CN102376901B - 电池组 - Google Patents

Abstract

实施例涉及一种电池组，通过在实现该电池组时将固定肋形成于安装在多个单电池上的保持壳体中来固定所述单电池和引线，该电池组具有提高的耐久性和安全性。根据本发明的电池组包括：通过连接接线片电连接的多个单电池；覆盖所述单电池的外表面的一部分的保持壳体；安装在所述保持壳体上的保护电路模块；以及将所述保护电路模块与所述单电池连接的引线，其中所述保持壳体具有固定所述单电池并引导所述引线的至少一个固定肋。

Description

电池组

相关申请

本申请要求于2010年8月17日提交的名称为“电池组”的美国临时申请No.61/374,563和于2011年3月8日提交的名称为“电池组”的美国非临时申请No.13/042,816的权益，所述美国申请的全部内容通过引用合并于此。

技术领域

实施例涉及一种电池组，更详细地，涉及一种具有提高的耐久性和安全性的电池组。

背景技术

一般地，由并联和/或串联连接的多个单电池(或电池)组成的电池组用于诸如膝上电脑和电动车辆之类的设备。单电池通过连接接线片与相邻的单电池连接。进一步，单电池安装在壳体中。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种电池组，通过具有将单电池固定于安装在所述单电池上的保持壳体中的固定肋，该电池组能够保护多个单电池免受振动、冲击和掉落的影响。

在一个实施例中，本发明还提供一种电池组，该电池组包括用于将引线固定到所述保持壳体的装置。

根据本发明的一个方面，提供一种电池组，该电池组包括：沿第一方位布置的具有第一端和第二端的多个电池，其中所述多个电池平行于彼此排列；接纳所述多个电池的保持壳体，其中所述保持壳体包括一个或多于一个固定构件，该一个或多于一个固定构件与所述多个电池中的至少一些接合，以沿所述第一方位保持所述多个电池中的所述至少一些；以及联接到所述多个电池的所述第一端和所述第二端中的至少一个的至少一个连接接线片，其中当所述多个电池被定位在所述保持壳体内时，所述至少一个连接接线片被暴露。

在一个实施例中，所述电池组可进一步包括安装在所述保持壳体上的保护电路模块，其中所述多个电池经由至少一个引线被连接到所述保护电路模块，并且其中所述一个或多于一个固定构件被进一步定位和设定尺寸，以紧固所述至少一个引线并将所述至少一个引线引导至所述保护电路模块。

在一个实施例中，所述保持壳体可限定盖，该盖被定位成沿着所述多个电池中的一个或多于一个的长度延伸。

在一个实施例中，所述保持壳体可包括至少一个延伸构件，该至少一个延伸构件被定位成接近所述多个电池中的所述至少一些的至少所述第一端。

在一个实施例中，所述至少一个延伸构件可包括与所述多个电池中的所述至少一些接合的所述一个或多于一个固定构件，以保持所述多个电池中的所述至少一些彼此排列整齐。

在一个实施例中，所述一个或多于一个固定构件可包括多个固定构件，从而所述多个固定构件与平行的所述多个电池中的每一个的所述第一端接合，以保持平行的所述多个电池彼此排列整齐。

在一个实施例中，所述至少一个延伸构件可包括接纳引线的至少一个引导槽。

在一个实施例中，所述至少一个延伸构件可包括突起，该突起形成在所述引导槽的内表面上并延伸到所述引导槽中以保持所述引线。

在一个实施例中，所述突起沿着所述引导槽的高度可具有恒定厚度。

在一个实施例中，所述突起沿着所述引导槽的高度可具有变化的厚度。

在一个实施例中，所述一个或多于一个固定构件可被定位为成对布置，以限定在成对的固定构件之间形成的通孔，并且其中所述通孔的尺寸形成为接纳和保持所述至少一个引线。

在一个实施例中，所述一个或多于一个固定构件可包括延伸到所述通孔中以保持所述至少一个引线的至少一个突起。

在一个实施例中，所述至少一个延伸构件可包括第一延伸构件和第二延伸构件，所述第一延伸构件和所述第二延伸构件被定位为接近平行的所述多个电池的所述第一端和所述第二端，并且其中所述一个或多于一个固定构件包括多个固定构件，所述多个固定构件形成在所述第一延伸构件和所述第二延伸构件上并接合平行的所述多个电池的所述第一端和所述第二端，从而以平行的方式保持所述多个电池。

在一个实施例中，所述多个固定构件可布置在所述第一延伸构件和所述第二延伸构件上，以当从上方观看所述保持壳体时以Z字图案交替地设置。

在一个实施例中，所述电池组可进一步包括位于所述保持壳体上以阻止所述至少一个引线的水平移动的引导构件。

在一个实施例中，所述引导构件可包括T形构件，该T形构件与所述至少一个引线接合以阻止所述至少一个引线的水平移动。

在一个实施例中，所述引导构件可包括具有钩部的倒L形构件，该钩部与所述至少一个引线接合以阻止所述至少一个引线的水平移动。

在一个实施例中，所述电池组可进一步包括位于所述至少一个连接接线片外侧以对所述至少一个连接接线片提供绝缘的至少一个绝缘片。

在一个实施例中，所述电池组可进一步包括位于覆盖所述多个电池的所述保持壳体周围的外部壳体。

在一个实施例中，所述外部壳体可包括固定在一起的第一壳体和第二壳体。根据本发明的一个方面，提供一种电池组，该电池组包括：通过连接接线片电连接的多个单电池；覆盖所述单电池的外表面的一部分的保持壳体；安装在所述保持壳体上的保护电路模块；以及将所述保护电路模块与所述单电池连接的引线，其中所述保持壳体具有固定所述单电池并引导所述引线的至少一个固定肋。

在一个实施例中，所述保持壳体包括：覆盖所述单电池的至少一部分的盖，以及从所述盖延伸且邻近所述单电池的两端的第一延伸部和第二延伸部，其中所述固定肋被设置在所述第一延伸部和所述第二延伸部上。

在一个实施例中，所述单电池通过所述连接接线片电连接。

在一个实施例中，所述固定肋被设置在所述连接接线片外侧且在所述第一延伸部和所述第二延伸部上，从而防止所述单电池移动。

在一个实施例中，形成在所述第一延伸部上的所述固定肋和形成在所述第二延伸部上的所述固定肋当从上方观看所述保持壳体时以Z字形状交替地设置。

在一个实施例中，所述固定肋被成形为分成左半部和右半部，在所述左半部和所述右半部之间具有间隙，并且所述间隙可以为引线通孔。

进一步，在一个实施例中，突起形成在所述固定肋外侧，用于防止所述引线突出到外侧。

进一步，在一个实施例中，所述第一延伸部和所述第二延伸部可分别接触所述单电池的两端，并与所述单电池的外周界匹配。

进一步，在一个实施例中，所述引线的一端与所述连接接线片连接，所述引线的另一端与所述保护电路模块连接。

进一步，在一个实施例中，引导所述引线穿过所述引线通孔的引导槽可进一步形成在所述第一延伸部和所述第二延伸部上。

在这种构造中，固定所述引线的突出肋可形成在所述引导槽的内表面上。在这种构造中，所述突出肋可在所述引导槽的两个内侧突出恒定厚度。进一步，所述突出肋可仅在所述引导槽的入口处突出。

在一个实施例中，所述保持壳体可被分成左半部和右半部并紧固到彼此。

在一个实施例中，外部壳体可提供在所述保持壳体上。

在一个实施例中，所述外部壳体可由紧固到彼此的第一壳体和第二壳体组成。

在一个实施例中，接触所述保持壳体的防抵触部分的所述第一壳体和所述第二壳体中的任一个的内表面可被形成为不抵触所述引导槽。

根据本发明，通过在所述保持壳体中形成所述固定肋，可以更好地保护所述单电池免受外部振动、冲击和掉落的影响，从而可以提高所述电池组的耐久性。

进一步，通过将所述引线穿过所述固定肋的所述引线通孔而固定，可以防止或至少阻止所述引线被切断，从而可以提高所述电池组的安全性。

附图说明

附图与说明书一起例示本发明的示例性实施例，并与文字描述一起用于解释本发明的原理。

图1A为显示根据本发明的当保持壳体安装在多个单电池上时的前向透视图；

图1B为显示根据本发明的当保持壳体安装在单电池上时的后向透视图；

图1C为示意性显示根据本发明的当保持壳体安装并固定到单电池上时的视图；

图2为根据本发明的保持壳体的透视图；

图3为放大图2的部分A的透视图；

图4A为放大图2的部分B的透视图；

图4B为显示与图4A中所示突出肋不同的突出肋的透视图；

图5A为放大图2的部分C的透视图；

图5B为显示与图5A中所示引导构件不同的引导构件的透视图；

图6为显示当根据本发明的绝缘片被附接时的透视图；以及

图7为显示根据本发明的配备有外部壳体的电池组的透视图。

具体实施方式

图1A为显示根据本发明的当保持壳体安装在多个单电池上时的前向透视图，图1B为显示根据本发明的当保持壳体安装在单电池上时的后向透视图。

参照图1A和图1B，根据本发明的一个实施例的电池组包括多个单电池10、保持壳体20、保护电路模块30和引线50。

首先，单电池10为可充电/可放电的圆柱形锂离子电池。根据本发明的一实施例的单电池10被布置成五列两排结构(5S*2P)。也就是，五个单电池组通过连接接线片连接，每个单电池组具有并联连接的一组两个单电池。连接接线片40为由例如铜等制成的导电器件并电连接单电池组。

在下文中，参照图1A更详细地描述单电池组的连接关系。基本上，两个单电池并联连接。并联连接的单电池中的每一个的一端具有第一极，另一端具有第二极。第一组单电池的第一极通过图1A中的连接接线片42电连接到保护电路模块。第一组单电池的第二极通过图1B中的连接接线片40d与相邻的第二组单电池的第一极电连接。第二组单电池的第二极通过图1A中的连接接线片40b与相邻的第三组单电池的第一极电连接。第三组单电池的第二极通过图1B中的连接接线片40c与相邻的第四组单电池的第一极电连接。第四组单电池的第二极通过图1A中的连接接线片40a与相邻的第五组单电池的第一极电连接。因此，总共五组单电池串联连接，并且最后一组单电池的第二极通过连接接线片42与保护电路模块30电连接。同时，应理解，五列两排结构(5S*2P)被例示，但该结构并不限于此，并且如果需要可使用各种连接结构。在一个示例中，当单电池10被定位在保持壳体20内时，连接接线片40被暴露。

同时，本发明的保持壳体20可被形成为覆盖单电池10的至少一部分。在一个示例中，保持壳体20接纳多个单电池10。在本发明的一实施例中，保持壳体20包括覆盖单电池10的外表面的盖20a以及靠近盖20a中的单电池10的两端设置的第一延伸部(或第一延伸构件)20b和第二延伸部(或第二延伸构件)20c。第一延伸部20b和第二延伸部20c可延伸到在相邻的单电池组之间限定的空间。也就是，第一延伸部20b和第二延伸部20c的端部可被形成为具有与圆柱形单电池10的周界相匹配的形状，这样可以防止单电池由于外部冲击而移动。在一个示例中，盖20a被定为为沿着单电池10中的一个或多于一个的长度延伸。

进一步，第一延伸部20b和第二延伸部20c具有位于单电池10的两端的至少一个或多于一个固定构件(在此实施例中实施为固定肋21)，用于保持和固定单电池10的位置。进一步，固定肋21还具有引导将单电池10与保护电路模块30电连接的引线50的功能。

固定肋21被形成为接触单电池10的端部并可形成在单电池10之间。参照图1A，固定肋21可形成在第一延伸部20b上且位于对应于连接接线片40a、40b的位置。参照图1B，固定肋21可形成在第二延伸部20c上且位于对应于连接接线片40c、40d的位置。也就是，从盖20a延伸的第一延伸部20b位于单电池10的端部，第二延伸部20c位于单电池10的另一端，从而固定肋交替地形成在单电池10的两个端部，由此将单电池10牢固地固定在其位置。

当从上方观看保持壳体20时，形成固定肋21的位置可构成Z字图案。图1C为如上所述从上方观看的示意性显示保持壳体20的顶部的俯视图。也就是，如图1C中所示，固定肋21可形成在第一延伸部20b和第二延伸部20c上，同时位于第一、第二、第三和第四连接接线片40a、40b、40c、40d上。进一步，通过与第一、第二、第三和第四连接接线片40a、40b、40c、40d焊接而固定的单电池(图1A中的10)由固定肋21支撑。因此，设置成Z字形状的固定肋21防止或阻止单电池(图1A中的10)移动，并且还防止固定到单电池的连接接线片40分离。也就是，可以提高电池组抗冲击、掉落和振动的耐久性。同时，参照图1C，单电池通过形成在第一延伸部20b和第二延伸部20c上的第一、第二、第三和第四连接接线片40a、40b、40c、40d以Z字形状被固定，从而不会被移动。进一步，引线(未显示)通过固定肋21和形成在固定肋21中的引线通孔23穿过保持壳体的第一延伸部20b和第二延伸部20c。在此构造中，引导槽24形成在第一延伸部20b和第二延伸部20c上，从而引线50能够在不突出到外部的情况下被引导。这在下文中详细描述。

图2为根据本发明的一个实施例的保持壳体的透视图，图3为放大图2的部分A的透视图，图4A为放大图2的部分B的透视图，图4B为显示与图4A中所示突出肋不同的突出肋的透视图，图5A为放大图2的部分C的透视图，图5B为显示与图5A中所示引导构件不同的引导构件的透视图。

如图2至图3中所示，固定肋21形成在保持壳体(20，见图1)的第一延伸部20b上，用于支撑位于单电池10的端部的连接接线片40a、40b、40c、40d。固定肋21可被分为左半部和右半部，在左右半部之间具有预定间隙，并且该间隙可为用于引导引线50的引线通孔23。进一步，突起22可被形成为从固定肋21的面对引线通孔的两侧突出。突起22用作防止穿过引线通孔23的引线被拉出的锁定构件。在一个示例中，突起22延伸到引线通孔23中以保持引线50。

进一步，固定肋21可被形成为具有接触引线50的最小面积。也就是，通过使固定肋21的形成有引线通孔23的中部小于固定肋21的接触连接接线片40的侧部，可以最小化或至少减少引线50与固定肋21之间的接触面积。这是因为当由于掉落等对单电池施加冲击时，引线50的涂层可能被固定肋21剥离。

进一步，能供邻近固定肋21的引线50穿过的引导槽24可进一步形成在第一延伸部20b和第二延伸部20c上。也就是，可进一步形成引导槽24，用于在将穿过引线通孔23的引线50从单电池10连接到保护电路模块30时从保持壳体20的第一延伸部20b和第二延伸部20c引导引线50。固定或支撑穿过的引线50的突起(在此实施例中实施为突出肋25、25’)可进一步形成在引导槽24内侧。

图4A中所示的突出肋25可在引导槽24的两个内侧突出恒定厚度。因此，插入到引导槽24中的引线50可以被阻止脱离到外部。图4B中所示的突出肋25’可具有在厚度上向引导槽24的内侧减小的形状。因此，压配合在引导槽24中的引线50能在不接触突出肋25’的情况下位于引导槽24内侧。也就是，引线50能在突出肋25’内侧移动，但由于突出肋25’不能从引导槽24脱离到外部。进一步，尽管未显示，突出肋可仅在引导槽的入口处突出。

固定引线50以使其不能水平移动的引导构件26可进一步形成在保持壳体20的盖20a处。以上所述的引导构件26、26’详细显示在图5A和图5B中。首先，参照图5A，引导引线50的引导构件26进一步形成在保持壳体20的盖20a(见图1)处。引导构件26形成为T形状，用于固定引线50以使其不能水平移动。图5B为显示与图5A中所示的引导构件不同的引导构件的透视图。参照图5B，引导构件26’可以形成为在端部具有钩部27的倒L形状。因此，类似于图5A的引导构件26，引导构件26’在引导引线的同时能够固定引线50以使其不能水平引导。

进一步，在一个实施例中，引线50包覆有乙烯基管，并将保护电路模块30与单电池10连接。在此构造中，引线50可以是能够测量电池平衡(cellbalancing)的监测引线。引线50可在一端与连接接线片40连接，并在另一端与保护电路模块30连接。在此构造中，引线50的一端可通过焊接与连接接线片40连接。使用引线50可以检查电流是否良好地流动到单电池10。

图6为显示根据本发明的一个实施例的具有绝缘片的电池组的透视图。

参照图6，绝缘片60被提供为防止或阻止通过焊接与单电池10的第一极和第二极连接的连接接线片40(见图1)与作为成品材料的外部壳体100(见图7)之间的接触。优选地，绝缘片60由具有高热阻的材料制成，以防止被电流流过连接接线片40或引线50时产生的热损坏。在一个示例中，电池组包括位于连接接线片40外侧以对连接接线片40提供绝缘的至少一个绝缘片60。

进一步，保护模块30可被安装在保持壳体20的盖20a处。电子部件被安装在保护电路模块30上，由此实现保护电路。保护电路模块30通过螺栓固定到保持壳体20，但也可通过其他紧固件固定。

图7为显示根据本发明的一个实施例的配备有外部壳体的电池组的透视图。

参照图7，外部壳体100可被进一步提供在覆盖单电池10的保持壳体20周围。外部壳体100可被分成紧固到彼此的第一壳体100a和第二壳体100b。第一壳体100a和第二壳体100b可通过分别形成在所述壳体处的凹槽101a和突起101b而被紧固。

尽管在附图中未显示，但第一壳体100a和第二壳体100b可通过螺栓或配件而被固定。进一步，用于组合的凹槽和突起可形成在第一壳体100a和第二壳体100b的面对彼此的内侧。

在此构造中，壳体100a的接触保持壳体20的第一延伸部20b的内表面可被形成为不抵触引导槽24。也就是，该内表面被形成为使得插入到引导槽24中的引线50不直接接触第一壳体100a。因此，可以防止引线50的涂层剥离。

尽管在本发明的各实施例中使用圆柱形单电池，但应注意，也可使用其他形状的单电池。

尽管参照各优选实施例详细描述了本发明的精神，但应理解，各实施例被提供为仅用于解释本发明，本发明不限于此。进一步，应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明可由本领域技术人员以各种方式进行修改。

以上所述的本发明的范围由所附权利要求确定，并不限于在此描述的具体实施方式，并且在权利要求内的等同变化和修改被包括在本发明的精神和范围中。

Claims (20)

1.一种电池组，包括：

沿第一方位布置的具有第一端和第二端的多个电池，其中所述多个电池平行于彼此排列；

接纳所述多个电池的保持壳体，其中所述保持壳体包括一个或多于一个固定构件，该一个或多于一个固定构件与所述多个电池中的至少一些接合，以沿所述第一方位保持所述多个电池中的所述至少一些；以及

联接到所述多个电池的所述第一端和所述第二端中的至少一个的至少一个连接接线片，其中当所述多个电池被定位在所述保持壳体内时，所述至少一个连接接线片被暴露；

其中所述多个电池的所述第一端和所述第二端突出至所述保持壳体的外部；

其中所述一个或多于一个固定构件与所述多个电池中的所述至少一些的所述第一端和所述第二端接合。

2.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括安装在所述保持壳体上的保护电路模块，其中所述多个电池经由至少一个引线被连接到所述保护电路模块，并且其中所述一个或多于一个固定构件被进一步定位和设定尺寸，以紧固所述至少一个引线并将所述至少一个引线引导至所述保护电路模块。

3.根据权利要求1所述的电池组，其中所述保持壳体限定盖，该盖被定位成沿着所述多个电池中的一个或多于一个的长度延伸。

4.根据权利要求1所述的电池组，其中所述保持壳体包括至少一个延伸构件，该至少一个延伸构件被定位成接近所述多个电池中的所述至少一些的至少所述第一端。

5.根据权利要求4所述的电池组，其中所述至少一个延伸构件包括与所述多个电池中的所述至少一些接合的所述一个或多于一个固定构件，以保持所述多个电池中的所述至少一些彼此排列整齐。

6.根据权利要求1或5所述的电池组，其中所述一个或多于一个固定构件包括多个固定构件，从而所述多个固定构件与平行的所述多个电池中的每一个的所述第一端接合，以保持平行的所述多个电池彼此排列整齐。

7.根据权利要求4所述的电池组，其中所述至少一个延伸构件包括接纳引线的至少一个引导槽。

8.根据权利要求7所述的电池组，其中所述至少一个延伸构件包括突起，该突起形成在所述引导槽的内表面上并延伸到所述引导槽中以保持所述引线。

9.根据权利要求8所述的电池组，其中所述突起沿着所述引导槽的高度具有恒定厚度。

10.根据权利要求8所述的电池组，其中所述突起沿着所述引导槽的高度具有变化的厚度。

11.根据权利要求2所述的电池组，其中所述一个或多于一个固定构件被定位为成对布置，以限定在成对的固定构件之间形成的通孔，并且其中所述通孔的尺寸形成为接纳和保持所述至少一个引线。

12.根据权利要求11所述的电池组，其中所述一个或多于一个固定构件包括延伸到所述通孔中以保持所述至少一个引线的至少一个突起。

13.根据权利要求4所述的电池组，其中所述至少一个延伸构件包括第一延伸构件和第二延伸构件，所述第一延伸构件和所述第二延伸构件被定位为接近平行的所述多个电池的所述第一端和所述第二端，并且其中所述一个或多于一个固定构件包括多个固定构件，所述多个固定构件形成在所述第一延伸构件和所述第二延伸构件上并接合平行的所述多个电池的所述第一端和所述第二端，从而以平行的方式保持所述多个电池。

14.根据权利要求13所述的电池组，其中所述多个固定构件布置在所述第一延伸构件和所述第二延伸构件上，以当从上方观看所述保持壳体时以Z字图案交替地设置。

15.根据权利要求2所述的电池组，进一步包括位于所述保持壳体上以阻止所述至少一个引线的水平移动的引导构件。

16.根据权利要求15所述的电池组，其中所述引导构件包括T形构件，该T形构件与所述至少一个引线接合以阻止所述至少一个引线的水平移动。

17.根据权利要求15所述的电池组，其中所述引导构件包括具有钩部的倒L形构件，该钩部与所述至少一个引线接合以阻止所述至少一个引线的水平移动。

18.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括位于所述至少一个连接接线片外侧以对所述至少一个连接接线片提供绝缘的至少一个绝缘片。

19.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括位于覆盖所述多个电池的所述保持壳体周围的外部壳体。

20.根据权利要求19所述的电池组，其中所述外部壳体包括固定在一起的第一壳体和第二壳体。