CN115693045A - 电池组 - Google Patents

Abstract

提供了一种电池组，所述电池组包括：电池单体，具有向外延伸的单体接线片；保护电路模块，电连接到单体接线片以防止电池单体的过充电和过放电；以及模块壳体，容纳保护电路模块并且安装在电池单体上，其中，模块壳体包括第一区域、位于第一区域上的第二区域以及从第一区域延伸穿过第二区域的第三区域，并且保护电路模块容纳在设置在第一区域与第二区域之间的腔中。

Description

电池组

本申请基于并要求于2021年7月29日在韩国知识产权局提交的第10-2021-0099794号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

实施例涉及一种电池组。

背景技术

与不可充电的一次电池不同，二次电池可以充电和放电。低容量二次电池可以用于诸如智能电话、功能电话、笔记本计算机、数码相机或摄像机的便携式小型电子装置，而高容量二次电池广泛用作电动机驱动器(诸如在混合动力车辆或电动车辆中的电动机驱动器)的电源以及用于电力存储的电池。二次电池可以包括电极组件和用于容纳电极组件的外部材料，电极组件包括正极板、隔膜和负极板。外部材料可以根据其形状被表征为圆形、棱柱形和袋型。

在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对公开的背景技术的理解，因此其可以包括不构成现有技术的信息。

发明内容

实施例涉及一种电池组，所述电池组包括：电池单体，具有向外延伸的单体接线片；保护电路模块，电连接到单体接线片以防止电池单体的过充电和过放电；以及模块壳体，容纳保护电路模块并且安装在电池单体上，其中，模块壳体包括第一区域、位于第一区域上的第二区域以及从第一区域延伸穿过第二区域的第三区域，并且保护电路模块容纳在设置于第一区域与第二区域之间的腔中。

电池单体可以包括单体接线片连接到的电极组件和用于容纳电极组件的外部材料，其中，外部材料包括第一壳体部分、位于第一壳体部分上的第二壳体部分、位于第二壳体部分前方的第三壳体部分以及从第三壳体部分和第一壳体部分延伸并使单体接线片穿过的第四壳体部分，并且模块壳体可以被安置在第四壳体部分和第三壳体部分上。

模块壳体的第一区域可以位于外部材料的第四壳体部分上，并且模块壳体的第三区域可以位于外部材料的第三壳体部分上。

电池组还可以包括：第一双面胶带，置于模块壳体的第一区域与外部材料的第四壳体部分之间；以及第二双面胶带，置于模块壳体的第三区域与外部材料的第三壳体部分之间。

模块壳体的第三区域的高度可以等于或小于外部材料的第三壳体部分的高度。

模块壳体的第三区域的高度可以大于模块壳体的第二区域的高度。

模块壳体还可以包括从第二区域朝向第一区域突出以将保护电路模块结合的结合突起，并且保护电路模块可以包括凹部，结合突起结合到所述凹部。

保护电路模块可以包括在纵向方向上延伸的连接件，并且模块壳体可以包括开口，连接件穿过所述开口。

模块壳体的第一区域可以包括开口，所述开口被构造为接收电池单体的单体接线片。

电池组可以包括保护带，所述保护带在附着到第四壳体部分的底表面的同时延伸以阻挡模块壳体的腔，并且保护带粘附到模块壳体的第二区域。

附图说明

通过参照附图详细描述示例实施例，特征对于本领域技术人员将变得明显。

图1A和图1B分别是示出根据示例实施例的电池组的平面图和分解透视图。

图2A、图2B和图2C是示出根据示例实施例的电池组的局部放大透视图、前视图和局部剖视图。

图3是示出根据示例实施例的电池组中的示例模块壳体的透视图。

图4是示出根据示例实施例的电池组中的示例模块壳体与示例保护电路模块之间的结合关系的透视图。

图5是示出根据示例实施例的设置在电池组中的示例模块壳体中的示例结合突起的放大图。

图6是示出根据示例实施例的电池组中的示例模块壳体与示例保护电路模块之间的结合关系的透视图。

图7是示出根据示例实施例的电池组中的具有带附着表面的示例模块壳体的透视图。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更充分地描述示例实施例；然而，示例实施例可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反，这些实施例被提供使得本公开将是彻底的且完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达示例实施方式。在附图中，为了图示的清楚，会夸大层和区域的尺寸。同样的附图标记始终表示同样的元件。

如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。此外，将理解的是，当元件A被称为“连接到”元件B时，元件A可以直接连接到元件B，或者居间元件C可以存在于元件A与元件B之间使得元件A和元件B彼此间接连接。

如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是，当术语“包括”或“包含”和/或它们的变型用在本说明书中时，说明存在所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

将理解的是，尽管在此可以使用术语第一、第二等来描述各种构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一构件、元件、区域、层和/或部分区分开。因此，例如，在不脱离本示例实施例的教导的情况下，在下面讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。

为了易于描述，在此可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件或特征与另一(另一些)元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包含装置在使用或操作中的除了图中所描绘的方位之外的不同方位。例如，如果图中的元件或特征被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将随后被定位为“在”所述其它元件或特征“上”或“上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包含上方和下方两种方位。

图1A和图1B分别是示出根据示例实施例的电池组100的平面图和分解透视图。

在图1A和图1B所示的示例中，本示例实施例的电池组100可以包括电池单体110、保护电路模块120和模块壳体130。电池组100可以包括双面胶带140和/或保护带150。电池组100可以包括用于覆盖并保护电池单体110的侧外围的盖161和162，以及用于覆盖并保护电池单体110的后外围的盖163。电池单体110可以包括电极组件110A(见图2C)、正极单体接线片114、负极单体接线片115和外部材料116。正极单体接线片114可以在连接到电极组件110A的正极板111(见图2C)的同时延伸到外部材料116的外部，并且负极单体接线片115可以在连接到负极板(图2C的112)的同时延伸到外部材料116的外部。外部材料116可以包括第一壳体部分116a(见图2C)、第二壳体部分116b、第三壳体部分116c、第四壳体部分118、第五壳体部分117以及外围密封部分119a和119b。正极单体接线片114和负极单体接线片115可以穿过第四壳体部分118延伸到电池单体110的外部。第四壳体部分118可以包括或被称为平台。外部材料116可以保护电极组件110A免受外部环境的影响，并且为了该目的，除了外围密封部分119a和119b之外，第四壳体部分118还可以经受密封处理。第四壳体部分118还可以包括与第一壳体部分116a大致密封的区域。第四壳体部分118可以是指从第三壳体部分116c向前延伸然后被密封的区域以及从第一壳体部分116a向前延伸然后被密封的区域。

保护电路模块120可以包括印刷电路板121，所述印刷电路板121具有凹部121a、正极单体接线片114插入并焊接到其的正极焊接接线片(图2B的122)以及负极单体接线片115插入并焊接到其的负极焊接接线片(图2B的123)。保护电路模块120可以包括充电/放电保护装置(例如，集成电路、开关元件、电阻元件、传感器等)124和连接件125。保护电路模块120可以监测电池单体110的充电/放电电压、充电/放电电流和/或温度，以保护电池单体110免于过充电和过放电。连接件125可以连接到外部电子装置以对电池单体110进行充电或放电。

模块壳体130可以包括第一区域131、第二区域132、第三区域134和第四区域133。彼此间隔开的一对开口131a和131b可以设置到第一区域131。彼此间隔开的测试孔132a和/或结合突起(图5的138)可以设置到第二区域132。腔135可以设置在第一区域131与第二区域132之间。开口137可以设置在第一区域131和第二区域132中的每个的一端处。保护电路模块120可以容纳在模块壳体130的腔135中。

双面胶带140可以置于模块壳体130与电池单体110之间。双面胶带140可以设置为近似“L”形状，并且可以包括第一双面胶带141和第二双面胶带142。

保护带150可以包裹电池单体110和模块壳体130，从而使设置在模块壳体130中的保护电路模块120与外部环境绝缘，并且保护电池单体110免受外部冲击。

盖161和162可以分别包裹电池单体110的外围密封部分119a和119b，并且盖163可以包裹电池单体110的第五壳体部分117，从而保护电池单体110免受外部冲击。

图2A、图2B和图2C分别是示出根据示例实施例的电池组100的局部放大透视图、前视图和局部剖视图。

参照图2A、图2B和图2C，本示例实施例的电池组100可以包括安装到电池单体110的保护电路模块120和模块壳体130。其中容纳保护电路模块120的模块壳体130可以被安置在电池单体110的第四壳体部分118上。

电池单体110可以包括电极组件110A，单体接线片114和115连接到电极组件110A。电极组件110A可以包括正极板111、负极板112和位于正极板111与负极板112之间的隔膜113。电极组件110A可以被外部材料116围绕。液体电解质、凝胶电解质或固体电解质可以容纳在外部材料116内部。外部材料116可以包括或被称为层叠外部材料，在层叠外部材料中，绝缘层分别设置在围绕薄金属膜的上表面和下表面上。外部材料116也可以被称为袋(pouch)。外部材料116可以包括位于电极组件110A下方的第一壳体部分116a、位于电极组件110A上方作为第一壳体部分116a的上部的第二壳体部分116b、位于第二壳体部分116b前方的第三壳体部分116c以及从第三壳体部分116c和第一壳体部分116a延伸并且正极单体接线片114和负极单体接线片115穿过的第四壳体部分118。第四壳体部分118的平面可以基本上平行于第一壳体部分116a的平面和/或第二壳体部分116b的平面，并且可以基本上垂直于第三壳体部分116c的平面。弯曲部分116d还可以设置在第二壳体部分116b与第三壳体部分116c之间。外围密封部分119a和119b可以延伸并且折叠到第四壳体部分118的两侧。

模块壳体130可以被安置在外部材料116的第四壳体部分118和第三壳体部分116c上。模块壳体130可以设置有绝缘材料或者由绝缘材料形成，所述绝缘材料包括聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)。模块壳体130的第一区域131可以位于外部材料116的第四壳体部分118上。模块壳体130的第三区域134可以位于外部材料116的第三壳体部分116c上。模块壳体130可以包括或者被称为模块盖、模块外壳或模块外部材料。

第一双面胶带141可以置于模块壳体130的第一区域131与外部材料116的第四壳体部分118之间。第二双面胶带142可以置于模块壳体130的第三区域134与外部材料116的第三壳体部分116c之间。由第一双面胶带141和第二双面胶带142构成的双面胶带140可以弯曲成近似“L”形状。

模块壳体130可以包括第一区域131、位于第一区域131上方的第二区域132以及从第一区域131向上延伸同时穿过第二区域132的第三区域134。保护电路模块120可以容纳在设置于第一区域131与第二区域132之间的腔135中。腔135可以具有在水平方向和垂直方向上的宽度，以充分地容纳包括印刷电路板121和充电/放电保护装置124的保护电路模块120。

模块壳体130的第一区域131可以容纳正极单体接线片114和连接到正极单体接线片114的正极焊接接线片122，并且还可以包括开口131a和131b，负极单体接线片115和连接到负极单体接线片115的负极焊接接线片123分别容纳在开口131a和131b中。模块壳体130的第三区域134的高度可以小于或等于外部材料116的第三壳体部分116c的高度。模块壳体130的第三区域134的高度可以大于模块壳体130的第二区域132的高度。第三壳体部分116c的高度可以是指范围直到连接到第二壳体部分116b的弯曲部分116d的最上端的高度。

模块壳体130的结合突起138可以从模块壳体130的第二区域132朝向保护电路模块120突出，以便结合到容纳在模块壳体130的腔135中的保护电路模块120。保护电路模块120的凹部121a可以设置在与结合突起138对应的区域中。因此，保护电路模块120的凹部121a可以结合到模块壳体130的结合突起138。

保护电路模块120的连接件125可以在印刷电路板121的纵向方向上延伸。连接件125可以电连接到电子装置，并且可以弯曲成各种形状。模块壳体130可以包括连接件125穿过的开口137。

保护带150的下部区域可以粘附到外部材料116的第四壳体部分118，保护带150的前部区域可以阻挡模块壳体130的腔135，并且保护带150的上部区域可以附着到模块壳体130的第二区域132。因此，通过保护带150，可以确保保护电路模块120的绝缘，并且还可以确保单体接线片114和115的绝缘。

上述电池组100可以通过覆盖保护电路模块120的模块壳体130等的动作来分布坠落冲击(例如，由于坠落引起的冲击)。此外，通过使模块壳体130变薄，电池组100可以具有减小的厚度。此外，电池组100可以通过允许模块壳体130的第三区域134用于将电池单体110的热量发射到外部来改善散热性能。

图3是示出根据示例实施例的电池组100中的模块壳体130的示例的透视图。图4是示出本示例实施例的示例电池组100中的示例模块壳体130与示例保护电路模块120之间的结合关系的透视图。

在图3和图4示出的示例中，结合突起138可以从模块壳体130的第二区域132朝向第一区域131突出。结合突起138可以朝向开口131a和131b突出。

正极单体接线片114和正极焊接接线片122以及负极单体接线片115和负极焊接接线片123可以通过一对开口131a和131b被暴露。

此外，为了防止与外部材料116的外围密封部分119a和119b干涉，台阶139可以进一步在模块壳体130的第一区域131的两侧处设置到模块壳体130的第一区域131。此外，封闭的第四区域133可以设置在模块壳体130的第一区域131和第二区域132中的每个的一侧处。开口137可以设置在模块壳体130的另一侧处，连接件125通过该开口137被引出。

图5是示出设置在本示例实施例的示例电池组100中的示例模块壳体130中的示例结合突起138的放大图。

在图5中所示的示例中，结合突起138可以从模块壳体130的第二区域132朝向第一区域131或开口131a和131b突出。凹部121a可以与结合突起138对应地设置在保护电路模块120的印刷电路板121中。因此，模块壳体130的结合突起138可以结合到保护电路模块120的印刷电路板121的凹部121a，使得一旦印刷电路板121结合到模块壳体130，印刷电路板121和模块壳体130就难以彼此分离。

图6是示出本示例实施例的示例电池组100中的示例模块壳体130与示例保护电路模块120之间的结合关系的透视图。

在图6中示出的示例中，台阶139可以设置在模块壳体130的一侧处，以防止模块壳体130与外部材料116的外围密封部分119a和119b干涉，并且开口137可以设置在模块壳体130的另一端处，以允许(连接到保护电路模块120的)连接件125被引出。

图7是示出本示例实施例的示例电池组100中的具有用于保护带150的附着表面的示例模块壳体130的透视图。

在图7中示出的示例中，并且进一步参照图2C，保护带150可以在粘附到第四壳体部分118的同时覆盖模块壳体130的腔135，并且可以覆盖模块壳体130的第二区域132。因此，保护带150可以覆盖保护电路模块120和单体接线片114和115，从而确保保护电路模块120与单体接线片114和115之间的绝缘。在图7中，为了便于理解，使保护带150的附着表面阴影化。

通过总结和回顾，袋型二次电池可以包括易于变形为各种形状并且具有小重量的层叠袋，并且可以包括安装在层叠袋的一侧上以控制电池的充电和放电的保护电路模块。

如上所述，根据示例实施例的电池组可以包括覆盖保护电路模块的模块壳体，以帮助分布坠落冲击。

当电池组掉落时，包括覆盖保护电路模块的模块壳体的电池组可以将冲击量减少约30％至约40％。

此外，根据示例实施例的电池组可以通过制造薄的模块壳体而具有减小的厚度。

根据示例实施例，在电池组中，容纳保护电路模块的模块壳体可以被安置在第四壳体部分上，因此电池组的厚度可以不增加(例如，电池组的厚度与电池单体的厚度可以基本上彼此相等)，从而能够减小电池组结合到的终端装置的厚度。

此外，根据示例实施例的电池组可以在模块壳体中包括散热元件，从而改善散热性能。在示例实施例中，从电池单体产生的热量可以通过模块壳体快速地消散到外部，例如，模块壳体的第三区域可以用作散热翅片。

在根据示例实施例的电池组中，可以改善模块壳体与电池单体之间的结合力。第一双面胶带和第二双面胶带可以包括具有高热导率的陶瓷粘合层，该陶瓷粘合层可以使来自电池单体的热量能够快速地传递到模块壳体，从而改善散热性能。

在根据示例实施例的电池组中，模块壳体的第三区域的高度可以不大于外部材料的第三壳体部分的高度，因此电池组的厚度可以不增加。

在根据示例实施例的电池组中，结合到模块壳体的保护电路模块不会由于外部冲击而与模块壳体的外部分离。

在根据示例实施例的电池组中，连接件可以在横向方向上延伸，而不是在保护电路模块的前方延伸，因此可以不增大电池组的长度。

在根据示例实施例的电池组中，外部材料可以包括用于在第一壳体部分和第二壳体部分的外围上将第一壳体部分和第二壳体部分密封的外围密封部分，并且模块壳体的第一区域可以包括用于防止与外围密封部分干涉的台阶。台阶可以设置在与模块壳体的外围密封部分中的每个叠置的区域中，这可以便于模块壳体的安装并且/或者防止安装厚度增加。

在根据示例实施例的电池组中，在保护电路模块结合到模块壳体的状态下，电池单体的单体接线片可以(例如，通过激光焊接或者超声波焊接)直接焊接到保护电路模块的焊接接线片，从而简化电池组的制造工艺。

在根据示例实施例的电池组中，模块壳体中的保护电路模块可以用保护带完成(或者以保护带结束)，保护带可以有助于确保与外部环境的绝缘，并改善模块壳体与电池单体之间的结合力。

在此已经公开了示例实施例，尽管采用了特定的术语，但是仅以一般的和描述性的含义来使用并解释它们，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如本领域普通技术人员将清楚的，自提交本申请之时起，除非另外具体地指出，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或者可以与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式上和细节上的各种改变。

附图标记的说明

100：电池组

110：电池单体

110A：电极组件

111：正极板

112：负极板

113：隔膜

114：正极单体接线片

115：负极单体接线片

116：外部材料

116a：第一壳体部分

116b：第二壳体部分

116c：第三壳体部分

117：第五壳体部分

118：第四壳体部分

119a、119b：外围密封部分

120：保护电路模块

121：印刷电路板

121a：凹部

122：正极焊接接线片

123：负极焊接接线片

124：充电/放电保护装置

125：连接件

130：模块壳体

131：第一区域

131a：台阶

131a、131b：开口

132：第二区域

132a：测试孔

133：第四区域

134：第三区域

135：腔

137：开口

138：结合突起

141、142：第一双面胶带、第二双面胶带

150：保护带

161、162：盖

163：盖

Claims (11)

1.一种电池组，所述电池组包括：

电池单体，具有向外延伸的单体接线片；

保护电路模块，电连接到所述单体接线片；以及

模块壳体，容纳所述保护电路模块并且安装在所述电池单体上，

其中，所述模块壳体包括第一区域、位于所述第一区域上的第二区域以及从所述第一区域延伸穿过所述第二区域的第三区域，并且所述保护电路模块容纳在设置于所述第一区域与所述第二区域之间的腔中。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，

所述电池单体包括电极组件和容纳所述电极组件的外部材料，所述单体接线片连接到所述电极组件，

所述外部材料包括第一壳体部分、位于所述第一壳体部分上的第二壳体部分、位于所述第二壳体部分前方的第三壳体部分以及从所述第三壳体部分和所述第一壳体部分延伸并且使所述单体接线片穿过的第四壳体部分，并且

所述模块壳体被安置在所述第四壳体部分和所述第三壳体部分上。

3.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述模块壳体的所述第一区域位于所述外部材料的所述第四壳体部分上，并且所述模块壳体的所述第三区域位于所述外部材料的所述第三壳体部分上。

4.根据权利要求3所述的电池组，所述电池组还包括：

第一双面胶带，置于所述模块壳体的所述第一区域与所述外部材料的所述第四壳体部分之间；以及

第二双面胶带，置于所述模块壳体的所述第三区域与所述外部材料的所述第三壳体部分之间。

5.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述模块壳体的所述第三区域的高度等于或小于所述外部材料的所述第三壳体部分的高度。

6.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述模块壳体的所述第三区域的高度大于所述模块壳体的所述第二区域的高度。

7.根据权利要求1所述的电池组，其中，

所述模块壳体还包括从所述第二区域朝向所述第一区域突出以将所述保护电路模块结合的结合突起，并且

所述保护电路模块包括凹部，所述结合突起结合到所述凹部。

8.根据权利要求1所述的电池组，其中，

所述保护电路模块包括在所述保护电路模块的纵向方向上延伸的连接件，并且

所述模块壳体还包括开口，所述连接件穿过所述开口。

9.根据权利要求2所述的电池组，其中，

所述外部材料还包括外围密封部分，用于在所述第一壳体部分和所述第二壳体部分的外围上将所述第一壳体部分和所述第二壳体部分密封，并且

所述模块壳体的所述第一区域包括用于防止与所述外围密封部分干涉的台阶。

10.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述模块壳体的所述第一区域包括开口，所述开口被构造为接收所述电池单体的所述单体接线片。

11.根据权利要求2所述的电池组，所述电池组还包括保护带，所述保护带在附着到所述第四壳体部分的底表面和所述模块壳体的所述第二区域的同时延伸，并且阻挡所述模块壳体的所述腔。

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