CN1937298A

CN1937298A - 电池组

Info

Publication number: CN1937298A
Application number: CNA2006101397201A
Authority: CN
Inventors: 金一中
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2026-09-22
Also published as: EP1770804B1; EP1770804A1; KR20070033835A; CN100530804C; JP2007087944A; KR100731432B1; DE602006018404D1; US20070065715A1

Abstract

一种电池组包括各端具有不同极性的多个圆柱形电池，和具有弯曲部分以及与该弯曲部分相关的第一部分和第二部分的导电板，导电板的第一部分接触并固定到至少第一圆柱形电池的第一端，并且导电板的第二部分接触并固定到至少第二圆柱形电池的第二端，以使第一和第二圆柱形电池串联。在从第一和第二圆柱形电池的纵向观看时，导电板的弯曲部分不伸出第一和第二圆柱形电池的外周边。

Description

电池组

相关申请的引用

本申请要求已于2005年9月22日提交给韩国知识产权局的韩国申请2005-88404的优先权，在此将其全部内容合并于此作为参考。

技术领域

本发明的各实施例涉及电池组，更具体地说，涉及这样一种电池组：用于使多个圆柱形电池串联的导电板的弯曲部分不从两个电池之间伸出。因此，将导电板和导电端子接线片之间发生短路的可能性降到最低，其中导电端子接线片电连接到圆柱形电池的一个电极，并且在导电板的弯曲部分附近延伸。

背景技术

一般情况下，在笔记本式PC及其类似设备中，一个电池不足以构成电源。也就是说，笔记本式PC及其类似设备所采用的电源通常是具有串联和/或并联的多个电池的电池组，以获得所需的电压和负载量。在这种电池组中，导电板用于使连接多个电池串联和/或并联起来。充电和放电控制电路和/或保护电路也可以与多个电池一起安装在电池组中，并且电池和各电路可容纳在电池组箱内。

如图1A中所示，多个导电板和多个电池相连。例如，导电板21焊接到1号电池和2号电池的右端，导电板22焊接到1-4号电池的左端，导电板23焊接到3-6号电池的右端，导电板24焊接到5-8号电池的左端，导电板25焊接到7号电池和8号电池的右端。每个1-8号电池的两端都具有不同的极性。在附图中，包括图1，电池的伸出端表示阳极，电池的平坦端表示阴极。

每个导电板22-24都可以在其中间点弯曲。观看弯曲结构时，每个导电板22-24的第一半接触并固定到相应电池的阳极，每个导电板22-24的第二半接触并固定到相应电池的阴极，使得这些电池能彼此串联和并联。同时，每个导电板21和25都使两个电池的相同极性电连接，以实现并联连接。

图1B中电池的弯曲结构示出导电板22-24在它们各自弯曲点处弯曲。在图1B中，B⁺和B^-表示充电端子，这些充电端子用作电源部分，被提供给串联和并联的多个电池组合后(即整个电池组)的两端。B⁺表示作为整个电池组的阳极电源部分的最高电势端子，B^-表示作为整个电池组的阴极电源部分的最低电势端子。用于放电的电源线31和32分别连接到充电端子B^-和B⁺。为了实现这种连接，虽然未在图中示出，但是导电板21和25具有基本上为T形的结构。这样，T形导电板的水平部分焊接到阳极或阴极，而T形导电板的竖直部分与电源线焊接在一起。

在图1B中，B1、B2和B3分别表示传感端子，并作为不同极性的电池进行串联的部分。传感端子B1、B2和B3表示最高电势端子B⁺和最低电势端子B^-之间的中间电势端子。用于检测电压的传感线(未示出)可以连接到传感端子B1、B2和B3。为了实现传感，虽然未在图中示出，但是在导电板22、23和24被弯曲之前观看时，导电板22、23和24具有基本上为T形的结构。于是，T形导电板的水平部分焊接到电池的阳极或阴极，而T形导电板的竖直部分焊接到传感线。

在下面的描述中，电源线31、32和传感线(未示出)通常被称为端子接线片。端子接线片可具有线形结构或薄长板形结构。端子接线片可由含镍的金属材料形成。

在图1B中，省略了传感线。焊接到提供给B^-端子的导电板21上的电源线31在串联的电池的表面上延伸后，连接到保护电路板(PCB)的电路部分。焊接到提供给B⁺端子的导电板25上的电源线32，也连接到PCB的电路部分。

如图1B和图1C所示，提供给B2端子的导电板23的弯曲部分从4号和6号电池之间伸出。电源线31在导电板23的弯曲部分附近延伸。因此，必须要采取措施以防止导电板23的弯曲部分和电源线31之间发生短路。为了这个目的，绝缘带42连到紧固4号电池和6号电池的透明带43上，而且电源线31用绝缘外罩层41包覆。

然而，虽然采取了使导电板23伸出的弯曲部分和在导电板23的弯曲部分附近延伸的端子接线片(图1B的电源线31)相互绝缘的措施，但当其插入电池箱和电池组的电池之间的狭窄空间时，绝缘部件(图1B的绝缘外罩层41和绝缘带42)可能被损坏，而且电池组所在的设备的振动也会引起磨损。因此，导电板的弯曲部分和端子接线片可能短路，电池组可能失去其作为电源设备的功能。

同时，在图1B中，虽然B1和B3端子的导电板22和24的弯曲部分也从电池之间伸出，但由于在导电板22和24的弯曲部分附近没有端子接线片延伸，所以不用考虑导电板22和24的弯曲部分的绝缘。

发明内容

因此，本发明的各实施例考虑了现有技术中的上述问题，并且本发明的实施例提供一电池组，其中，使多个圆柱形电池串联的导电板的弯曲部分不从两个电池之间伸出，这样可以将导电板和导电端子接线片之间发生短路的可能性降到最低，或者避免发生短路，其中导电端子接线片电连接到圆柱形电池的一个电极上，并且在导电板弯曲部分附近延伸。

根据本发明的一方面，提供一电池组，该电池组包括各端具有不同极性的多个圆柱形电池，和具有弯曲部分以及与该弯曲部分相关的第一部分和第二部分的导电板，其中，导电板的第一部分接触并固定到第一圆柱形电池的第一端，导电板的第二部分接触并固定到至少第二圆柱形电池的第二端，以使第一和第二圆柱形电池串联；其中，在从第一和第二圆柱形电池的纵向观看时，导电板的弯曲部分不伸出第一和第二圆柱形电池的外周边。

根据本发明的另一方面，电池组进一步包括导电端子接线片，其电连接到所述圆柱形电池之一的一个电极，并在导电板的弯曲部分附近延伸。

根据本发明的又一方面，在从第一和第二圆柱形电池的纵向观看时，导电板在第一和第二圆柱形电池的外周边内弯曲。

根据本发明的再一方面，端子接线片和弯曲部分彼此分开。

根据本发明的一方面，一种在用于电池组各电池的导电板中形成弯曲部分的方法包括：确定在导电板上的、在第一电池和导电板之间进行连接的极限点；根据给定平移距离和给定角度，确定相对于极限点的、在所述导电板上的弯曲点；并且在所确定的弯曲点处弯曲导电板。

根据本发明的一方面，一电池组包括：第一电池；第二电池；和连接到第一电池和第二电池并具有弯曲部分的导电部件；其中，导电部件在第一电池和导电部件之间连接的至少极限点处，连接到第一电池，并且所述弯曲部分根据给定平移距离和给定角度，在相对极限点的弯曲点处，形成在导电板上。

本发明另外的方面和/或优点将部分地在以下说明中提出，并部分地通过描述变得明显，或者可以通过实施本发明来获得。

附图说明

结合附图，通过下面各方面的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将会变得明显并且易于理解。在附图中：

图1A是通过现有导电板彼此串联和并联的电池的示意图；

图1B是在现有导电板弯曲时，现有电池组的结构示意图；

图1C是从图1B的串联电池之间伸出的导电板弯曲部分的透视图；

图2是根据本发明一方面的电池组的结构示意图；

图3是根据本发明一方面的导电板通过夹具被弯曲的状况示意图；

图4A是与现有技术相比，本发明一个实施例中用于计算弯曲部分在4号和6号电池之间缩进量的放大示意图；和

图4B是从纵向或轴向观看时，图4A的4号或6号电池的示意图。

具体实施方式

现在参考本发明的各实施例进行详细说明，其中，本发明各示例图示在附图中，并且相似的附图标记表示相似的元件。下面参照附图描述本发明各实施例，以对本发明进行说明。

图2是根据本发明实施例的电池组的结构示意图。

如图所示，根据本发明该实施例的电池组100包括标号为1-8的八个圆柱形电池、使电池1-8串联和/或并联的导电板121-125，以及端子接线片131和132。电池组100可以进一步包括保护电路板(PCB)和用作容纳这些元器件的容器的箱子。在各实施例中，端子接线片131和132可以具有线形结构或薄长板形结构。而且，电池组100可以包括许多这样的电池。

每个电池1-8被设计为其两端具有不同的极性。在所示的实施例中，假定，电池1-8的一端电连接到电池1-8的电极组件的总阳极，而电池1-8的另一端电连接到电池1-8的电极组件的总阴极。对于圆柱形电池1-8来说，可以使用能充电和放电的圆柱形二次电池。特别是，具有3.6V的高工作电压以及高的每单位重量能量密度的圆柱形锂二次电池可用作圆柱形电池。在各实施例中，虽然可以使用各种类型的可再充电电池，但是也可以使用非可再充电电池。

导电板122-124中的每个导电板都具有弯曲部分。在弯曲结构中，导电板122-124中的每个导电板都具有第一部分和第二部分。每个导电板122-124的第一部分接触并固定到两个电池的第一端，每个导电板122-124的第二部分接触并固定到另外两个电池的第二端，以使四个圆柱形电池串联和并联。另外，导电板121接触并固定到1号圆柱形电池和2号圆柱形电池的两个第二端(阴极)，以使二者并联；导电板125接触并固定到7号圆柱形电池和8号圆柱形电池的两个第一端(阳极)，以使二者并联。并联的每对圆柱形电池称为一个库(bank)。而且，应该理解，电池1-8不仅可以是圆柱形，而且也可以是平行六面体。在各实施例中，如上所述，电池1-8的伸出端表示阳极，电池1-8的平坦端表示阴极。

虽然每个库的两个电池利用导电板121-125并联，但是应该容易理解，本发明的各实施例不限制电池的数目。因此，本发明的各实施例还可以应用于以下情况：包括任何数目的电池的每个库中的电池，可以利用导电板122-124串联。

在图2中，B⁺和B^-分别表示充电端子，并用作电源部分，被提供给串联和并联的电池1-8组合后的两端。B⁺表示作为总阳极电源部分的最高电势端子，B^-表示作为总阴极电源部分的最低电势端子。用于放电的电源线132和131连接到充电端子B⁺和B^-。为了实现这种连接，虽然未在图中示出，但是导电板122-124具有基本上为T形的结构。这样，T形结构的水平部分焊接到或以别的方式连接到每个电池1-8的阳极或阴极，并且包括基本上为矩形的板，而T形结构的竖直部分焊接到或以别的方式连接到电源线。

在图2中，B1、B2和B3表示传感端子，并用作其中串联不同极性的电池1-8的部分。传感端子B1、B2和B3表示最高电势端子B⁺和最低电势端子B^-之间的中间电势端子。用于检测电压的传感线(未示出)连接到传感端子B1、B2和B3。为了实现传感，虽然未在图中示出，但是在导电板122-124被分别弯曲之前，导电板122-124具有基本上为T形的结构。在所示的实施例中，T形导电板的水平部分焊接到或以别的方式连接到对应的电池1-8的阳极或阴极，并且包括基本上为矩形的板，而T形导电板的竖直部分焊接到或以别的方式连接到传感线(未示出)。

在下面的描述中，电源线131、132和传感线(未示出)通常被称为端子接线片。端子接线片可具有线形结构或薄长板形结构。虽然端子接线片可由包含镍、铜或铝的金属材料形成，但本发明各实施例的端子接线片的材料并不局限于此。

在图2中，省略了传感线。在串联的电池2、4和6的表面上并在B2端子的导电板123的弯曲部分附近延伸之后，焊接到或以别的方式连接到提供给B-端子的导电板121上的电源线131，连接到保护电路板(PCB)的保护电路。焊接到或以别的方式连接到B⁺端子的导电板125上的电源线132，也连接到PCB的保护电路。在不包括PCB的电池组箱中，电源线131可直接或间接连接到电池组的外部端子(未示出)，该外部端子又连接到外部的电力设备。

参照图2，在B2端子的导电板123的弯曲部分中，和现有技术不同的是，该弯曲部分并不从4号电池和6号电池之间伸出。也就是说，在从纵向或轴向观看4号电池和6号电池时，导电板123的弯曲部分并不伸出4号圆柱形电池或6号圆柱形电池的外周边(例如外周边平面)，这与图1C所示的现有技术中导电板23的情况不同。

结果，即使电源线131在导电板123的弯曲部分附近延伸，但是由于弯曲部分和电源线131彼此充分地分开，所以消除了它们之间短路的可能性。因此，连到紧固4号电池和6号电池的透明带143的绝缘部件142和包覆电源线131的绝缘外罩层部件141不是必需的。当然，绝缘外罩层部件141和绝缘部件142可用于进一步将电池组100使用期间由于端子接线片等的变形所引起短路的可能性降到最低。

虽然在该实施例中，描述了电源线131，其中电源线131焊接到或以别的方式连接到最低电势端子即B^-端子的导电板121上，但是应该理解，本发明的实施例不限于这种具体的排列。例如，本发明的各实施例可应用于电源线132，其连接到B⁺端子，即最高电势端子。而且，即使传感线(未示出)在提供给B2端子的导电板123的弯曲部分附近延伸的情况下，其中传感线焊接到或以别的方式连接到作为中间电势端子的B1端子的导电板122上，但是由于传感线和弯曲部分彼此分开，所以也消除了短路的可能性。

同时，在图2中，虽然B1端子和B3端子的导电板122和124的弯曲部分也从对应的电池之间伸出，但由于在导电板122和124的弯曲部分附近没有端子接线片延伸，所以此处不考虑导电板122和124的弯曲部分的绝缘。但是，应该理解，在其它实施例中，端子B1和B3也可以具有不从对应电池之间伸出的弯曲部分。

图3是根据本发明实施例的导电板利用夹具弯曲的状况示意图。图4A是与现有技术相比，本发明实施例中用于计算弯曲部分在4号和6号电池之间缩进量的放大示意图，图4B是图4A的4号或6号电池从其纵向或轴向观看的示意图。

为了确保从圆柱形电池的纵向或轴向观看时，导电板123的弯曲部分不伸出圆柱形电池的外周边(或外周边平面)，电池组必须用不同于图1A所示的现有技术的电池组的制造方法进行制造。

如上所述，在B1端子和B3端子的导电板122和124的弯曲部分附近没有端子延伸。因此，此处不考虑导电板122和124的弯曲部分的绝缘。这样，使B1端子和B3端子的导电板122和124接触和固定到电池的方法可以与现有技术的方法相同。在描述本发明的该实施例时，将对使B2端子的导电板123接触和固定到电池的方法进行说明。但是，应该理解，在必需要使电池组箱更靠近电池时，该实施例的方法可用于确保导电板的弯曲部分不从串联的电池之间伸出。

参照图3、图4A和图4B，描述根据本发明各实施例的形成弯曲部分的方法。与导电板的弯曲部分形成在点X的现有技术不同，在根据本发明实施例的电池组100中，导电板123的弯曲部分形成在点Y处。点Z不需要表示导电板与直线排列的电池一起被弯曲的部分，而是表示被单独的机构挤压以使导电板123容易焊接到4号电池和6号电池的部分。在其它实施例中，可选地，导电板123可在点Z处弯曲。但是，在图3和图4A中，为了便于计算，导电板123弯曲成下面将会描述的那样。然而，应该理解，导电板123实际上并不是以这样的方式弯曲的：其被用于描述与形成弯曲部分的方法一起使用的计算方法。

在所示的实施例中，由于电池5-8可用夹具200稳定地支撑，所以导电板123可以通过方便地挤压Z点或部分，或在Z点或部分处，容易地焊接到或以别的方式连接到电池3-6。

在B2端子的导电板123焊接到或以别的方式连接到对应的电池3-6时，由于弯曲部分必须形成在Y点，所以导电板123接触6号电池的部分并没有被焊接或者没有被过早焊接。导电板123可焊接到或以别的方式连接到4号电池的极限点是点Z。

由此，导电板123的一部分在与弯曲点Y分开的位置处，焊接到或以别的方式连接到4号电池的一端，导电板123的另一部分在与弯曲点Y分开的位置处，焊接到或以别的方式连接到6号电池的一端。

如图4B所示的，导电板123的弯曲部分是缩进的，例如缩进0.65毫米，以便从圆柱形电池的纵向或轴向观看时，确保导电板123的弯曲部分不伸出或超出4号或6号电池的外周边(或外周边平面)。

为了计算目的，如图4A所示，4号和6号圆柱形电池的圆柱形部分之间的角度通过夹具200保持在一个值，例如60°。然后，导电板123焊接到或以别的方式连接到6号电池的位置，向上移动(或平移)一个量，例如2.3mm，但一直保持60°的角度。附图标记23表示现有技术的导电板，而附图标记123表示本发明实施例的导电板。

参照图4A，由于弯曲部分形成在弯曲点Y处，在弯曲之后导电板123的缩进量是(B-A)/2。这可以按照如下计算：

A＝2.3/tan60°＝1.32mm，

B＝2.3/sin60°＝2.66mm，

B-A＝1.34mm，因此

(B-A)/2＝0.67mm。

因此，参照图4A，弯曲点Y相对于Z的位置可通过以下公式确定：Y＝Z+[A+(B-A)/2]。在各实施例中，当极限点为Z，移动或平移距离为T，并且角度为θ时，极限点Z和弯曲点Y之间的距离满足等式：

距离＝Z+[(T/tanθ)+((T/sinθ)-(T/tanθ))/2]。

参照图4B，在从电池的纵向或轴向观看时，弯曲的导电板123不伸出或超出圆柱形电池的外周边(或外周边平面)。尽管导电板的弯曲部分被描述为缩进至少0.65mm，以确保在从圆柱形电池的纵向或轴向观看时，导电板123的弯曲部分不伸出或超出4号或6号电池的外周边(或外周边平面)，但是在该实施例中，弯曲部分缩进0.67mm。

因此，由于导电板123不从两个电池之间伸出，所以消除了导电板123的弯曲部分对导电端子接线片干扰的可能性，其中导电端子接线片电连接到圆柱形电池的一个电极，并且在导电板123的弯曲部分附近延伸。而且，在包覆端子接线片的绝缘部件和弯曲部分之间也不会发生这种干扰。

同时，在图2所示的电池组结构中，如果电源线131在1、3、5和7号电池上方延伸，提供给B1端子和B3端子的导电板122和124的弯曲部分会受到限制，从而不伸出或超出每个圆柱形电池的外周边。

从上述描述中可清楚看出，根据本发明各实施例的电池组的优点在于：由于使多个圆柱形电池串联的导电板的弯曲部分不从两个电池之间伸出，所以可以将导电板和导电端子接线片之间的短路可能性降到最低或者避免二者之间的短路，其中导电端子接线片电连接到圆柱形电池的一个电极，并且在导电板的弯曲部分附近延伸。

尽管已经示出和描述了本发明的几个实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不背离本发明的原理和精神的情况下，可以对实施例进行改变，而本发明的范围限定在权利要求及其等同物中。

Claims

1、一种电池组，包括：

各端具有不同极性的多个圆柱形电池；和

具有弯曲部分以及与该弯曲部分相关的第一部分和第二部分的导电板，所述导电板的第一部分接触并固定到至少第一圆柱形电池的第一端，并且所述导电板的第二部分接触并固定到至少第二圆柱形电池的第二端，以使第一和第二圆柱形电池串联；

其中，在从第一和第二圆柱形电池的纵向观看时，所述导电板的弯曲部分不伸出第一和第二圆柱形电池的外周边。

2、根据权利要求1所述的电池组，进一步包括：

导电端子接线片，其电连接到所述圆柱形电池之一的一个电极，并在所述导电板的弯曲部分附近延伸。

3、根据权利要求1所述的电池组，其中，在从第一和第二圆柱形电池的纵向观看时，所述导电板在所述第一和第二圆柱形电池的外周边内弯曲。

4、根据权利要求2所述的电池组，其中，所述端子接线片和所述弯曲部分彼此分开。

5、根据权利要求4所述的电池组，其中，所述端子接线片包括绝缘层部件，并且所述绝缘层部件和所述弯曲部分彼此分开。

6、根据权利要求2所述的电池组，进一步包括最高电势端子和最低电势端子，其中，所述端子接线片电连接到串联的所述圆柱形电池的最高电势端子或最低电势端子。

7、根据权利要求2所述的电池组，进一步包括中间电势端子、最高电势端子和最低电势端子，其中，所述端子接线片电连接到串联的所述圆柱形电池的最高电势端子和最低电势端子之间的中间电势端子。

8、根据权利要求2所述的电池组，进一步包括具有保护电路的保护电路板，其中，所述端子接线片连接到所述保护电路板的保护电路。

9、根据权利要求1所述的电池组，其中，所述导电板的第一部分接触并固定到并联的圆柱形电池的第一端，所述导电板的第二部分接触并固定到并联的圆柱形电池的第二端。

10、根据权利要求1所述的电池组，其中，所述导电板的第一部分和第二部分分别焊接到所述第一圆柱形电池的第一端和所述第二圆柱形电池的第二端。

11、根据权利要求1所述的电池组，其中，所述导电板的弯曲部分从所述第一和第二圆柱形电池的外周边缩进。

12、根据权利要求2所述的电池组，其中，所述弯曲部分不干扰所述导电端子接线片。

13、一种在用于电池组各电池的导电板中形成弯曲部分的方法，包括：

确定在所述导电板上的、在第一电池和导电板之间进行连接的极限点；

根据给定平移距离和给定角度，确定相对于所述极限点的所述导电板上的弯曲点；并且

在所确定的弯曲点处弯曲所述导电板。

14、根据权利要求13所述的方法，其中，所述给定角度为60°，并且所述给定平移距离为2.33mm。

15、根据权利要求13所述的方法，其中，所述弯曲点设置在距所述极限点1.99mm处。

16、根据权利要求13所述的方法，其中，所述极限点为Z，所述给定平移距离为T，所述给定角度为θ，所述极限点和弯曲点之间的距离满足等式：

距离＝Z+[(T/tanθ)+((T/sinθ)-(T/tanθ))/2]。

17、一种电池组，包括：

第一电池；

第二电池；和

连接到第一电池和第二电池并且具有弯曲部分的导电部件，其中，所述导电部件至少在一极限点处连接到第一电池，所述弯曲部分根据给定平移距离和给定角度，在相对于所述极限点的弯曲点处形成在导电板上。

18、根据权利要求17所述的电池组，其中，所述给定角度为60°，所述给定平移距离为2.33mm。

19、根据权利要求17所述的电池组，其中，所述弯曲点设置在距所述极限点1.99mm处。

20、根据权利要求17所述的电池组，其中，所述极限点为Z，所述给定平移距离为T，所述给定角度为θ，所述极限点和弯曲点之间的距离满足等式：

距离＝Z+[(T/tanθ)+((T/sinθ)-(T/tanθ))/2]。