CN106816572A - 电动汽车用电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动汽车用电池。本发明包括：多个电池单元；外廓框架，层叠所述电池单元；及感应信号装置，以图案的形态配置在所述外廓框架，并将薄膜的金属材料通信线路提供给所述外廓框架，并且其一侧及另一侧连接于所述电池单元的电极及终端。本发明通过感应信号装置能够顺利传输感应信号。

Description

电动汽车用电池
技术领域
本发明涉及电动汽车用电池，更详细地说涉及供给电源的电池单元的电压或温度等信息通过感应信号装置提供给电池管理系统(BMS:BatteryManagement System)的电动汽车用电池。
背景技术
一般地说，电动车(electric vehicle)或混合动力汽车(hybrid vehicle)是利用已充电于电池的电力来进行运作的，随着高油价及环境整治被分类为环保汽车并正在逐渐扩大普及成为了趋势。
这种电动车或混合动力汽车要求高电力，据此安装的电池为以串联或并联的方式连接多个电池单元来反复充电或放电的同时将电源供应给车辆。
在最近，为了更加有效地管理设置在车辆的电池，在车辆也一同单独设置了电池管理系统(BMS:Battery Management System)。
这种电池管理系统为，通过设置在电池单元(battery cell)的传感线来相互连接，在电池充电时，起到电池单元的平衡作用，并屏蔽低电压、过电压及高热等的同时管理电池的整体状态。
但是，如上所述的电池为，设置在所述电池单元的传感线以向电池单元外部暴露的状态设置其传感线，因此容易受潮，进而存在在电池单元与传感线之间产生短路现象，并且在安装作业时存在可能断线的缺点。
尤其是，考虑到这种电池为分别在以层叠状态连接的电池单元设置传感线，存在因短路发生火灾的危险。
并且，这种电池因暴露状态的传感线生成噪音，因此也存在诱发电池管理系统故障的缺点。
在其背景技术部分记载的事项是为了增进对发明背景的理解而记述的，这对于在其技术所属技术领域具有通常知识的技术人员可包括不是公知的现有技术的事项。
【现有技术文献】
【专利文献】
(专利文献1)韩国专利公报第10-2013-0113736号(2013.10.16)
发明内容
(要解决的问题)
本发明是为了解决上述问题而提出的，进而将要提供一种电动汽车用电池，其为通过配置在电池单元一侧的外廓框架的薄膜的通信线路，相互连接电池单元与电池管理系统。
尤其是，提供通信线路通过印刷在外廓框架形成为薄膜并与外廓框架形成一体的电动汽车用电池。
并且，具有能够从外部保护薄膜通信线路的机构的电动汽车用电池。(解决问题的手段)
为了达成上述目的的本发明包括：多个的电池单元；外廓框架，配置在所述电池单元的外廓，并且层叠所述电池单元；及感应信号装置，配置在所述外廓框架，并且其一侧与所述电池单元的电极连接，而另一侧配置有终端并且通过所述终端与电池管理系统连接，向电池管理系统施加用于感应电池单元的感应信号，其中，所述感应信号装置至少由一个图案构成，其中至少一个的所述图案沿着所述电池单元的外廓印刷被在所述外廓框架上，并将薄膜的金属材料通信线路提供给所述外廓框架。
所述图案可构成为，包括：感应图案，其为导电体材质，并且被印刷在所述外廓框架并施加所述感应信号；及屏蔽图案，以对应于所述感应图案宽度的宽度配置在所述感应图案的外侧，并屏蔽所述感应图案。
所述感应图案可由铜(Cu)构成，而所述屏蔽图案可由镍(Ni)构成。
所述感应信号装置还包括图案轨道，所述图案轨道在所述外廓框架上以沿着所述电池单元的外廓形成凹槽形状，并且根据所述图案被印刷于其内侧，将所述图案的印刷路径提供给所述外廓框架。
本发明还可包括屏蔽并密封所述图案外侧的气密保持手段。
所述气密保持手段可由配置在所述图案外侧的UV(Ultra-Violet)涂层构成。
所述感应信号装置还需包括至少一个凸出部，所述凸出部在所述感应图案的一侧面延长形成，扩张所述感应图案的剖面面积。
所述气密保持手段还需包括裙边，所述裙边配置在与所述外廓框架面对的所述涂层的对面并且插入所述外壳框架。
(发明的效果)
如上所述本发明为，感应信号装置将通过印刷构成图案的通信线路提供给外廓框架，因此能够省略设置通信线路的工艺，据此不仅能够缩短制造时间，还能防止在安装工作上断线。
尤其是，感应信号装置的通信线路通过印刷形成为图案，因此能够将通信线路的厚度形成薄膜型，据此也能够减少外廓框架的厚度使外廓框架变得紧凑。
另外，感应信号装置由感应图案及屏蔽图案构成，因此通过屏蔽图案屏蔽感应图案，不仅能够从外部保护感应图案，还能够隐蔽感应图案，其中感应图案与电池管理系统电气性连接，屏蔽图案则屏蔽感应图案。
另外，在感应图案及屏蔽图案由铜及镍构成的情况下，通过感应图案能够顺利地施加感应信号，并且通过屏蔽图案不仅能够提高感应图案的耐化学性或耐久性还能够防锈，并且通过镍特有的颜色，也能够保障感应图案的外形美观。
并且，提供通信线路的图案被印刷在形成在外廓框架的沟槽型图案轨道的内侧，因此能够防止图案的剥离或划痕等，并且图案轨道及图案通过能够自动化的装备的激光加工及印刷装置被加工及印刷的情况下，能够谋求作业工序的自动化，因此能够提高整体生产性及节省制造成本。
同时，在具有密封图案的气密保持手段的情况下，能够从水分中保护金属材质的通信线路，并且在气密保持手段由UV涂层构成的情况下，将UV涂层材料涂布乃至印刷于图案的表面，进而能够容易地密封图案。
再则，所述感应图案通过密封图案及涂层被屏蔽及保护，据此能够防止电池单元与感应图案之间产生短路现象，并且能够将潜在的火灾危险最小化，并且不仅能够防止噪音，还能够防止因噪音而在在电池管理系统产生的故障。
再则，在感应图案配置有凸出部的情况下，能够实质性地扩张感应图案的截面面积，因此根据需要能够容易地改变感应图案的通电性能。
再则，在图层配置有裙边的情况下，通过裙边二次屏蔽水分进入，因此能够更加提高防水性能。
除此之外，对于因本发明的实施例能够获得或预测到的效果，将在本发明的实施例的详细说明中直接性或暗示性地公开。即，对于根据本发明的实施例预测到的效果，将在后述的详细说明中公开。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电动汽车用电池的分解立体图。
图2是根据本发明实施例的电动汽车用电池的平面图。
图3是示出在根据本发明实施例的电动汽车用电池适用的感应信号装置的构成的扩大图1的Ⅲ-Ⅲ线的剖面图。
图4是扩大示出根据本发明另一实施例的电动汽车用电池的一部分的剖面图。
(附图标记说明)
1：电动汽车用电池 3：电池单元
5：外廓框架 7：感应信号装置
9：图案轨道 11：电极
13：终端 15：感应图案
17：屏蔽图案 19：涂层
具体实施方法
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。但是，在图面示出的各个构成要素的大小及厚度为了便于说明而任意示出的，因此本发明不必限定于在图面示出的，并且为了明确地示出各个部分及区域而扩大示出了厚度。另外，为了明确地说明本发明的实施例，删除了与说明无关的部分，并且通过说明书整体内容，对于相同或类似的构成要素赋予了相同的图面符号来进行了说明。在以下的说明中将构成的名称区分为第一、第二是为了区分名称相同的构成，不必限定其顺序。并且，在说明书整体内容中说明某一部分包括某一构成要素时，只要没有特别反对的记载，并不是要将其他构成要素除外，而是意味着还可包括其他构成要素。并且在说明书记载的...单元、...手段等用语意味着至少一种功能或动作的概括性的构成的单位
根据本发明实施例的电动汽车用电池如图1及图2所示包括电池单元(battery cell)3、外廓框架5及感应信号装置7。
所述电池单元3为多个并将所需电源供应于车辆。这种电池单元3是在该技术领域广泛使用的公知技术，因此将省略其详细说明。
所述外廓框架5如图1及图2所示形成轮廓体形状，并分别配置在电池单元3的外廓，与另一电池单元3的外廓框架5相互层叠。
这时，所述外廓框架5在与另一电池单元3的外廓框架5层叠时，可介入散热板(未图示)，这种散热板将在充电及放电时产生的热气排放到外部。
另外，所述散热板内装冷却热气的冷却管(未图示)，这种技术是在该技术领域广泛使用的公知技术，因此将省略其详细说明。
所述感应信号装置7为，如图2所示在外廓框架5上将电池单元3与单独设置的电池管理系统(未图示)相互电气性连接。这种所述感应信号装置7为，如图所示其一侧与电池单元3的电极11连接，而另一侧则通过终端13与电池管理系统(BMS:Battery Management System)连接。感应信号装置7向电池管理系统施加用于感应电池单元3的感应信号。
所述感应信号装置7，如图2及图3所示可至少由一个的图案15、17构成，其图案15、17沿着电池单元3的外廓被印刷在外廓框架5上，并将薄膜金属材料的通信线路提供给外廓框架5。即，如同在车辆玻璃窗设置的通常的热线，图案15、17被印刷在外廓框架5。图案15、17是通过通常的印刷装置(未图示)被印刷在外廓框架5，或者也可被通常的镀金工艺或通常的制造回路基板的感光工艺(曝光、显影、蚀刻等工艺)印刷。
在这里，上述的电池管理系统是为了起到电池单元3的平衡作用及屏蔽低电压、过电压及高热等的同时有效地管理电池的整体状态而设置的，这在该技术领域是广泛使用的公知技术，因此将省略其图面及更加详细的说明。
另外，所述外廓框架5沿着电池单元3的外廓可形成如图3所示的凹槽型图案轨道9。图案轨道9为，如图2及图3所示在外廓框架5上中沿着电池单元3的外廓形成凹陷的形状，并且上述的图案15、17被印刷在图案轨道9内侧，据此能够将图案15、17的印刷路径提供给外廓框架5。
所述图案轨道9优选为通过激光加工形成凹陷的形状。这种图案轨道9形成为，因照射于外廓框架5的表面的激光，在表面粗糙度有微小的变化(变得粗糙)。
这时，所述图案轨道9通过激光加工形成在外廓框架5上，据此根据激光加工的特征能够提高加工及设计上的自由度。另外，图案轨道9因激光形成了粗糙的表面，因此在印刷图案15、17时能够容易地附着后述的感应图案15。
以下，将更加详细说明上述的感应信号装置7。
所述感应信号装置7为，如图3所示由印刷于外廓框架5上的能够通电的导电体材质的感应图案15构成。感应图案5施加感应信号。
所述感应图案15为，例如可由铜(Cu)材质构成，并且电气性连接电池管理系统及电池单元3。感应图案15如图3所示优选为被印刷于图案轨道9。
感应信号装置7如图3所示可具有屏蔽感应图案15的外侧，即屏蔽上部的屏蔽图案(Shield)17。
所述屏蔽图案17如图所示由对应于感应图案15的宽度的宽度构成并沿着感应图案15形成。屏蔽图案17为例如由镍(Ni)构成，通过上述的印刷方式可形成在感应图案15的外侧。
这种镍(Ni)为众所周知电气性或导热度小，并且在印刷时粘结性好，并且因其本身的银白色颜色(光泽)提供了美丽的外观，且防锈性能好，耐化学性、耐蚀性、耐磨性及可焊性等优秀。因此，屏蔽图案17优选为由镍构成。这种屏蔽图案17能够更加有效地屏蔽感应图案15同时抑制生锈。
再则，所述屏蔽图案17为，根据屏蔽感应图案15，能够防止与电池单元3发生短路与噪音，因此能够防止潜在的火灾危险及电池管理系统故障。
另外，所述感应信号装置7可被气密保持手段密封，其气密保持手段沿着感应图案15或屏蔽图案17的外侧配置。
所述气密保持手段为，例如可由附着于感应图案15或屏蔽图案17的表面的通常的绝缘性薄膜构成，但是优选为由从液体硬化至固体的通常的UV(Ultra-Violet)涂层材料构成，进而由感应图案15或屏蔽图案17的薄膜的UV涂层19构成。这种UV涂层19通过通常的印刷装置或涂布装置配置在屏蔽图案17的外侧来保护屏蔽图案17及感应图案15。
再则，所述气密保持手段的涂层19将印刷屏蔽图案17及感应图案15的图案轨道9全部屏蔽，进而能够整体保护感应信号装置7，尤其是能够提高防水性，并且能够更加有效地防止短路生成。
在上述中说明了感应信号装置7被单独的印刷装置印刷于图案轨道9，但是并不限定于此，并且也可通过与此类似的所有装置，即作为其一示例为可通过电镀装置(Plating Equipment)以电镀处理的形态进行设置。
根据具有这种构成的本发明实施例的电动汽车用电池1为，感应信号装置7配置在以被涂层19保护的状态下形成在外廓框架5上的图案轨道9，据此能够提高整体防水性及气密性，其中感应信号装置7由电气性连接的感应图案15及屏蔽所述感应图案15的屏蔽图案17构成。
另外，所述感应图案15通过屏蔽图案17及涂层19被屏蔽及保护，因此能防止在电池单元3与感应图案之间产生短路，并且能够将潜在的火灾危险最小化。
再则，根据本发明实施例的电动汽车用电池1为，感应图案15通过屏蔽图案17及涂层19被屏蔽，据此能够防止噪音，进而能够防止因噪音而在电池管理关系产生故障。
同时，根据本发明实施例的电动汽车用电池1为，感应信号装置7及图案轨道9通过能够自动化的激光加工及印刷装置被加工及设置，因此能够将作业工艺自动化，并且能够实现提高整体生产性与节省制造成本。
另外，感应信号装置7如图4所示能在感应图案15的一侧面可延长形成至少一个凸出部15a。凸出部15a实际上扩张了感应图案15的截面面积。因此，感应图案15能够通过凸出部15a确保在传输感应信号上所需的截面面积。
更具体地说，感应图案15由薄膜形成，因此根据感应信号的电流值(大小)可改变截面面积。在配置有凸出部15a的情况下，感应图案15被凸出部15a扩张其截面面积，因此实际上是增加了通电面积，因此能够施加更大电流的感应信号。这种凸出部15a为由其数量、面积或厚度决定感应信号的电流信号。
在配置有凸出部15a的情况下，外廓框架5如图4所示应该在凹槽型图案轨道9形成收容凸出部15a的收容槽9a。这种收容槽9a可通过上述激光加工等形成。因此，外廓框架5为在印刷感应图案15时在收容槽9a形成凸出部15a。
另外，涂层19为如图4所示在面对外廓框架5的对面可延长形成裙边19a。然后，外廓框架5如图4所示可形成插入裙边19a进而挂住裙边19a的挂槽9b。
根据在涂敷涂层19时涂层材料插入于挂槽9b，裙边19a在涂层19形成翅膀形状。裙边19a将台阶提供于如图4所述在涂层19的对面，即下部，进而阻断在涂层19外部流入水分。因此涂层19能够更加确切地密封图案15、17。
以上，说明了本发明的一个实施例，但是本发明并不限定于此，并且对于在本发明所属技术领域具有通常知识的技术人员来说易于从本发明的实施例进行改变，并且包括认为是同等的范围的所有改变。

Claims (5)

1.一种电动汽车用电池，其特征在于，包括：
多个的电池单元；
外廓框架，配置在所述电池单元的外廓，并且层叠所述电池单元；及
感应信号装置，配置在所述外廓框架，并且其一侧与所述电池单元的电极连接，而另一侧配置有终端并且通过所述终端与电池管理系统连接，向电池管理系统施加用于感应电池单元的感应信号，
其中，所述感应信号装置至少由一个图案构成，其中至少一个的所述图案沿着所述电池单元的外廓印刷被在所述外廓框架上，并将薄膜的金属材料通信线路提供给所述外廓框架。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用电池，其特征在于，
所述图案，包括：
感应图案，其为导电体材质，并且被印刷在所述外廓框架并施加所述感应信号；及
屏蔽图案，以对应于所述感应图案宽度的宽度配置在所述感应图案的外侧，并屏蔽所述感应图案。
3.根据权利要求1所述的电动汽车用电池，其特征在于，
所述感应信号装置，还包括：
图案轨道，在所述外廓框架上以沿着所述电池单元的外廓形成凹槽形状，并且根据所述图案被印刷于其内侧，将所述图案的印刷路径提供给所述外廓框架。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电动汽车用电池，其特征在于，还包括：
气密保持手段，屏蔽并密封所述图案的外侧。
5.根据权利要求4所述的电动汽车用电池，其特征在于，
所述气密保持手段由配置在所述图案外侧的UV涂层构成。
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