CN107710456B - 汇流条结构 - Google Patents

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Abstract

公开了一种汇流条结构，其适用于通过从电池组的互连板(ICB)组件中的印刷电路板移除熔断器来减小印刷电路板的占用面积。根据本发明，汇流条结构可以包括：汇流条，其彼此面对并且被定位在电池组的互连板(ICB)组件中的印刷电路板下方；和熔断器壳体，其被定位在汇流条之间，其中熔断器壳体具有在其中的熔断线并且使熔断线经由熔断器壳体的至少一端与汇流条接触。

Description

汇流条结构
技术领域
本公开涉及一种适用于防止部件之间的电路径中的过电流流动的汇流条结构。
本申请要求于2015年7月13日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2015-0099162的优先权，其公开内容通过引用被合并在此。
背景技术
最近，为了减少由车辆的废气引起的空气污染，在通过使用内燃机和/或电动机确保驱动力的研究的基础上制造车辆。因此，车辆按照混合动力汽车、插电式混合动力汽车和电动汽车的顺序已经演进。在这种情况下，混合动力车辆和插电式混合动力车辆包括内燃机、电动机和电池组，而电动车辆包括电动机和电池组，没有内燃机。
电池组已经与混合动力汽车、插电式混合动力汽车和电动汽车一起演进。电池组被构造成可在电动车辆外部充电。电池组包括电池单体、互连板(ICB)组件和电池管理系统(BMS)。电池单体在电池组中串联或并联连接。ICB组件被布置在电池单体周围，并且在电池单体的重复充电和放电期间将与电池单体的温度相对应的电信号和与电池单体的电流或电压相对应的电信号传送给BMS。
BMS从ICB组件接收与电池单体有关的电信号，并且基于电信号控制电池单体的充电和放电。在这种情况下，ICB组件包括汇流条和印刷电路板(PCB)。PCB接触汇流条，并且汇流条分别接触电池单体。另外，汇流条一一对应地电连接到PCB上的熔断器。熔断器切断顺序地通过电池单体和汇流条并且流入PCB的过电流。
然而，因为熔断器以汇流条的数目被布置在PCB上，所以熔断器限制PCB上的部件的间距。因此，汇流条和熔断器之间的电路径的长度可能不减小PCB的尺寸。对汇流条和熔断器之间的电路径的长度已经进行大量的研究。韩国专利申请公开No.10-2014-0095660(2014年8月4日公开)“电池单体壳体和包括电池单体壳体的电池组(a battery cell caseand a battery pack including the same)”中公开了研究的一个示例。
电池单体壳体包括支撑单元和PCB。支撑单元包括连接汇流条，该连接汇流条包裹电池单体的一侧并且分别连接到电池单体。被布置在支撑单元的侧表面上并且连接到连接汇流条的PCB将关于电池单体的温度和电压的信息传送到电池控制单元。在这种情况下，PCB包括被一一对应地布置在汇流条的侧表面上并且直接接触汇流条的熔断器。
然而，因为熔断器被布置在PCB上，所以熔断器限制电池单体壳体中由PCB占据的面积。因此，传统技术可能无助于减小由PCB占据的面积并且因此减小电池组的体积。
发明内容
技术问题
因此，本公开被设计以解决相关技术的问题，并且因此本公开针对提供一种汇流条结构，该汇流条结构适用于减小由互连板(ICB)组件中的印刷电路板(PCB)占据的面积并且因此减小电池组的体积。
本公开的这些和其他目的和优点可以根据以下详细描述被理解，并且将从本公开的示例性实施例变得更加全面显而易见。而且，将容易理解的是，可以通过所附权利要求及其组合中所示的手段来实现本公开的目的和优点。
技术解决方案
在本公开的一个方面中，提供一种汇流条结构，该汇流条结构包括：汇流条，该汇流条彼此面对并且被布置在电池组的ICB组件中的PCB下方；以及熔断器壳体，该熔断器壳体位于汇流条之间，其中，熔断器壳体包括在其中的熔断丝，并且熔断器壳体被构造成经由其至少一端使熔断丝与汇流条接触。
根据本公开，汇流条中的一个汇流条可以被构造成接触PCB，并且另一个汇流条可以接触电池单体的电极引线。
优选地，汇流条可以在其彼此面对的对置端部周围被平坦地布置在同一水平上，并且熔断器壳体可以包括凹槽之间的熔断丝，该凹槽分别被布置在熔断器壳体的两端处并且从熔断器壳体的两端向内延伸，并且熔断器壳体可以被构造成将熔断丝暴露于凹槽并且通过经由凹槽接纳汇流条使汇流条与熔断丝接触。
在本公开的另一方面中，汇流条可以在其彼此面对的对置端部周围平坦地布置在同一水平上，并且具有“U”形横截面的熔断器壳体可以包括熔断丝，该熔断丝被暴露在熔断器壳体的内周表面上，并且熔断器壳体可以被构造成通过经由弯曲部分接纳汇流条使汇流条与熔断丝接触，弯曲部分由熔断器壳体的内周表面限定。
在本公开的另一个方面中，汇流条可以在其彼此面对的对置端部周围被平坦地布置在同一水平上，并且具有“中空矩形”形状的横截面的熔断器壳体可以包括熔断丝，该熔断丝暴露在熔断器壳体的内周表面上，并且熔断器壳体可以被构造成通过经由通孔接纳汇流条使汇流条与熔断丝接触，通孔由熔断器壳体的内周表面限定。
在本公开的另一方面中，汇流条可以分别包括凹槽，该凹槽在汇流条的在同一水平上并且彼此面对的对置端部处从汇流条的端部向内延伸，并且具有矩形柱状形状的熔断器壳体可以包括熔断丝，该熔断丝暴露于熔断器壳体的外周表面，并且熔断器壳体可以被构造成通过由汇流条的凹槽接纳来使熔断丝与汇流条接触。
在本公开的另一方面中，汇流条可以分别包括弯曲端部，该弯曲端部在汇流条的在同一水平上的对置端部处朝向彼此延伸并且彼此面对，并且熔断器壳体可以包括熔断丝，该熔断丝暴露于熔断器壳体的一端处的凹槽，并且熔断器壳体可以被构造成通过经由凹槽接纳弯曲端部来使弯曲端部与熔断丝接触。
根据本公开，汇流条和熔断丝可以包括金属，并且熔断器壳体可以包括透明绝缘材料，该透明绝缘材料将熔断丝从熔断器壳体的内部伸出到熔断器壳体的外部。
有益效果
根据本公开的汇流条结构可以包括互连板(ICB)组件中的汇流条之间的熔断器壳体并且因此减小印刷电路板(PCB)的尺寸。
根据本公开的汇流条结构可以通过从ICB组件中的PCB移除熔断器来减小由PCB占据的面积并且因此通过减小ICB组件和PCB的尺寸来减小电池组的体积。
附图说明
附图图示本公开的优选实施例并且与前述公开一起用作提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是根据本公开的电池组中的互连板(ICB)组件的透视图。
图2是根据本公开的实施例的图1中的印刷电路板(PCB)下方的“P”区域中的汇流条结构的平面图。
图3是图2中的熔断器壳体的详细透视图。
图4是图3的熔断器壳体的修改示例的透视图。
图5是图3的熔断器壳体的另一个修改示例的透视图。
图6是根据本公开的另一个实施例的图1中的PCB下方的“P”区域中的汇流条结构的分解透视图。
图7是根据本公开的另一个实施例的图1中的PCB下方的“P”区域中的汇流条结构的透视图。
图8是图7中的熔断器壳体的透视图。
图9是图示图1的电池组的制造方法和操作机构的分解透视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解的是，说明书和所附权利要求中使用的术语不应该被认为限于一般的和字典的含义，而是基于为了最佳解释允许发明人适当地定义术语的原理基于与本公开的技术方面对应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是为了说明的目的的优选示例，而不旨在限制本公开的范围，因此应当理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下对其作出其他等效物和修改。
在下面描述的实施例中，电池单体可以被称为锂二次电池。在这种情况下，锂二次电池可以统称为二次电池，其中锂离子在充电和放电期间用作工作离子以在正极和负极之间产生电化学反应。然而，显然的是，本公开可以不限于电池的类型。
图1是根据本公开的电池组140中的互连板(ICB)组件130的透视图。
参考图1，在电池组140中，ICB组件130可以包括基座结构20、汇流条结构60和印刷电路板(PCB)120。基座结构20可以接纳在图9中的电池单体9的电极引线6并且将其引导至汇流条结构60的侧表面。汇流条结构60可以位于PCB 120下方。
汇流条结构60可以优选地从基座结构20的周缘区域朝向中央区域延伸，并且在基座结构20中彼此平行，并且呈Z字形(zigzag)形式。在本公开的一个方面中，汇流条60可以经由基座结构20接触电池单体9的电极引线6。PCB 120可以在基座结构20的中央区域中的汇流条结构60上方。
PCB 120可以优选地部分地接纳基底结构20的中央区域中的汇流条结构60并且经由电路图案(未被图示)接触汇流条结构60。更加优选地，每个汇流条结构60可以在基底结构20的中央区域中弯曲并且经由其端部插入到PCB 120中。
图2是根据本公开的一个实施例的图1中PCB 120下方的“P”区域中的汇流条结构60的平面图。
参考图2，汇流条结构60可以包括汇流条32和汇流条33以及熔断器壳体50。汇流条32和33可以沿着一个方向顺序地布置在PCB(图1中的120)下方并且彼此面对。汇流条32可以优选地从周缘区域延伸到PCB 120下方的图1的基座结构20的中央区域并且在基座结构20的中央区域中朝向PCB 120弯曲。
在本公开的一个方面中，汇流条33可以被布置在与汇流条32相同的水平上并且与汇流条32间隔开，并且被部分地插入到PCB 120中。换句话说，汇流条32和33可以在PCB 120的直接下方彼此间隔开，并且在其对置端部周围被布置在同一水平上，并且具有如图2所示的平坦形状。熔断器壳体50可以在汇流条32和33之间。
熔断器壳体50可以优选地经由注入成型包括熔断丝49。熔断丝49可以在熔断器壳体50的内部。熔断丝49可以在熔断器壳体50的内部优选地具有Z字形形状。在这种情况下，汇流条32和33可以经由熔断器壳体50的两端接触熔断丝49。
汇流条32和33以及熔断丝49可以包括金属，并且熔断器壳体50可以包括用于将熔断丝49从熔断器壳体的内部伸出到其外部的透明绝缘材料。
图3是图2中的熔断器壳体50的详细透视图。
参考图3，熔断器壳体50可包括分别布置在其两端并且从其两端向内延伸的凹槽43和凹槽46，并且在凹槽43和46之间包括熔断丝49。熔断丝49可以被暴露于凹槽43和46，并且优选地部分地朝向凹槽43和46的内侧突出。在这种情况下，考虑图2，熔断器壳体50可以构造成经由凹槽43和46接纳汇流条32和33，并且使汇流条32和33与熔断丝49接触。
图4是图3的熔断器壳体50的修改示例的透视图。
参考图4，形成为具有“U”形横截面的熔断器壳体74可以包括由其内周表面限定的弯曲部分62。熔断器壳体74可以经由注入成型包括熔断丝68。熔断器壳体74可以在其内周表面上包括熔断丝68，使得熔断丝68通过暴露于弯曲部分62而从其内周表面部分地突出。在这种情况下，考虑图2，熔断器壳体74可以被构造成经由弯曲部分62接纳汇流条32和33并且使汇流条32和33与熔断丝68接触。
熔断器壳体74和熔断丝68可以分别包括与图2的熔断器壳体50和熔断丝49相同的材料。
图5是图3的熔断器壳体50的另一个修改示例的透视图。
参考图5，形成为具有“中空矩形”横截面的熔断器壳体78可以包括由其内周表面限定的通孔66。熔断器壳体78可以经由注入成型包括熔断丝68。熔断器壳体78可以在其内周表面上优选地包括熔断丝68，使得熔断丝68通过暴露于通孔66而从熔断器壳体78的内周表面部分地突出。在这种情况下，考虑到图2，熔断器壳体78可以被构造成经由通孔66接纳汇流条32和33并且使汇流条32和33与熔断丝68接触。
熔断器壳体78和熔断丝68可以分别包括与图2的熔断器壳体50和熔断丝49相同的材料。
图6是根据本发明的另一实施例的图1中的PCB下方的“P”区域中的汇流条结构100的分解透视图。
参考图6，汇流条结构100可以包括汇流条35和36以及熔断器壳体90。汇流条35和36以及熔断器壳体90可以具有与图1的汇流条32和33以及熔断器壳体50不同的形状。换句话说，汇流条35和36可以直接位于PCB(图1中的120)下方，并且包括从其在同一水平上并且彼此面对的对置端部处从其端部向内延伸的凹槽35A和36A。
熔断器壳体90可以经由注入成型包括熔断丝85。熔断器壳体90可以具有矩形柱状形状并且包括暴露于其外周表面并且从其外周表面部分地突出的熔断丝85。在这种情况下，熔断器壳体90可以被构造成由汇流条35和36的凹槽35A和36A接纳，并且使熔断丝85与汇流条35和36接触。汇流条35和36、熔断丝85和熔断器壳体90可以分别包括与图2中的汇流条32和33、熔断丝49以及熔断器壳体50相同的材料。
图7是根据本公开的另一个实施例的图1中的PCB下方的“P”区域中的汇流条结构110的透视图。
参考图7，汇流条结构110可以包括汇流条38和39以及熔断器壳体109。汇流条38和39以及熔断器壳体109可以分别具有与图1中的汇流条32和33以及熔断器壳体50不同的形状。汇流条38和39可以分别包括在其在同一水平上的对置端部处朝向彼此延伸并且彼此面对的弯曲端部38A和39A。
熔断器壳体109可以经由注入成型包括熔断丝106。熔断器壳体109可以经由其一端接纳弯曲端部38A和39A，并且经由在其中的熔断丝106连接弯曲端部38A和39A。汇流条38和38、熔断丝106以及熔断器壳体109可以分别包括与图2中的汇流条32和33、熔断丝49以及熔断器壳体50相同的材料。
图8是图7中的熔断器壳体109的透视图。
参考图8，熔断器壳体109可以具有在一端处从横截面向内地延伸的凹槽103。考虑到图7，熔断器壳体109可以被构造成在其一端处经由凹槽103接纳弯曲端部38A和39A，并且使得弯曲端部38A和39A与熔断丝106接触。
图9是示出图1的电池组140的制造方法和操作机构的分解透视图。
参考图9，可以制备电池模块10和ICB组件130。电池模块10可以包括被顺序地布置的盒3和在盒3之间的电池单体9。电池单体9可以包括电极引线6。ICB组件130可以包括基座结构20、汇流条结构60和PCB 120。
在图1中描述了基座结构20、汇流条结构60和PCB 120。另外，ICB组件130可以被布置在电池模块10上。在这种情况下，电池单体9的电极引线6可以穿透基座结构20并且被布置在汇流条结构60的侧表面上。
接下来，尽管未被图示，但是电池单体9的电极引线6可以在汇流条结构60的汇流条32上弯曲。电极引线6可以以两个为单位在汇流条32上重叠。电极引线6可以被焊接到汇流条32上。通过前述过程，电池模块10和ICB组件130可以形成电池组140。
为了描述电池组140的操作机制，第一电流I1可以经由被布置于电池组140的外部电气装置(未被图示)被施加到ICB组件130。另外，电池模块10可以经由汇流条结构60和PCB120将第二电流I2传送到ICB组件130。
在这种情况下，当由于外部电气装置的异常操作导致第一电流I1具有较大值时，或者当由于在电池单体9中的一个电池单体处的反复充电和再充电期间的异常操作导致第二电流I2具有较大值时，汇流条结构60的相应的熔断丝49可以被第一电流I1或第二电流I2破坏。另外，熔断丝49的状态可以通过从熔断器壳体的内部伸出到其外部而被验证。
已经详细地描述了本公开。然而，应理解的是，仅通过说明给出特定示例和详细描述(尽管其指示本公开的优选实施例)，因为从该详细描述对本领域的技术人员来说本公开的范围内的各种变化和修改将变得更加显而易见。

Claims (7)

1.一种汇流条结构，所述汇流条结构被布置在电池组的互连板中的印刷电路板下方，所述汇流条结构包括：
汇流条，所述汇流条被沿着一个方向顺序地布置并且彼此面对；和
熔断器壳体，所述熔断器壳体被布置在所述汇流条之间，
其中，所述汇流条中的每一个被构造成经由所述熔断器壳体的至少一端接触所述熔断器壳体，并且所述熔断器壳体包括在其中的熔断丝，并且所述熔断器壳体被构造成经由所述熔断器壳体的所述至少一端使所述熔断丝与所述汇流条接触，并且
其中，所述汇流条中的一个汇流条被构造成部分地插入到所述印刷电路板中，所述汇流条中的另一个汇流条接触电池单体的电极引线，并且所述熔断器壳体被布置在所述汇流条中的所述一个汇流条和所述另一个汇流条之间。
2.根据权利要求1所述的汇流条结构，其中，所述汇流条在其彼此面对的对置端部周围被平坦地布置在同一水平上，并且所述熔断器壳体包括在凹槽之间的所述熔断丝，所述凹槽分别被布置在所述熔断器壳体的两端处并且从所述熔断器壳体的两端向内延伸，并且所述熔断器壳体被构造成将所述熔断丝暴露于所述凹槽并且通过经由所述凹槽接纳所述汇流条而使所述汇流条与所述熔断丝接触。
3.根据权利要求1所述的汇流条结构，其中，所述汇流条在其彼此面对的对置端部周围被平坦地布置在同一水平上，并且所述熔断器壳体包括暴露在所述熔断器壳体的内周表面上的所述熔断丝，并且所述熔断器壳体被构造成通过经由弯曲部分接纳所述汇流条而使所述汇流条与所述熔断丝接触，所述弯曲部分由所述熔断器壳体的所述内周表面限定。
4.根据权利要求1所述的汇流条结构，其中，所述汇流条在其彼此面对的对置端部周围被平坦地布置在同一水平上，并且所述熔断器壳体包括暴露在所述熔断器壳体的内周表面上的所述熔断丝，并且所述熔断器壳体被构造成通过经由通孔接纳所述汇流条而使所述汇流条与所述熔断丝接触，所述通孔由所述熔断器壳体的所述内周表面限定。
5.根据权利要求1所述的汇流条结构，其中，所述汇流条分别包括凹槽，所述凹槽在所述汇流条的在同一水平上并且彼此面对的对置端部处从所述汇流条的端部向内延伸，并且具有矩形柱状形状的所述熔断器壳体包括暴露于所述熔断器壳体的外周表面的所述熔断丝，并且所述熔断器壳体被构造成通过由所述汇流条的所述凹槽接纳而使所述熔断丝与所述汇流条接触。
6.根据权利要求1所述的汇流条结构，其中，所述汇流条分别包括弯曲端部，所述弯曲端部在所述汇流条的在同一水平上的对置端部处朝向彼此延伸并且彼此面对，并且所述熔断器壳体包括暴露于所述熔断器壳体的一端处的凹槽的所述熔断丝，并且所述熔断器壳体被构造成通过经由所述凹槽接纳所述弯曲端部而使所述弯曲端部与所述熔断丝接触。
7.根据权利要求1所述的汇流条结构，其中，所述汇流条和所述熔断丝包括金属，并且所述熔断器壳体包括透明绝缘材料，所述透明绝缘材料使所述熔断丝从所述熔断器壳体的内部伸出到所述熔断器壳体的外部。
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