CN117751479A - 电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池组，可以包括：电池模块，其包括在内部配置多个单体电池的单体电池安装部并且在外部一侧面形成控制模块安装部的电池模块框架、形成于所述电池模块框架的上部并将多个单体电池彼此分离的隔壁、以及在所述电池模块框架的上部配置在所述隔壁之间并且电连接多个单体电池的汇流条；控制模块，其结合于所述控制模块安装部，并控制所述单体电池的工作；以及热敏电阻单元，其连接于所述控制模块并与所述单体电池接触，并且测量所述单体电池的温度。根据本发明，通过构成控制模块一体型热敏电阻，可以提高热敏电阻的组装性，并缩短制作工艺，由此可以预期能够更准确地测量单体电池温度的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池组，更详细地，涉及一种包括在外部一侧面形成有控制模块安装部的池模块框架、以及结合于控制模块安装部的控制模块的电池组。
背景技术
产品组的适用容易性优异且具有高能量密度等电气特性的二次电池不仅应用于便携式设备，而且还普遍应用于由电驱动源驱动电动汽车(EV，Electric Vehicle)或混合动力汽车(HEV，Hybrid Electric Vehicle)。
这样的二次电池不仅具有能够显著减少化石燃料的使用的首要优点，而且还在不产生任何因能源的使用所形成的副产物这一方面作为一种提高环保性及能源效率的新型能源而备受关注。
目前广泛使用的二次电池的种类包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。
这样的单位二次电池单体电池，即，单位单体电池的工作电压约为2.5V～4.5V。因此，当要求比这更高的输出电压时，也会通过将多个单体电池串联连接来构成电池组。此外，根据电池组所要求的充放电容量，也会通过将多个单体电池并联连接来构成电池组。因此，可以根据所要求的输出电压或充放电容量多样化地设定所述电池组中包括的单体电池的数量。
如此，包括多个单体电池的电池组通过多种方式阻断过流以确保使用上的安全性，作为其一例，可以列举当热敏电阻(thermistor)感测到的单体电池温度超过基准值时，BMS模块阻断流经电池组的电流的方式。
目前，用于测量单体电池温度的热敏电阻通常在电池组的制造过程中通过粘接剂或固定胶带粘贴到单体电池上。然而，将热敏电阻粘贴到准确的位置并不容易，并且，当利用粘接剂粘贴时存在的问题时，胶硬化之前可能会在工艺过程中脱离单体电池，并且，当利用胶带粘贴时，不仅工艺过程中可能会脱离单体电池，而且在产品地使用过程中也可能会脱离单体电池。
当粘贴在单体电池上的热敏电阻脱离设计上的粘贴位置时，难以准确地感测单体电池温度，并且在由于短路致使单体电池温度上升时也无法阻断流经电池组的过电流，而这可能会导致电池组着火/爆炸。
因此，当前要求开发一种不仅具有在电池组制造过程中能够良好地固定热敏电阻的结构，而且还具有在电池组的使用过程中也防止热敏电阻脱离其安装位置的结构的电池组。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决上述相关技术领域中的问题而构思的，本发明的目的在于，提供一种通过构成电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)模块一体型热敏电阻，能够提高与电池模块结合时的热敏电阻的组装性并缩短制作工艺，由此能够更准确地测量单体电池温度的电池组。
技术方案
用于实现如上所述的目的的本发明涉及一种电池组，可以包括：电池模块，其包括电池模块框架，该电池模块框架在内部形成有配置多个单体电池的单体电池安装部，并且在外部一侧面形成有控制模块安装部；控制模块，其结合于所述控制模块安装部，并控制单体电池的工作；以及热敏电阻单元，其连接于所述控制模块并与单体电池接触，并且测量单体电池的温度。
此外，在本发明的实施例中，所述控制模块可以包括：控制模块框架，其结合于所述控制模块安装部；主电路板，其配置于所述控制模块框架；以及副电路板，其配置于所述控制模块框架，并与所述主电路板电连接。
此外，在本发明的实施例中，可以在单体电池安装部中形成有沿内侧方向切开的一个以上的切开部，在所述控制模块框架中，在对应于所述切开部的位置形成有向所述切开部方向凸出的一个以上的凸出部，在所述副电路板中形成有延伸到所述凸出部的电路延伸部，在所述凸出部的端部配置有与所述电路延伸部电连接的所述热敏电阻单元，当所述凸出部插入到所述切开部时，所述热敏电阻单元与单体电池接触。
此外，在本发明的实施例中，所述热敏电阻单元可以包括：热敏电阻芯片，其配置于所述凸出部的端部面；以及导热垫，其配置于所述凸出部的端部面，并包围所述热敏电阻芯片。
此外，在本发明的实施例中，可以包括：插入部，其配置于所述切开部的内部两侧面，并向彼此面对的方向凸出；以及插入突起，其配置于所述凸出部的两侧面，并插入到所述插入部。
此外，在本发明的实施例中，所述电池模块还可以包括：支撑块，其配置为从所述控制模块安装部向外侧方向凸出，并且形成有紧固孔；台阶部，其从所述控制模块安装部的两侧端朝内侧方向呈台阶状地形成，并且使所述控制模块框架插入；以及插配件，其形成为从所述控制模块安装部朝外侧方向凸出，所述控制模块可以包括：部件接触部，其形成于所述控制模块框架，且与所述支撑块接触并支撑所述控制模块框架，并且形成有能够与所述紧固孔螺栓紧固的贯通孔；以及插配槽，其形成于所述控制模块框架，且使所述插配件插入并支撑所述控制模块框架。
发明的效果
根据本发明，在电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)模块中一体型地构成热敏电阻(Thermistor)，从而能够提高与电池模块结合时的热敏电阻的组装性，并缩短制作工艺。
由此，最终提高热敏电阻的工作稳定性，并且能够更准确地测量单体电池温度。
附图说明
图1是示出作为本发明的电池组中的电池模块与控制模块的一组装形态的立体图。
图2是示出作为本发明的电池组中的电池模块与控制模块的另一组装形态的立体图。
图3是作为本发明的电池组中的控制模块的一侧立体图。
图4是作为本发明的电池组中的控制模块的另一侧立体图。
图5是示出作为本发明的电池组中在组装电池模块和控制模块时热敏电阻单元与单体电池接触之前的状态的部分平面图。
图6是示出作为本发明的电池组中在组装电池模块和控制模块时热敏电阻单元与单体电池接触后的状态的部分平面图。
具体实施方式
本发明的优点和特征以及实现它们的方法将在参照结合附图详细后述的实施例的过程中变得清楚。但是，本发明不限于下文中公开的实施例，而是可以实现为彼此不同的多种形态，本实施例仅用于使得本发明公开完整，并且向本发明所属技术领域的一般的技术人员完整地告知发明的范畴，本发明仅由权利要求的范围定义。
用于说明本发明的实施例的附图中公开的形状、尺寸、比例、角度、数量等是示例性的，本发明不限于所图示的事项。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成要素。此外，在描述本发明时，当判断为对相关公知技术的具体描述可能会不必要地使本发明的要旨含糊不清时，省略其详细描述。当使用本说明书中述及的“包括”、“具有”、“由......组成”等时，除非使用“仅”，可以追加其他部分。如果构成要素是以单数表达的，除非另有明示性地记载事项，包括含复数的情况。
在解释构成要素，即使不另有明示性记载，也解释为包括误差范围。
在关于位置关系的描述的情况下，例如，当以“在～上”、“在～上部”、“在～下部”、“在～旁边”等描述两个部分的位置关系时，除非使用“正”或“直接”，也可能在两个部分之间配置有一个以上的其他部分。
虽然第一、第二等被用来描述多种构成要素，但这些构成要素不为这些术语所限定。这些术语仅用于区分一个构成要素与另一构成要素。因此，下文中述及的第一构成要素在本发明的技术思想内可以是第二构成要素。
在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成要素。
附图中所示的各构件的尺寸和厚度是为了便于说明而示出的，本发明不必定为所图示的构件的尺寸和厚度所限定。
本发明的多个实施例的各个特征可以部分地或整体地相互结合或组合，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的那样在技术上进行多种联动和驱动，并且各实施例可以相对于彼此独立地实施，也可以通过相关关系一起实施。
下面参考附图对本发明的电池组的优选实施例进行详细描述。
参考图1和图2，作为本发明的电池组100可以包括电池模块300、控制模块200、以及热敏电阻单元250。
所述电池模块300可以包括电池模块框架310、隔壁340、以及汇流条500。
具体地，所述电池模块框架310可以形成所述电池模块300整体外观，并且可以在其内部形成能够配置多个单体电池400的单体电池安装部330。参考图5和图6，可以确认到在所述电池模块框架310的内部呈多个列和行配置有多个单体电池400的状态，并且所述单体电池安装部330形成在所述电池模块框架310的内部与保护多个单体电池400免受外部冲击。
另外，可以在所述电池模块框架310的外部一侧面形成有控制模块安装部320。所述控制模块安装部320可以包括支撑块321、台阶部322、插配件323、以及切开部325、326。
所述支撑块321可以从所述控制模块安装部320朝外侧方向凸出地配置，并且可以在中央侧形成有紧固孔321a。可以在所述紧固孔321a的内部以能够结合螺栓的方式加工有螺纹。在本发明的实施例中，所述支撑块321可以呈十字形状，但不限于此。
所述台阶部322可以从所述控制模块安装部320的两侧端朝内侧方向呈台阶状地形成。所述控制模块200可以插入到所述台阶部322的内侧。
所述插配件323可以在所述控制模块安装部320配置于所述支撑块321的下侧，并且朝外侧方向凸出。在本发明的实施例中，所述插配件323可以呈字形状，但不限于此。
所述切开部325、326形成于所述控制模块安装部320的上部，并且可以呈沿所述单体电池安装部330的内侧方向切开的形态。可以形成有一个以上的所述切开部325、326，而在本发明的实施例中可以形成有2个切开部。在这种情况下，在2个位置插入所述热敏电阻单元250，并使其与单体电池400接触来测量单体电池400的温度，因此可以提高单体电池400的平均温度值的准确度。根据设计规格，可以在更多位置形成所述切开部325、326，并形成插入、接触所述热敏电阻单元250来测量单体电池400的温度。在这种情况下，可以进一步提高单体电池400的平均温度值地准确度。
接下来，参考图5和图6，所述隔壁340形成于所述电池模块框架310的上部，并且可以将多个单体电池400彼此分离开。即使倘若特定单体电池400劣化而局部性地发生火焰或火灾，所述隔壁340也会阻断或延迟这样的火焰或火灾的扩散，因此可以防止或延缓向其他单体电池400蔓延。由此，能够防止或延迟电池模块300整体的劣化的发生。最终，当安装在电动汽车上时，使得能够确保驾驶员的疏散时间和火灾的扑灭时间。
另外，参考图5和图6，所述汇流条500在所述电池模块框架310的上部配置在所述隔壁340之间，并且可以与多个单体电池400电连接。如所公知，所述汇流条500可以使得能够根据需要并联或串联连接多个单体电池400。
另一方面，参考图3和图4，所述控制模块200可以结合于所述控制模块安装部320，并控制单体电池400的工作。在本发明的实施例中，所述控制模块200可以是BMS(BatteryManagement System，电池管理系统)模块。
这样的所述控制模块200可以包括控制模块框架210、主电路板230、副电路板220、电路延伸部221、222、凸出部215、216、部件接触部211a、以及配槽212。
所述控制模块框架210可以形成所述控制模块200的整体的外观，并且可以结合于所述控制模块安装部320。
所述主电路板230可以配置于所述控制模块框架210的中央侧。能够控制单体电池400的电子器件可以电连接并配置于所述主电路板230。在本发明的实施例中，所述主电路板230可以是BMS电路板(BMS Printed Circuit Board)。
所述副电路板220可以与所述主电路板230电连接，并向所述控制模块框架210的上部延伸地配置。在本发明的实施例中，不同于以往，所述副电路板220延伸配置到所述控制模块框架210的上部。此时，所述副电路板220可以是柔性电路板(FPCB：FlexiblePrinted Circuit Board)。
这样将所述副电路板220配置到所述控制模块框架210的上部的技术原因是为了将电路连接延伸到所述凸出部215、216。
所述凸出部215、216可以在所述控制模块框架210的上部朝所述切开部325、326方向凸出地形成在对应于所述切开部325、326的位置。
另外，所述副电路板220可以形成有延伸到所述凸出部215、216的电路延伸部221、222。
这里，所述热敏电阻单元250可以配置在所述凸出部215、216的端部，并且可以与所述电路延伸部221、222电连接。
即，在本发明的实施例中，为了实现用于通过将所述热敏电阻单元250一体式地嫁接到所述控制模块200来提高组装性并缩短制作工艺的目的，将所述副电路板220配置到所述控制模块框架210的上部，并且在所述副电路板220中形成所述电路延伸部221、222以配置到所述凸出部215、216。
相应地，向一体式地结合于所述控制模块200的所述热敏电阻单元250传递电信号，并且只需将所述控制模块200组装于所述电池模块300，所述热敏电阻单元250即可与单体电池400接触来测量单体电池400的温度，相应地，不需要将所述热敏电阻单元250焊接于单体电池400的额外的粘贴工艺。
接下来，所述部件接触部211a可以形成在所述控制模块框架210的上侧，并且可以使所述支撑块321接触地支撑所述控制模块框架210的上侧位置。可以在所述部件接触部211a的中央侧形成使得能够与所述紧固孔321a螺栓紧固的贯通孔211。
所述插配槽212可以形成于所述控制模块框架210的下侧，并且可以插入所述插配块地支撑所述控制模块框架210的下侧位置。
另一方面，参考图4，所述热敏电阻单元250可以连接于所述控制模块200连接并与单体电池400，并且执行测量单体电池400的温度的功能。
这样的所述热敏电阻单元250可以包括热敏电阻芯片251以及导热垫253。
所述热敏电阻芯片251可以配置于所述凸出部215、216的端部面。本发明中使用的热敏电阻芯片(thermistor chip)可以执行利用电阻对应于温度的变化来将热信号转换为电信号并进行传递的传感器功能。
所述导热垫253可以配置于所述凸出部215、216的端部面，并且可以包围所述热敏电阻芯片251。即，并不是所述热敏电阻芯片251直接与单体电池400接触，而是所述导热垫253与单体电池400接触，单体电池400的热可以通过所述导热垫传导并传递到所述热敏电阻芯片251。所述导热垫253可以由弹性材质制成，相应地，当与单体电池400接触时，在形态变形时可以维持接触状态，并消除单体电池400的空隙。相应地，使得单体电池400的温度能够准确地被传递到所述热敏电阻芯片251。
这里，参考图5和图6，在所述切开部325的内侧两侧面配置有插入槽部341。所述插入槽部341在所述切开部325的内侧从两侧面朝彼此面对的方向凸出。虽然图中未示出，但在所述插入槽部341中形成有槽。
另外，在所述凸出部215的两侧面配置有插入突起217。所述插入突起217插入到所述插入槽部341时在所述切开部325的内部固定所述凸出部215的位置。
通过这样的插入槽部341和插入突起217的构造，所述导热垫253可以维持与所述单体电池400的表面稳定地接触的状态。
另一方面，参考图5和图6，图5中公开了示出作为本发明的单体电池100中在对电池模块300和控制模块200进行组装时热敏电阻单元250与单体电池400接触之前的状态的部分平面图，图6中公开了示出作为本发明的电池组100中在对电池模块300和控制模块200进行组装时热敏电阻单元250与单体电池400接触后的状态的部分平面图。
首先，参考图5，在所述电池模块框架310的上部配置有隔壁340和汇流条500，并且在隔壁340的一部分中与控制模块安装部320相连的部分形成有切开部325。在所述切开部325的内侧两侧面形成有一对插入槽部341。
另外，在所述控制模块框架210的上部，柔性电路板的电路延伸部221延伸到凸出部215，并且在凸出部215的端部面配置有导热垫253。如上所述，在导热垫253的内部内置有热敏电阻芯片251。在所述凸出部215的两侧面形成有一对插入突起217。
接下来，参考图6，将所述控制模块200组装到所述电池模块框架310的控制模块安装部320。这通过将所述控制模块200推入所述控制模块安装部320的台阶部322的内侧，并螺栓结合所述贯通孔211和紧固孔321a来组装。
此时，参考Y显示区域，所述凸出部215朝所述切开部325的内侧方向进一步插入，并且所述导热垫253与单体电池400的表面接触。同时，所述插入突起217插入到所述插入槽部341时在所述切开部325的内侧固定所述凸出部215的位置。
如此，仅通过将所述控制模块200组装于所述电池模块300的简单的工艺就使得所述热敏电阻单元250能够与单体电池400自动接触的同时测量单体电池400的温度。
通过将控制模块200和热敏电阻单元250一体式地构成，在控制模块200与电池模块300结合时热敏电阻单元250自动与单体电池400接触，因此最终可以预期提高电池组100的组装性并缩短制作工艺的技术效果。此外，与现有的焊接方式相比，能够提高热敏电阻单元250的工作稳定性，并且能够更准确地测量单体电池400的温度。
以上仅示出了电池组的特定实施例。
因此，应指出的是，本领域技术人员可以容易地理解，在不背离下面的权利要求中记载的本发明的要旨的范围内，可以对本发明进行多种形态的置换、变形。
【工业上的可利用性】
本发明是一种电池组相关技术，具有工业上的可利用性。
Claims (6)
1.一种电池组，其特征在于，包括：
电池模块，其包括电池模块框架，该电池模块框架在内部形成有配置多个单体电池的单体电池安装部，并且在外部一侧面形成有控制模块安装部；
控制模块，其结合于所述控制模块安装部，并控制单体电池的工作；以及
热敏电阻单元，其连接于所述控制模块并与单体电池接触，并且测量单体电池的温度。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
所述控制模块包括：
控制模块框架，其结合于所述控制模块安装部；
主电路板，其配置于所述控制模块框架；以及
副电路板，其配置于所述控制模块框架，并与所述主电路板电连接。
3.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，
在单体电池安装部中形成有沿内侧方向切开的一个以上的切开部，
在所述控制模块框架中，在对应于所述切开部的位置形成有向所述切开部方向凸出的一个以上的凸出部，
在所述副电路板中形成有延伸到所述凸出部的电路延伸部，
在所述凸出部的端部配置有与所述电路延伸部电连接的所述热敏电阻单元，
当所述凸出部插入到所述切开部时，所述热敏电阻单元与单体电池接触。
4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，
所述热敏电阻单元包括：
热敏电阻芯片，其配置于所述凸出部的端部面；以及
导热垫，其配置于所述凸出部的端部面，并包围所述热敏电阻芯片。
5.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，包括：
插入部，其配置于所述切开部的内部两侧面，并向彼此面对的方向凸出；以及
插入突起，其配置于所述凸出部的两侧面，并插入到所述插入部。
6.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，
所述电池模块还包括：
支撑块，其配置为从所述控制模块安装部向外侧方向凸出，并且形成有紧固孔；
台阶部，其从所述控制模块安装部的两侧端朝内侧方向呈台阶状地形成，并且使所述控制模块框架插入；以及
插配件，其形成为从所述控制模块安装部朝外侧方向凸出，
所述控制模块包括：
部件接触部，其形成于所述控制模块框架，且与所述支撑块接触并支撑所述控制模块框架，并且形成有能够与所述紧固孔螺栓紧固的贯通孔；以及
插配槽，其形成于所述控制模块框架，且使所述插配件插入并支撑所述控制模块框架。
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