CN109075282A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池组。电池组包括：电池单体；电路单元；以及锁定构件和引线构件，锁定构件和引线构件彼此组装以在电池单体与电路单元之间形成信号传输路径，其中，锁定构件沿引线构件的组装方向形成在不同位置处，每个锁定构件包括沿与组装方向不同的竖直方向向上突出的止动件以及向下凹入的沟槽部分，引线构件包括与止动件紧密接触的端部以及与沟槽部分紧密接触的按压部分。本发明提供具有用于在多个电池单体与电路单元之间形成电路径的改善的组件组装结构的电池组，以减小多个电池单体与电路单元之间的电阻并且防止组件之间的移动，从而针对多个电路径形成均匀电阻并减小测量误差。

Description

电池组
技术领域
本公开涉及一种电池组。
背景技术
通常，与不能再充电的一次电池不同，二次电池可以被充电并被放电。二次电池用作移动装置、电动车辆、混合动力车辆、电动自行车和不间断电源中的能源，并且根据应用二次电池的外部装置的种类可以以单个电池或者多个电池电连接为一体的电池组的形式使用。
诸如移动电话的小型移动装置可以与单个电池的输出和容量一起操作，但是在当长时间以大量电力驱动时消耗大量电力的电动车辆或混合动力车辆中，由于输出和容量问题，优选地使用包括多个电池的电池组类型。此外，输出电压或输出电流可以根据包括在电池组中的电池的数量而增大。
发明内容
技术问题
提供了一种电池组，该电池组能够通过改善用于在多个电池单体与电路单元之间形成电路径的组件组装结构减小多个电池单体与电路单元之间的电阻并防止组件根据组装强度移动，以提供具有均匀电阻的多条电路径并减少测量误差。
技术方案
根据本公开的方面，
提供了一种电池组，该电池组包括电池单体、电路单元、锁定构件和引线构件，锁定构件和引线构件彼此组装以在电池单体与电路单元之间形成信号传输路径，
其中，锁定构件包括在与引线构件的组装方向不同的上下方向上向上突出的止动件以及向下凹入的沟槽部分，止动件和沟槽部分沿引线构件的组装方向设置在彼此不同的位置处，
引线构件包括与止动件接触的端部和与沟槽部分接触的按压部分。
发明的有益效果
根据本公开，电池组能够通过改善用于在多个电池单体与电路单元之间形成电路径的组件组装结构来减小多个电池单体与电路单元之间的电阻，并且能够通过防止组件被浮置来形成关于多条电路径的均匀电阻并减小测量误差。
附图说明
图1是根据实施例的电池组的分解透视图。
图2是示出引线部与锁定构件的组装的透视图。
图3是示出图2的引线部和锁定构件分离时的透视图，用以描述引线部与锁定构件的组装。
图4是示出图2的引线部和锁定构件分离时的平面图，用以描述引线部与锁定构件的组装。
图5是示出图2的与锁定构件组装的引线部的局部透视图，用以描述引线部与锁定构件的组装。
图6是示出引线部与锁定构件的组装的剖视图。
图7是图6的一部分的放大图。
最优实施方式
在根据本发明实施例的电池组中，
一种电池组包括电池单体、电路单元、锁定构件和引线构件，锁定构件和引线构件彼此组装以在电池单体与电路单元之间形成信号传输路径，
其中，锁定构件包括在与引线构件的组装方向不同的上下方向上向上突出的止动件以及向下凹入的沟槽部分，止动件和沟槽部分沿引线构件的组装方向设置在彼此不同的位置处，
引线构件包括与止动件接触的端部和与沟槽部分接触的按压部分。
例如，按压部分从引线构件的主体朝向沟槽部分向下按压。
例如，按压部分具有围绕连接到引线构件的主体的端部的旋转半径，并且在向下旋转的同时压靠在沟槽部分上。
例如，沟槽部分具有在组装方向上朝向沟槽部分的下部倾斜的接触表面。
例如，按压部分在连接到引线构件的主体的端部和与沟槽部分的接触表面接触的相对端部之间压缩，以提供用于在组装方向上推动引线构件的弹性恢复力。
例如，引线构件通过与止动件接触而被限制在组装方向上行进。
例如，止动件和沟槽部分的接触表面沿引线构件的组装方向分别布置在前向位置和后向位置处。
例如，锁定构件包括用于引导引线构件的组装的导轨。
例如，导轨包括设置在引线构件的在引线构件的宽度方向上的相对侧处的一对导轨以围绕引线构件的相对的边缘。
例如，导轨被构造为沿引线构件的组装方向延伸跨过沟槽部分的接触表面。
例如，沟槽部分包括倾斜的接触表面，所述倾斜的接触表面包括相对于止动件的远边界和近边界。
例如，远边界位于按压部分的旋转半径之外以相对远离止动件。
例如，近边界位于按压部分的旋转半径内以相对靠近止动件。
例如，引线构件包括结合到锁定构件的引线部以及连接到电池单体的电极的连接件。
例如，至少两个电池单体连接到引线构件的连接件。
例如，锁定构件包括结合到引线构件的引线锁定部以及连接到电路单元的布线所连接到的布线锁定部。
例如，布线锁定部包括布线所插入到的沟槽。
例如，锁定构件和引线构件形成用于传输关于电池单体的电压信息的信号的路径，
电路单元被构造为基于电池单体的电压信号执行电池平衡。
具体实施方式
在下文中，下面将参照附图描述根据一个或更多个实施例的电池组。
图1是根据实施例的电池组的分解透视图。
参照图1，电池组可以包括多个电池单体10、用于容纳电池单体10的电池保持件100和用于控制电池单体10的充电操作和放电操作的电路单元50。
电池单体10中的每个可以沿长度方向在其相对端处具有不同的电极，并且可以形成为圆柱体。多个电池单体10可以包括两个或更多个电池单体10。多个电池单体10可以以串联方式、并联方式或组合方式彼此电连接。多个电池单体10可以经由引线构件140(更详细地，引线构件140的连接件120)彼此电连接，多个电池单体10例如可以经由引线构件140的将相同极性的相邻电池单体10电连接的连接件120并联连接，或者可以经由引线构件140的将相反极性的相邻电池单体10电连接的连接件120串联连接。
例如，引线构件140的连接件120可以将电池单体10彼此电连接，也就是说，引线构件140的连接件120可以将相邻电池单体10在第一方向(Z1方向)上并联连接，而将相邻电池单体10在第二方向(Z2方向)上串联连接。更详细地，引线构件140的连接件120可以通过将在第一方向(Z1方向)上形成一对的相同极性的相应电池单体10连接来并联连接电池单体10，并且可以通过将在第二方向(Z2方向)上形成一对的相反极性的相应电池单体10连接来串联连接电池单体10。
通过在第一方向(Z1方向)上并联连接电池单体10并且在第二方向(Z2方向)上串联连接电池单体10，可以获得并联-串联连接的组合连接。因此，可以将电池组的输出容量优化为高容量和高输出。此外，通过经由使用引线构件140的连接件120在第一方向(Z1方向)上形成并联连接并且在第二方向(Z2方向)上形成串联连接，可以减少用于连接相邻电池单体10的引线构件140的数量。
电池单体10可以容纳在电池保持件100中。电池保持件100可以提供与电池单体10匹配的容纳空间。例如，电池保持件100可以包括在第一方向Z1和第二方向Z2上布置的多个圆柱体容纳空间。电池保持件100具有面对电池单体10以围绕电池单体10的内表面102和用于支撑电路单元50的外表面101。
电池保持件100可以具有各种形状，只要可以产生用于电池单体10的容纳空间即可。例如，电池保持件100可以形成为一体或者可以通过组合不同的构件形成。
电池组还可以包括用于控制电池单体10的充电/放电操作的电路单元50。电路单元50获得电池单体10的状态信息，并且可以基于状态信息控制电池单体10的充电/放电操作。例如，电路单元50获得诸如每个电池单体10的温度和电压的状态信息，并且基于状态信息感测诸如过充电、过放电和过热的错误操作，以采取诸如抑制电池单体10的充电/放电操作的保护措施。电路单元50可以布置在电池保持件100的外表面101上。电路单元50可以从电池单体10获得状态信息，并且可以经由引线构件140连接到电池单体10。
根据实施例的电池组可以包括引线构件140和锁定构件150，引线构件140和锁定构件150彼此组装用以在电池单体10与电路单元50之间形成信号传输路径。关于电池单体10与电路单元50之间的信号传输路径，电池单体10可以经由引线构件140的连接件120和引线部130连接到锁定构件150，锁定构件150可以经由引线锁定部151和布线锁定部152连接到电路单元50。引线构件140和锁定构件150可以经由彼此结合的引线部130和引线锁定部151将分别连接到引线构件140和锁定构件150的电池单体10的电极和电路单元50彼此电连接。
引线构件140连接到电池单体10的电极以向电路单元50传输电池单体10的电压信息。例如，引线构件140的连接件120连接到电池单体10的电极，引线构件140的引线部130可以连接到锁定构件150。
锁定构件150可以在引线构件140与电路单元50之间或引线构件140与布线51之间形成信号传输路径。这里，布线51可以将电信号(即，电池单体10的电压信息)输入到电路单元50。例如，锁定构件150可以直接连接到电路单元50或者可以连接到与电路单元50连接的布线51。
引线构件140可以经由锁定构件150连接到电路单元50。这里，锁定构件150可以包括位于引线构件140的一侧处的引线锁定部151和位于电路单元50的一侧处的布线锁定部152。
图2是示出引线部130与锁定构件150的组装的透视图。图3至图5是用于说明图2的引线部130与锁定构件150的组装的图，图3是示出引线部130和锁定构件150分离时的透视图，图4是示出引线部130和锁定构件150分离时的平面图，图5是示出引线部130与锁定构件150的组装的局部透视图。此外，图6是示出引线部130与锁定构件150的组装的剖视图。图7是图6的一部分的放大图。
作为参考，在上面的附图中，仅示出了引线构件140中的引线部130，在下文中，将基于引线部130提供描述。然而，关于将在下面描述的引线部130的技术细节可以理解为包括引线部130的引线构件140的技术细节。
参照附图，锁定构件150(具体地，引线锁定部151)可以包括引线部130插入到的导轨158。导轨158可以包括在引线部130的宽度方向上彼此面对布置的一对导轨158，以围绕引线部130的相对的边缘。例如，导轨158可以从锁定构件150的主表面向上突出，并且可以一体地弯曲以围绕引线部130的相对的边缘。
锁定构件150可以包括与导轨158叠置的沟槽部分150'。关于导轨158与沟槽部分150'之间的相对位置，导轨158可以沿组装方向延伸跨过沟槽部分150'的接触表面C。稍后将详细地描述沟槽部分150'的接触表面C。导轨158可以在围绕引线部130的相对的边缘的同时牢固地固定引线部130的位置。引线部130的在其宽度方向上的相对的边缘可以被导轨158围绕，按压部分135可以设置在引线部130的在宽度方向上的中心处。如稍后描述的，当引线部130的按压部分135与沟槽部分150'的接触表面C接触时，按压部分135的相对侧处的边缘可以被导轨158围绕以被固定。
锁定构件150可以包括在其一端处的引线锁定部151和在与引线锁定部151相对的另一端处的布线锁定部152，引线部130结合到引线锁定部151。布线锁定部152可以直接连接到电路单元50，或者可以连接到与电路单元50连接的布线51。布线锁定部152可以包括从锁定构件150的主表面竖直向上突出的突起。突起可以直接插入到电路单元50，或者连接到电路单元50的布线51可以插入到突起的沟槽部分152'。
根据本公开的实施例，布线锁定部152的突起可以包括沟槽部分152'，布线51插入到沟槽部分152'，但是在本公开的另一实施例中，布线锁定部152的突起可以直接插入到电路单元50，在这种情况下，可以省略沟槽部分152'。
引线部130可以以滑动方式与锁定构件150组装。贯穿说明书，引线部130的组装方向可以表示引线部130插入到锁定构件150的方向。
锁定构件150(更详细地，引线锁定部151)可以包括沿与组装方向不同的上下方向向上突出的止动件155以及沿引线部130的组装方向在不同的位置处向下凹入的沟槽部分150'。沟槽部分150'可以由止动件155和接触表面C限定，止动件155和接触表面C分别设置在引线部130的组装方向上的前向位置和后向位置处。例如，沟槽部分150'可以具有由止动件155限定的端部和由接触表面C限定的相对端部。然而，根据另一实施例，沟槽部分150'的端部可以限定在与止动件155的位置不同的位置处，沟槽部分150'可以具有在与止动件155分离的位置处的端部和由接触表面C限定的相对端部。例如，止动件155和接触表面C可以分别设置在沿引线部130的组装方向的前向位置和后向位置处。
止动件155和接触表面C可以执行将引线部130固定在锁定构件150的前向位置和后向位置的适当位置处的功能。止动件155可以用作用于防止引线部130进一步向前移动的钩台阶，接触表面C向前(即，在组装方向上)对引线部130加压，以保持引线部130的端部在止动件155处的接触。下面将更详细地描述经由止动件155和接触表面C固定引线部130的位置。
止动件155可以从锁定构件150的主表面向上突出，以调节引线部130的组装位置。引线部130可以滑动地插入到锁定构件150中，此时，引线部130的滑动受止动件155限制以限定引线部130的组装位置。也就是说，止动件155限定引线部130不再被推动以确定引线部130的适当位置的组装极限。也就是说，引线部130的适当位置可以表示引线部130的端部紧靠在止动件155上的位置。引线部130的端部可以保持在紧靠在止动件155上的位置处，这可以表示引线部130和止动件155可以相对于彼此不摇动或不移动。
例如，当引线部130和锁定构件150相对于彼此摇动或移动时，由引线部130和锁定构件150形成的信号传输路径的电阻改变，并且会引起电压信号的测量误差。例如，当来自多个电池单体10的信号传输路径具有相同的电阻时，通过每条信号传输路径传输的电压信号可以是可靠的。与上述不同，当引线部130和锁定构件150相对于彼此移动时，每条信号传输路径的电阻频繁改变，并且每条信号传输路径会具有与其它信号传输路径的电阻不同的电阻。因此，通过每条信号传输路径获得的电压信息具有测量误差。基于具有测量误差的电压信号执行的电池平衡(Cell balancing)不会解决电池单体10之中的充电和放电状态的偏差或者会干扰正常的充电和放电操作。
根据实施例，因为引线部130和锁定构件150被固定在其适当位置处，因此，来自不同电池单体10的信号传输路径具有均匀的电阻，并且不发生电压信号的测量误差。
引线部130可以在组装方向上被推压，因此，引线部130的端部与止动件155接触。这里，引线部130可以通过设置在引线部130中的按压部分135被按压。
按压部分135可以包括连接到引线部130的主体的端部135a以及与锁定构件150的接触表面C接触的相对端部135b。按压部分135可以处于弹性压缩状态，并且可以向端部135a和相对端部135b提供弹性恢复力。也就是说，按压部分135可以相对于锁定构件150的接触表面C在组装方向上施加推动引线部130的弹性恢复力，因此，引线部130的位置可以在与限定组装极限的止动件155接触的状态下被固定。按压部分135可以在端部135a与相对端部135b之间保持其弹性变形状态，并且因此可以提供弹性恢复力。也就是说，按压部分135可以包括在弹性区域内在纵向方向上压缩的板簧。
按压部分135可以从引线部130的主体向下按压到沟槽部分150'。当引线部130滑动时，按压部分135和沟槽部分150'在按压部分135和沟槽部分150'彼此面对的位置处彼此相邻，并且朝向沟槽部分150'按压的按压部分135自然地进入沟槽部分150'。这里，按压部分135向下(即，朝向沟槽部分150')按压，并且可以与沟槽部分150'的接触表面C强制地物理接触。
沟槽部分150'包括与按压部分135接触的接触表面C。在本公开中，接触表面C可以在组装方向上朝向其下部逐渐倾斜。也就是说，接触表面C可以朝向组装方向倾斜以将按压部分135向组装方向推动。在按压部分135进入沟槽部分150'之后，按压部分135与沟槽部分150'的接触表面C接触而可以朝向组装方向被推压。也就是说，在通过止动件155限制引线部130在组装方向上移动的状态下，接触表面C在与按压部分135保持弹性接触的同时提供用于在组装方向上推动按压部分135的弹性力，因此，包括按压部分135的引线部130可以保持在适当位置，即，与止动件155接触。
在本公开的实施例中，接触表面C在组装方向上朝向其下部倾斜。接触表面C可以包括线性倾斜表面。然而，根据另一实施例，接触表面C可以具有弯曲的倾斜表面。
引线部130的适当位置表示引线部130的端部与止动件155接触并且按压部分135与接触表面C接触的状态。也就是说，在引线部130的适当位置处，按压部分135进入沟槽部分150'以与沟槽部分150'的接触表面C接触。
参照图6和图7，为了使按压部分135进入沟槽部分150'，接触表面C的远边界C1可以基于止动件155远位于按压部分135的旋转半径(R，与按压部分135的长度对应)之外。当接触表面C的远边界C1位于按压部分135的旋转半径R内时，按压部分135不会进入沟槽部分150'，因此按压部分135不会与沟槽部分150'的接触表面C接触。
当按压部分135与沟槽部分150'的接触表面C接触时，这表示按压部分135在被预定压力按压时与接触表面C接触。为此，基于止动件155，接触表面C的近边界C2可以布置在按压部分135的旋转半径R(与按压部分135的长度对应)内。例如，当接触表面C的近边界C2位于按压部分135的旋转半径R之外时，按压部分135不会与接触表面C接触。例如，与在组装方向上倾斜的接触表面C不同，沟槽部分150'的底表面B是平坦表面，因此，即使按压部分135紧靠在底表面B上时，也不会预计像在接触表面C中那样在组装方向上的推压。
按压部分135的旋转半径R可以与按压部分135的长度基本对应。也就是说，按压部分135在相对于引线部130的主体旋转的同时进入沟槽部分150'，然后与接触表面C接触。因此，在按压部分135进入沟槽部分150'或与接触表面C接触的条件下，重要的是接触表面C的远边界C1或近边界C2是位于按压部分135的旋转半径R之外还是位于按压部分135的旋转半径R内。接触表面C的远边界C1可以与沟槽部分150'沿引线部130的组装方向开始的位置对应。
当引线部130滑动以与锁定构件150组装时，引线部130的按压部分135可以接近面对锁定构件150的沟槽部分150'的位置。按压部分135可以具有围绕连接到引线部130的主体的端部135a的旋转半径R，并且可以在按压部分135的相对端部135b向下旋转时进入沟槽部分150'。这里，为了使按压部分135的相对端部135b平滑地进入沟槽部分150'，沟槽部分150'的外边界(即，远边界C1)可以远位于通过按压部分135的相对端部135b形成的旋转半径R之外。当接触表面C的远边界C1位于通过按压部分135的相对端部135b形成的旋转半径R内时，按压部分135的相对端部135b不会进入沟槽部分150'，因此，按压部分135的相对端部135b不会与接触表面C接触。
按压部分135的一旦进入沟槽部分150'的相对端部135b可以在沿旋转半径R向下旋转的同时与接触表面C接触。也就是说，在沟槽部分150'中，按压部分135的相对端部135b可以在追迹旋转半径R的同时与接触表面C接触。这里，基于止动件155，在接触表面C中最靠近的近边界C2可以位于按压部分135的旋转半径R内。当接触表面C的近边界C2远位于按压部分135的旋转半径R之外时，接触表面C不会与按压部分135接触。这里，即使沟槽部分150'的底表面B与按压部分135接触时，与朝向组装方向倾斜的接触表面C不同，平坦的底表面B也不会在组装方向上对按压部分135加压。
在本说明书中，接触表面C的远边界C1和近边界C2可以分别与接触表面C中的距止动件155最远的位置和最近的位置对应。例如，近边界C2与接触表面C中的距止动件155最近的位置对应，远边界C1可以与接触表面C中的距止动件155最远的位置对应。
当按压部分135的相对端部135b围绕连接到引线部130的主体的端部135a沿旋转半径R向下旋转时，按压部分135的相对端部135b平滑地进入沟槽部分150'并且在沟槽部分150'中与接触表面C接触的条件可以包括与按压部分135的旋转半径R相比远边界C1远位于旋转半径R之外并且近边界C2位于旋转半径R内。贯穿本说明书，可以基于一个参考点(例如，止动件155)来理解旋转半径R与远边界C1和近边界C2之间的相对距离。
接触表面C具有基于止动件155的远边界C1和近边界C2，并且可以包括线性地连接远边界C1和近边界C2的倾斜表面。然而，根据实施例，接触表面C可以是将远边界C1和近边界C2彼此连接的弯曲表面。这里，接触表面C可以在远边界C1与近边界C2之间形成凹面或凸面。
虽然已经参照本公开的示例性实施例具体示出并描述了本公开，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离如由权利要求限定的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，本公开的寻求保护的范围应由所附的权利要求限定。
工业实用性
本公开可以应用于可作为可再充电和可放电的能源的电池以及使用该电池作为驱动电力的各种设备。

Claims (18)

1.一种电池组，所述电池组包括电池单体、电路单元、锁定构件和引线构件，锁定构件和引线构件彼此组装以在电池单体与电路单元之间形成信号传输路径，
其中，锁定构件包括在与引线构件的组装方向不同的上下方向上向上突出的止动件以及向下凹入的沟槽部分，止动件和沟槽部分沿引线构件的组装方向设置在彼此不同的位置处，并且
引线构件包括与止动件接触的端部和与沟槽部分接触的按压部分。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，
按压部分从引线构件的主体朝向沟槽部分向下按压。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，
按压部分具有围绕连接到引线构件的主体的端部的旋转半径，并且在向下旋转的同时压靠在沟槽部分上。
4.根据权利要求3所述的电池组，其中，
沟槽部分具有在组装方向上朝向沟槽部分的下部倾斜的接触表面。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，
按压部分在连接到引线构件的主体的端部和与沟槽部分的接触表面接触的相对端部之间压缩，以提供用于在组装方向上推动引线构件的弹性恢复力。
6.根据权利要求5所述的电池组，其中，
引线构件通过与止动件接触而被限制在组装方向上行进。
7.根据权利要求6所述的电池组，其中，
止动件和沟槽部分的接触表面沿引线构件的组装方向分别布置在前向位置和后向位置处。
8.根据权利要求1所述的电池组，其中，
锁定构件包括用于引导引线构件的组装的导轨。
9.根据权利要求8所述的电池组，其中，
导轨包括设置在引线构件的在引线构件的宽度方向上的相对侧处的一对导轨以围绕引线构件的相对的边缘。
10.根据权利要求8所述的电池组，其中，
导轨被构造为沿引线构件的组装方向延伸跨过沟槽部分的接触表面。
11.根据权利要求1所述的电池组，其中，
沟槽部分包括倾斜的接触表面，所述倾斜的接触表面包括相对于止动件的远边界和近边界。
12.根据权利要求11所述的电池组，其中，
远边界位于按压部分的旋转半径之外以相对远离止动件。
13.根据权利要求11所述的电池组，其中，
近边界位于按压部分的旋转半径内以相对靠近止动件。
14.根据权利要求1所述的电池组，其中，
引线构件包括结合到锁定构件的引线部以及连接到电池单体的电极的连接件。
15.根据权利要求14所述的电池组，其中，
至少两个电池单体连接到引线构件的连接件。
16.根据权利要求1所述的电池组，其中，
锁定构件包括结合到引线构件的引线锁定部以及连接到电路单元的布线所连接到的布线锁定部。
17.根据权利要求16所述的电池组，其中，
布线锁定部包括布线所插入到的沟槽。
18.根据权利要求1所述的电池组，其中，
锁定构件和引线构件形成用于传输关于电池单体的电压信息的信号的路径，并且
电路单元被构造为基于电池单体的电压信号执行电池平衡。
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