CN110574220A - 电池模块 - Google Patents

Abstract

根据本发明一个实施方式的电池模块是包括温度传感器的电池模块，该电池模块包括：上面安装有温度传感器的柔性印刷电路板；与柔性印刷电路板的上面安装有温度传感器的部分交叠的电池单元；以及位于柔性印刷电路板上方的上板，其中，通过切割上板的一部分而形成的弹性构件按压柔性印刷电路板的上面安装有温度传感器的部分，使得电池单元和柔性印刷电路板彼此接触。

Description

电池模块

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月6日向韩国知识产权厅提交的韩国专利申请No.10-2017-0146776的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

本发明涉及一种电池模块，并且把更具体地说，涉及一种包括具有弹性构件的上板的电池模块。

背景技术

近来，随着移动装置的技术发展和需求的增长，对作为能源的可充电电池的需求已经迅速增加。因此，已经进行了关于能够满足各种需求的可再充电电池的各种研究和开发。

可再充电电池根据形状能够分类为圆柱形可再充电电池、方形(prismatic)可再充电电池和袋型可再充电电池，并且就材料而言，对作为具有高能量密度和高放电电压以及输出稳定性的锂离子电池和锂离子聚合物电池的锂可再充电电池的需求高。

可再充电电池连续地重复充电和放电，并且通过这样的过程，产生大量的热并且电池的输出电压状态可改变。由于发热引起的温度增加和输出电压改变导致使用相应电池的元件故障，操作效率恶化，并缩短了电池的寿命。

另外，由于电池组包括其中多个电池单元嵌入在电池组壳体中的电池模块结构，因此当在一些电池单元中发生过电压、过电流和过热时，电池组的安全性和操作效率可能出现问题。因此，温度传感器等连接到电池单元以控制电池单元，同时实时或以规则间隔确定电池单元的操作状态。然而，依据温度传感器与电池单元的接触程度，可能发生温度测量误差。

发明内容

技术问题

本发明的示例性实施方式致力于提供一种电池模块，在该电池模块中朝向电池单元的方向施加力，因此温度传感器稳定地接触电池单元，从而提高电池单元温度的测量精度。

然而，本发明的实施方式要解决的问题不限于上述问题，而是能够在本发明所包括的技术构思的范围内进行各种扩展。

技术方案

根据本发明示例性实施方式的包括温度传感器的电池模块包括：设置有温度传感器的柔性印刷电路板；与柔性印刷电路板的设置有温度传感器的部分交叠的电池单元；以及设置在柔性印刷电路板上方的上板，其中上板被部分地切割并因此形成弹性构件，并且弹性构件按压柔性印刷电路板的设置有温度传感器的部分，由此电池单元和柔性印刷电路板彼此接触。

电池模块可以包括布置在上板和柔性印刷电路板之间的压缩垫。

电池模块还可以包括布置在压缩垫和上板之间的第一粘合剂层；以及布置在压缩垫和柔性印刷电路板之间的第二粘合剂层。

第一粘合剂层和第二粘合剂可分别设置为双面胶带。

通过弹性构件的弹力在朝向电池单元的方向上施加力，使得温度传感器和电池单元可以保持接触状态。

温度传感器可以是热敏电阻。

弹性构件和电池之间的间隙可以小于上板和电池单元之间的间隙。

电池单元可以设置为多个，并且多个电池单元的叠层方向可以与上板的顶表面平行，并且柔性印刷电路板可以与电池单元的侧表面接触。

弹性构件可以在上板中形成为多个，并且每个弹性构件可以与不同的电池单元接触。

压缩垫可以由聚氨酯泡沫形成。

技术效果

根据示例性实施方式，可以能够一种电池模块，其中通过使用形成在上板上的弹性构件向电池单元施加力，将温度传感器稳定地附接到电池单元，从而提高了电池单元的温度测量精度。

附图说明

图1是根据本发明示例性实施方式的电池模块的示意性立体图。

图2是图1中的部分“A”的局部放大图。

图3是图1的部分“A”内部的局部示意图。

图4是沿图2的线I-I'截取的截面图。

图5是通过露出图1中的上板的多个电池单元的阵列的立体图。

具体实施方式

下面将参照附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施方式。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同方式修改所描述的实施方式，而所有这些都不脱离本发明的精神或范围。

附图和描述本质上被认为是示例性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

此外，在附图中，为了更好地理解和易于描述，任意地呈现各元件的尺寸和厚度，但是本发明不限于此。在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。另外，为了便于描述和更好地理解，在附图中夸大了一些层和区域的厚度。

应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”时，该元件能够直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。词语“上”或“上方”表示位于对象部分上或下方，并非必然意味着基于重力方向位于对象部分的上侧。

另外，除非明确地相反描述，否则词语“包括”将被理解为暗含包括所提及的元件但不排除任何其它元件。

此外，在本说明书中，短语“在平面上”表示从顶部观察对象部分，短语“在截面上”表示从侧面观察通过垂直切割对象部分而形成的截面。

图1是根据本发明示例性实施方式的电池模块的示意性立体图。

参照图1，根据本发明示例性实施方式的电池模块1000包括电池单元叠层110、第一端板100a和第二端板100b、上板200和下板(未示出)。电池单元叠层110可以由电池盖300覆盖。

在本示例性实施方式中，上板200被部分地切割，使得可以形成弹性构件210。这样的弹性构件210可以设置为多个，并且弹性构件210可以朝向电池单元叠层110弯曲。现在将照图2至图4详细描述根据本示例性实施方式的弹性构件210。

图2是图1的部分A的局部放大图。图3示意性地示出了图1的部分A的内部。图4是沿图2的线I-I'截取的截面图。

参照图1和图2，根据本示例性实施方式的弹性构件210可以通过部分地切割上板200而形成。具体地，形成为形状的切口220在上板200的一部分中形成，并且上板200的保留在由切口220围绕的部分中的部分变为弹性构件210。切口220可以在上板200中形成多个，并且弹性构件210形成在多个切口220中的每一个中，因此，弹性构件210可以设置为多个。

参照图3，柔性印刷电路板250布置在弹性构件210的下端。柔性印刷电路板250的一端沿着弹性构件210延伸的方向延伸，并且弹性构件210可以在图1的x轴方向上与柔性印刷电路板250大部分交叠。

在本示例性实施方式中，压缩垫230布置在弹性构件210和柔性印刷电路板250的一端之间。压缩垫230可以由聚氨酯泡沫形成。由于附加形成了压缩垫230，所以能够提高弹性构件210的耐久性。另外，即使当稍后将描述的电池单元的侧表面部分与顶板200的顶表面不完全平行时，通过压缩垫230的缓冲效果，也可以增加柔性印刷电路板250和电池单元彼此接触的区域。换句话说，由于由聚氨酯泡沫等形成的根据本实施方式的压缩垫230具有尺寸稳定性，因此它能够在非平坦表面上使用，并且压缩垫230增加了接触表面或接触性，并且具有耐久性，从而确保了与振动和冲击有关的性能。

参照图4，根据本示例性实施方式，温度传感器260安装在柔性印刷电路板250中。柔性印刷电路板250中安装有温度传感器260的部分在z轴方向上与电池单元110e交叠，电池单元110e是图1的电池单元叠层110中所包括的电池单元之一。

在本示例性实施方式中，弹性构件210按压柔性印刷电路板250中安装有温度传感器260的部分，使得电池单元110e和柔性印刷电路板250彼此接触。也就是说，电池单元110e和柔性印刷电路板250彼此直接接触，而不在电池单元110e和柔性印刷电路板250之间布置任何元件，因此温度传感器260能够精确地测量从电池单元110e产生的热量等。

由于弹性构件210沿z轴方向推动电池单元110e，因此通过弹性构件210的弹力在电池单元110e的方向上施加力，温度传感器260和电池单元1102能够稳定地保持接触状态。

另外，粘合剂层240可以形成在压缩垫230的上表面和下表面中的每一个表面中。第一粘合剂层240a可以布置在压缩垫230和弹性构件210之间，并且第二粘合剂层240b可以布置在压缩垫230和柔性印刷电路板250之间。第一粘合剂层240a和第二粘合剂层240b可以设置为双面胶带。柔性印刷电路板250能够通过使用这种双面胶带与弹性构件210组合。

如图4所示，在本示例性实施方式中，弹性构件210和电池单元110e之间的间隙小于上板200和电池单元110e之间的间隙。

温度传感器260可以通过使用热敏电阻来实现。热敏电阻是具有响应于温度而变化的电阻的半导体，并且可以通过混合和烧结诸如铜、锰、镍、钴、铬、铁等的氧化物来形成。这种热敏电阻的优点在于它尺寸小并且能够测量快速的温度变化和精细的温度变化。

温度传感器260所测量的温度信息能够传输到电池模块外部的其它装置。例如，当温度传感器260测量温度时，会将测量的温度信息传输到电池模块外部的电池管理系统(BMS)，因此可以用于控制电池模块。为此，电池模块可以包括用于温度测量的线缆(未示出)，该线缆的一端连接到温度传感器260。连接器可以设置在线缆的另一端，并且连接器可以与诸如BMS的外部装置连接。

图5是通过部分露出图1中的上板而露出的多个电池单元阵列的立体图。

参照图5，图1中的电池单元叠层110包括多个电池单元110a和110b，并且布置了多个电池单元110a和110b的方向可以是与上板200的顶表面平行的X方向。电池单元110a和110b可以各自形成为矩形形状，该矩形形状具有在Y轴方向上的长度和在Z轴方向上的宽度。

如上所述，两个或更多个弹性构件210a和210b形成在上板200中，并且两个弹性构件210a和210b中的每一个可以按压与另一个电池单元的侧表面接触的柔性印刷电路板。

虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施方式的内容描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的实施方式。相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

<附图标记的描述>

1000：电池模块

210：弹性构件

220：切口

230：压缩垫

240：粘合剂层

250：柔性印刷电路板

260：温度传感器

Claims (10)

1.一种包括温度传感器的电池模块，该电池模块包括：

柔性印刷电路板，所述柔性印制电路板设置有所述温度传感器；

电池单元，所述电池单元与所述柔性印刷电路板的设置有所述温度传感器的部分交叠；以及

上板，所述上板设置在所述柔性印刷电路板上方，

其中，所述上板被部分地切割并因此形成弹性构件，并且所述弹性构件按压所述柔性印刷电路板的设置有所述温度传感器的部分，使得所述电池单元和所述柔性印刷电路板彼此接触。

2.根据权利要求1所述的电池模块，该电池模块包括布置在所述上板与所述柔性印刷电路板之间的压缩垫。

3.根据权利要求2所述的电池模块，该电池模块还包括：

第一粘合剂层，所述第一粘合剂层布置在所述压缩垫与所述上板之间；以及

第二粘合剂层，所述第二粘合剂层布置在所述压缩垫与所述柔性印刷电路板之间。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述第一粘合剂层和所述第二粘合剂分别设置为双面胶带。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，通过所述弹性构件的弹力在朝向所述电池单元的方向上施加力，使得所述温度传感器和所述电池单元保持接触状态。

6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述温度传感器是热敏电阻。

7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述弹性构件与所述电池之间的间隙小于所述上板与所述电池单元之间的间隙。

8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池单元设置为多个，并且多个电池单元的叠层方向与所述上板的顶表面平行，并且所述柔性印刷电路板与所述电池单元的侧表面接触。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述弹性构件在所述上板中形成为多个，并且每个弹性构件与不同的电池单元接触。

10.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述压缩垫由聚氨酯泡沫形成。