出焊接电池组200的接线片230的实施例的分解透视图。图7是示出将绝缘构件附着于图6的电池组200的工艺的实施例的透视图。

图6和图7的实施例示出了焊接具有矩形电池220的电池组200的接线片230的方法。

在焊接图6和图7中描绘的电池组200的接线片的方法中，使用多个电池220和一个支撑接线片230的夹具210。夹具210包括支撑电池220的主体211和支撑接线片230的翼状单元212。

主体211包括电池220插入其中的凹槽211b。翼状单元212可旋转地附着于主体211的侧面，这与这里其他地方描述的相似。翼状单元212的支撑构件212a可旋转地插入到主体211的支撑单元211a中，因此，翼状单元212可以关于主体211旋转。

翼状单元212可以在远离电池220的端子221和222的第一位置与邻近于电池220的端子221和222的第二位置之间旋转。

翼状单元212包括穿过翼状单元212的焊接孔212b，并为接线片230的将要连接到翼状单元212的表面的部分提供通道。可以在翼状单元212中将焊接孔212b形成并设置为与设置在主体211的凹槽211b内的电池220的端子221和222的位置和数量相对应。

夹具210的翼状单元212在第二位置支撑接线片230，从而在将接线片230熔焊或软钎焊到电池220的端子221和222的同时，保持电池220的端子221和222与接线片230稳定地接触。

在附着于翼状单元212的接线片230被焊接到电池220的端子221和222之后，接线片230可以在电池220的端子之间传导和/或传输电。接线片230可以是导电的并且可以包括非磁性材料。例如，在一些实施例中，非磁性材料可以是铜。

使用粘合构件240将接线片230附着于翼状单元212。在一些实施例中，粘合构件240可以是具有基带241及设置在基带241的任一表面上的粘合层242和243的双面胶带。如图6中所绘，在从粘合构件240去除覆盖层245和246之后，暴露粘合层242和243的粘合表面。粘合构件240经由粘合层242附着于夹具210的翼状单元212，使接线片230附着于粘合层243。

在一些实施例中，磁体260可以附着于附着到接线片230的粘合构件240的粘合层242。翼状单元212可以由被构造成响应于磁体260施加的磁力而具有磁性的材料形成，使得磁体可以可卸除地保持到翼状单元212。

当将接线片230附着于翼状单元212时，可以使粘合构件240中的孔240b与翼状单元212的焊接孔212b对齐。在通过利用粘合构件240将接线片230附着于翼状单元212之后，通过将翼状单元212从第一位置旋转到第二位置而使接线片230与电池220的端子221和222接触。由于翼状单元212关于夹具210的主体211旋转，因此附着于翼状单元212的表面的接线片230可以接触电池220的端子221和222。

可以利用处于第二位置的翼状单元212在接线片230与电池220的端子221和222接触的情况下，执行将接线片230熔焊或软钎焊到电池220的端子221和222。在执行焊接工艺时，通过粘合构件240使接线片230维持与翼状单元212的附着状态。穿过翼状单元212的焊接孔212b和粘合构件240的孔240b，通过使焊条（未示出）与接线片230接触可以完成焊接工艺。

在完成将端子221和222焊接到接线片230之后，可以将翼状单元212与接线片230与电池220的端子221和222分开。由于接线片230被焊接到电池220的端子221和222并且接线片230通过粘合构件240附着到翼状单元212，因此可以通过使翼状单元212从第二位置旋转到第一位置来实现翼状单元212与电池220的端子221和222的分开，从而使接线片230和粘合构件240分开。

在翼状单元212与接线片230和粘合构件240分开后，可以将绝缘构件250附着于粘合构件240。绝缘构件250使接线片230和电池220的端子221、222与其他组件电绝缘，并保护接线片230和电池220。

图7是通过参照图6描述的焊接方法制造电池组200的实施例的透视图。电池组200包括：多个电池220；接线片230，具有焊接到电池220中的至少一些端子（未示出）的表面；磁体260，通过利用粘合构件240附着于接线片230的另一表面；绝缘构件250，附着于粘合构件240以覆盖磁体260。

电池组200的电池220通过接线片230而电连接，磁体260和绝缘构件250附着于接线片230的表面。电池组200的结构不限于图7中描绘的结构，即，在不脱离本公开的范围的情况下，电池220的个数、绝缘构件250和接线片230的形状以及接线片230和电池220的连接结构可以不同。

图8是电池组控制系统的实施例的示意性框图。

根据当前实施例的电池组控制系统执行控制电池组300的功能，其中，电池组300具有：电池320；接线片330，具有焊接到电池320的端子321和322的表面；磁体360，附着于接线片330的表面；以及绝缘构件350。

电池组控制系统包括电池组300、根据对电池组300的磁体360的感测而产生信号的磁感测单元383以及电连接到电池组300的接线片330的控制单元340，电池组控制系统被构造为响应于从磁感测单元383接收的感测信号来控制电池组300的充电和放电。

控制单元340可以形成在例如具有半导体芯片和位于半导体芯片中的安装有软件的电子部件的电路基板中，或者可以形成在计算机中。

控制单元340可以包括通过经由信号总线349连接来交换信号的信号接收单元341、电力控制单元343和电源单元342。控制单元340电连接到电源单元381和电力消耗单元382。控制单元340被构造为接收来自磁感测单元383的感测信号。电源单元381被构造为向电池组300提供电力。控制单元340进一步被构造成接收来自电池组300的电力并向电力消耗单元382提供来自电池组300的电力。

信号接收单元341被构造为通过接收来自磁感测单元383的感测信号来感测电池组300是否安装在正确的位置。磁感测单元383感测由电池组300的磁体360产生的磁力或磁场。在一些实施例中，磁感测单元383可以为诸如感测磁力的霍尔传感器的传感器。

电力控制单元343响应于由信号接收单元341接收的来自磁感测单元383的信号来控制电源单元342，可以通过将来自电源单元381的电力提供给电池组300来控制电池组300的充电，或者可以通过将来自电池组300的电力提供给电力消耗单元382来控制电池组300的放电。电力消耗单元382可以是例如便携式电子器件、电动汽车的电子器件或任何其他期望的电力消耗器件。

图9是描述图8的电池组控制系统的操作的流程图。

流程开始，并且在步骤S200感测磁体的存在。通过磁感测单元383来感测磁体360。流程接下来进行到步骤S210，其中，确定电池组300是否安装在正确的位置。如果在步骤S210中确定电池组300没有位于正确的位置，则流程返回到步骤S200。如果电池组300被感测到处于正确的位置，则流程进行到步骤S220，其中，控制单元340控制电池组300的充电和放电。

根据参照图8和图9描述的当前实施例的电池组控制系统感测安装在电池组上的磁体，并响应于感测信号而控制电池组的充电和放电。因此，可以有效地控制电池组。

应该理解的是，这里描述的示例性实施例应该仅以描述性含义被考虑，而不是出于限制性的目的。在每个实施例中的多个特征或方面的描述通常应当被看作可适用于其他实施例中的其他相似的特征或方面。

Claims (16)

1.一种焊接电池组的接线片的方法，所述方法包括：

将多个电池放置在夹具的主体上；

使接线片附着于连接到夹具的主体的翼状单元，接线片具有导电性且由非磁性材料形成，其中，接线片经由设置在接线片和翼状单元之间的粘合构件粘合到翼状单元；

通过使翼状单元移动到接近电池的位置中，使附着于夹具的翼状单元的接线片接触到电池的一个或多个端子；

将接线片焊接到所述多个电池中的每个电池的至少一个端子；以及

使翼状单元与接线片分开，其中，粘合构件保持粘合到接线片。

2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括：在使翼状单元与接线片分开之后，使绝缘构件附着于粘合到接线片的粘合构件。

3.如权利要求1所述的方法，其中，翼状单元可旋转地连接到夹具的主体，以在远离电池的端子的第一位置和邻近于电池的端子第二位置之间旋转。

4.如权利要求3所述的方法，其中，翼状单元形成有一个或多个贯穿翼状单元的焊接孔，焊接孔使接线片的被粘合到翼状单元的表面暴露。

5.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括将磁体附着于粘合构件。

6.如权利要求1所述的方法，其中，粘合构件是在粘合构件的两个表面上均具有粘合层的胶带。

7.如权利要求1所述的方法，其中，粘合构件是被涂覆在翼状单元上的粘合剂。

8.如权利要求4所述的方法，其中，焊接接线片的步骤包括将焊接工具插入穿过翼状单元中的焊接孔并穿过焊接孔接触接线片。

9.如权利要求1所述的方法，其中，接线片由铜形成。

10.一种电池组，所述电池组包括：

多个电池；

接线片，由非磁性材料形成，接线片具有第一表面和第二表面，第一表面焊接到所述多个电池中的每个电池的一个端子；

粘合构件，连接到接线片的第二表面；

磁体，利用粘合构件附着于粘合构件，使得磁体接近接线片的第二表面而进行附着。

11.如权利要求10所述的电池组，所述电池组还包括附着于接线片的第二表面上的粘合构件的绝缘构件，使得绝缘构件覆盖磁体。

12.如权利要求10所述的电池组，其中，粘合构件是在粘合构件的两个表面上均具有粘合层的胶带。

13.如权利要求10所述的电池组，其中，粘合构件是粘合剂。

14.如权利要求10所述的电池组，其中，接线片由非磁性材料形成。

15.如权利要求10所述的电池组，其中，接线片包括铜。

16.一种电池组控制系统，所述电池组控制系统包括：

电池组，包括：多个电池；接线片，具有第一表面和第二表面，第一表面焊接到所述多个电池中的每个电池的一个端子；磁体，附着于接线片的第二表面；

磁感应单元，被构造成根据对电池组的磁体的感测而产生感测信号；以及

控制单元，电连接到电池组的接线片，被构造为响应于从磁感测单元接收到的感测信号来控制电池组的充电或放电。