框架构件及使用该框架构件的电池组的制作方法

专利名称：框架构件及使用该框架构件的电池组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种框架构件、 一种间隔件以及一种电池组，所述框 架构件包括上框架构件和下框架构件，所述上框架构件具有一个主要
表面，保护电路模块(PCM)安装于所述主要表面上，所述下框架构 件连接于所述上框架构件上，所述上框架构件与所述下框架构件的相 对的主要表面上分别设有半圆柱形的电池收纳部，所述半圆柱形的电 池收纳部与安装于所述上框架构件及所述下框架构件之间的圆柱形单 元电池的外表面相对应；所述间隔件在矩形框架的相对的主要表面上 设有多个与所述圆柱形电池的外表面相对应的半圆柱形的电池收纳 部，所述电池收纳部是部分开口的，使得所述电池收纳部与位于同一 平面上的邻接电池收纳部相通；所述电池组包括所述框架构件以及所 述间隔件。
背景技术：
随着移动通讯装置日益发展和对这种移动通讯装置的需求增加， 作为移动通讯装置能量来源的二次电池的需求也迅速增加。其中就以 兼具高能量密度及高放电电压的锂二次电池为许多研究发展的对象， 并且目前在商业上被广泛使用。
依照使用二次电池的各种外部装置的种类，二次电池可以以单个 单元电池形式使用，或以包括多个相互电连接的单元电池的电池组形 式使用。举例而言，体积小的装置，如移动电话，可通过单个单元电 池的输出功率及容量运作预设的一段时间。另一方面，如笔记型电脑、 电动车或者混合电动车等中型或大型装置由于高输出功率及大容量对
于中型或大型装置是必要的，所以需要使用电池组。
电池组是一种由多个单元电池以并联和/或串联方式相互电连接 所组成的电池组结构。而如何维持单元电池的排列结构则十分重要。
通常构造电池组时，可以采用圆柱形二次电池、棱柱形二次电池 或袋状二次电池作为单元电池。若以棱柱形二次电池或袋状二次电池 作为单元电池时，电池可轻易地相互堆叠，且电池的排列结构十分稳 固，因此相互电连接前述电池并无任何困难之处。然而，比棱柱形二 次电池或袋装形二次电池具有较高容量的圆柱形二次电池却因其外观 特性缘故而较难保持其电池排列结构。
为此，传统技术上已有一种固定连接圆柱形单元电池的方法，其 是将圆柱形单元电池焊接或点焊连接于镍板上，之后再将已连接的圆 柱形单元电池以胶带裹覆，或涂覆塑料外层，以维持圆柱形单元电池
的排列结构，进而构成电池组。
但由于胶带及塑料涂层的强度十分有限，胶带及塑料涂层损坏或 断裂的机率相当高。因此，胶带及塑料涂层并不适于稳定地维持单元 电池的排列结构。另外，若使用胶带组装电池组时，粘贴及拆解胶带 等过程十分复杂且麻烦，从而需要耗费更多时间组装。
并且， 一般以硬盒(hardpack)的形式构造电池组，所述硬盒通过安 装保护电路于其中排列有单元电池的内盒(corepack)中，并通过外壳包 覆内盒的外表面而制造。当以圆柱形单元电池组装成硬盒时，也需使 用一种用于维持圆柱形单元电池的排列结构的装置以及用于稳定地安 装保护电路的所述外壳，然而这必然增加制造成本及加工时间。
为此，迄今已陆续研发出各种用于维持圆柱形电池的排列结构的 固定装置。例如，韩国公开的专利申请NO.1995-10160披露了一种固 定装置，其包括一种置于圆柱形电池中央的间隔件(中央间隔件)以及一 种连接构件；当电池置于中央间隔件时，连接构件可将电池的外表面
整体包覆。但在所披露的固定装置中，由于中央间隔件及连接构件是 分开制造的，故使组装过程校麻烦。另外，若连接构件未安装于适当 位置时，可能造成连接构件与中央间隔件脱离。
日本公开的专利申请No.2000-100401披露了一种类似于前述间隔 件的中央间隔件。然而，该中央间隔件仅能用于将各圆柱形电池彼此 隔开。如该公开案的图1所示，为了固定圆柱形电池，必须另外通过 电极连接板方可将圆柱形电池的电极端固定于电路板上。因此，此种 间隔件的使用受到限制，也使组装过程非常麻烦。
另外，美国公开的专利申请No.2001-46624披露了一种固定装置， 其包括一对上、下覆盖件(cover)、中央覆盖件(middle cover)以及多个 支承肋(holding rib)，多个圆柱形电池以双层式结构安装于上覆盖件与 下覆盖件间，支承肋形成于覆盖件内部。此固定装置的优点在于，安 装后的圆柱形电池结构十分稳固，但缺点在于圆柱形电池由支承肋支 撑于覆盖件上，倘若支承肋强度不足，固定装置的结构稳定性将会降 低。尤其因其结构特性的缘故，中央覆盖件无法提供足够的机械强度。
因此，业界亟需一种无须额外附加外壳即可稳定地安装保护电路 同时维持圆柱形单元电池排列结构的结构装置。

发明内容
因此，提出本发明来解决上述问题以及其它仍待解决的技术问题。
具体地说，本发明的目的在于提供一种框架构件，其可稳固地安 装圆柱形单元电池与保护电路模块(PCM)，并可避免出现内部短路。
本发明的另一目的在于提供一种间隔件，其利用最少组件而能高 整合性地推叠排列圆柱形单元电池，并可有效排出单元电池于充电及 放电时所产生的热量。
本发明的又一目的在于提供一种电池组，其通过利用框架构件及 间隔件而具有高的结构稳定性，并可通过简单的组装过程以紧凑的结 构制造出。
根据本发明的一个方面，为实现上述及其它目的，本发明提供一 种框架构件来制备一种使用圆柱形电池作为其单元电池的电池组，其 中所述框架构件包括上框架构件以及下框架构件，所述上框架构件具 有一个主要表面，保护电路模块安装于所述主要表面上，所述下框架 构件连接于所述上框架构件，所述上框架构件与所述下框架构件的相 对的主要表面上分别设有半圆柱形的电池收纳部，所述半圆柱形的电 池收纳部与安装于所述上框架构件及所述下框架构件之间的圆柱形单 元电池的外表面相对应。
优选的是，每个所述电池收纳部构造为如下结构，即，每个所述 半圆柱形的电池收纳部的中间部分是开口的，使得两个邻接的单元电 池通过所述开口的中间部分彼此相通，且每个所述半圆柱形的电池收 纳部部分地包围所述单元电池的上部和下部。因此，当单元电池安装 于电池收纳部时，单元电池的上部和下部被固定，同时单元电池与邻 接单元电池通过电池收纳部隔开，且单元电池的中间部分与邻接单元 电池的中间部分相通，由此可有效排出单元电池于充电时所产生的热
在一个优选实施例中，每个所述电池收纳部包括板形侧延伸部， 其以半圆形的形状突出，以便部分地覆盖相应单元电池的相对端的外 圆周表面，而使所述相应单元电池的电极端暴露在外。包围单元电池 上部和下部的半圆柱形的电池收纳部用来防止单元电池沿横向移动， 而电池收纳部的侧延伸部用来防止单元电池沿纵向移动。
上框架构件与下框架构件可以多种方式相互接合。例如，上框架构件与下框架构件皆设有预设的连接件，使得上框架构件与下框架构 件通过上框架构件和下框架构件的连接件之间的接合而相互接合，或 者上框架构件与下框架构件利用另外的连接构件相互接合。
在一个优选实施例中，所述上框架构件及所述下框架构件分别设 有可组装式连接件，所述可组装式连接件可以彼此连接和分离。
例如，前述的可组装式连接件可包括杆件以及接合槽，所述杆件 自所述上框架构件和/或所述下框架构件的侧部延伸并且在所述杆件 端部形成有连接元件，所述接合槽形成于所述上框架构件和/或所述 下框架构件上并且与所述连接件相对应。
作为示例，前述的连接元件可为形成于杆件末端的可接合和可脱 离的钩状物，而接合槽可为沿杆件插入方向所形成的接合槽，使得所 述钩状物可以分别穿过所述接合槽。钩状物穿过对应的接合槽后，被 通过接合槽厚度所形成的止挡所捕获，由此使上框架构件与下框架构 件相互接合。
作为另一示例，前述的连接元件可为在杆件末端形成有孔的接合 元件，而接合槽可以形成为使得接合槽分别与连接元件的孔相通。所 述连接元件和所述接合槽的内表面设有螺纹部，附加的螺钉与所述连 接元件和所述接合槽的内表面螺纹接合。
当连接元件为钩状物时，优选的是，杆件的末端的厚度较小，使 得当钩状物穿过接合槽时，钩状物具有弹性。
所述杆件形成于所述上框架构件的两个相对的斜对角上及所述下 框架构件的两个相对的斜对角上，所述下框架构件的所述两个相对的 斜对角与所述上框架构件的所述两个相对的斜对角相邻。接合槽则分 别设于上框架构件与下框架构件的未设有杆件的两个相对的斜对角
上。因此，当上框架构件与下框架构件彼此接合时，通过四根杆件于 上框架构件与下框架构件中限定出六面体内部空间，并可将单元电池 稳固地安装于该六面体内部空间中。
如上所述，所述上框架构件的上方主要表面上设有用于将保护电 路模块连接于所述上框架构件上的可组装式连接件。保护电路模块是 一种包括用于控制电池组过充电、过放电及过电流的保护电路的模块。 优选的是，保护电路模块为印刷电路板(PCB)。
用于连接保护电路模块的所述可组装式连接件可以为形成于所述 上框架构件侧边或角部的滑动结合式凸块或者可接合和可脱离的钩状 物。
当可组装式连接件为滑动结合式凸块时，优选的是，滑动结合式 凸块形成于框架构件的二相对侧边或二对角上，钩型凸块形成于框架 构件的一个侧边或一个角上，并且向框架构件的上方主要表面的内部 突出，以在保护电路模块与滑动结合式凸块相互滑动接合时将保护电 路模块固定，同时保护电路模块的一个末端设有与该钩型凸块相对应 的凹槽。
当连接件为可接合和可脱离的钩状物时，优选的是，所述可接合 和可脱离的钩状物形成于框架构件的二相对侧边或二对角上，而保护 电路模块的一个末端则设有与所述钩状物相对应的凹槽。
根据情况，所述上框架构件及所述下框架构件构造为相同的形状， 并且通过将所述上框架构件及所述下框架构件布置为使所述上框架构 件及所述下框架构件彼此相对并使所述上框架构件及所述下框架构件 彼此接合而组装所述上框架构件及所述下框架构件。在此情况下，上 框架构件及下框架构件的接合可通过设于框架构件上的预设连接件或 另外的连接构件(如前述的紧固件或螺钉)予以完成。
在本发明中，框架构件优选由重量较轻且耐高温的塑料材料所制
成，例如聚碳酸酯(PC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),且框架
构件优选以射出成型加工制成。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种间隔件，其用来制备 使用圆柱形电池作为单元电池的电池组，其中所述间隔件在矩形框架 的相对的主要表面上设有多个与所述圆柱形电池的外表面相对应的半 圆柱形的电池收纳部，所述电池收纳部是部分开口的，使得所述电池 收纳部与位于同一平面上的邻接电池收纳部相通。
优选的是，所述电池收纳部的上端和下端设有覆盖件，所述覆盖 件沿所述电池收纳部的半圆柱形圆周表面分别向所述单元电池的上端 和下端表面突出，以将所述单元电池固定。具体地说，前述覆盖件自 电池收纳部的半圆柱形圆周外表面突出一定长度，该长度足以部分地 包围单元电池的上端和下端表面。因此，对覆盖件突出的长度不特别 限制，只要覆盖件可部分地包围单元电池的上端和下端表面即可。
在本发明的优选实施例中，所述覆盖件以u形(马蹄形)板结构自
所述电池收纳部的半圆柱形内部圆周表面突出，由此当所述单元电池 分别安装于所述各个电池收纳部时，所述覆盖件对应于所述单元电池
上端和下端表面。这些U形突出部用来固定单元电池，但该U形突出 部并未将单元电池的电极端完全覆盖，因此容易实现单元电池间的电连接。
如上所述，电池收纳部是部分开口的，使得电池收纳部与同一平 面上的邻接电池收纳部相连通。下文中，将该开口区域称为"开口部"。
优选的是，开口部形成于电池收纳部的中间区域。当开口部以完 全开口结构构成时，开口部不具有额外的高度，因此开口部与矩形框 架的厚度相当。如此，所述框架以板形结构所构成，其中多个半圆柱 形的电池收纳部形成于框架的上部及下部，而框架的中间部分与框架 的上部及下部一体连接。因此，当单元电池安装于电池收纳部时，单 元电池的上部和下部被固定，同时通过电池收纳部的半圆柱形结构使 单元电池与邻接单元电池分离，而单元电池的中间部分与邻接单元电 池的中间部分相连通。
另夕卜，所述电池收纳部可具有通孔(下文中称为"第一通孔")，通 过所述通孔使形成于所述框架的一个主要表面上的电池收纳部与形成 于所述矩形框架另一主要表面的电池收纳部相互连通。具体地说，第 一通孔形成于电池收纳部的板形中间区域。对第一通孔的大小及数目 不特别限制。如需要也可省略第一通孔。
如同电池收纳部的开口部，第一通孔用作如空气的冷却剂的流动 管道，因此有效排出单元电池于充电及放电时所产生的热量。
在本发明的优选实施例中，根据本发明的间隔件具有竖直通道， 所述竖直通道形成于其形成于在所述矩形框架的相同平面与相对平面 上相互邻接的每四个电池收纳部相交的位置处。每个竖直通道可视为 当四个圆布置为使得各圆的圆心位于一假想正方形的四角时这四个圆 之间形成的空间，其中每个圆的圆周与位于该假想正方形各邻接角的 圆的圆周相接。因此，竖直通道沿电池收纳部形成于间隔件的上端表 面中央。竖直通道形成为包含四个曲面的菱形形状。竖直通道的大小 及数量取决于所使用的单元电池的大小及数量。
用于测量单元电池温度的温度传感器可安装于所述间隔件中。具 体而言，温度传感器可安装于一个或多个开口部中。安装有温度传感 器的开口部可构造为如下结构，即，其中多个水平通孔形成于开口部 中，且这些水平通孔延伸通过框架，由此容易完成温度传感器的安装， 同时也使温度传感器的功效最大化。下文中将水平通孔称作"第二通孔"。第二通孔形成于开口部的中央区域，并且第二通孔可分别与竖 直通道相通。第二通孔与第一通孔一起沿横向成直线地形成于间隔件 的板形中间部分中。第二通孔的数量取决于安装在开口部中的温度传 感器数量。
对温度传感器的种类不特别限制。优选的是，温度传感器优选是 热敏电阻器。
在本发明中，所述矩形框架是一种在其相对的主要表面上形成有 多个电池收纳部的矩形构件。广义而言，矩形框架可视为通过组合多 个电池收纳部而形成的间隔件。
与前述的框架构件一样，根据本发明的间隔件优选由重量较轻且 耐高温的塑料材料所制成，例如聚碳酸酯(PC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯
共聚物(ABS)，并且间隔件以例如射出成型加工制成。但间隔件的材质
可与框架构件的材质有所不同。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种电池组，其通过以下方
式而构成将圆柱形电池装入具有上述结构的间隔件，即，所述间隔 件在矩形框架的相对主要表面上设有多个与圆柱形电池外表面相对应 的半圆柱形的电池收纳部，所述电池收纳部是部分开口的，使得所述 电池收纳部与同一平面上的邻接电池收纳部相通；然后将具有间隔件 的所述圆柱形电池安装到具有上述结构的框架构件上。
根据本发明的电池组可应用于需要组合两个或更多个电池的中型 或大型电池系统中。例如，根据本发明的电池模块可广泛用于如笔记 型电脑等中型装置用的电池系统上，或者用于如电动车或混合动力电 动车等大型装置用的电池系统上。


通过下面结合附图的详细说明可以更清楚地理解本发明的上述及 其它目的、特征和其它优点，其中
图1是示出根据本发明优选实施例的用于制备电池组的框架构件 的上框架构件的透视图。
图2是图1的上框架构件的后视图。
图3是图1的上框架构件的右侧视图。
图4是与图1的上框架构件接合的下框架构件的平面图。 图5是根据本发明另一优选实施例的框架构件的用于连接保护电 路模块的钩型结构的透视图。
图6及7分别是本发明优选实施例的用于制备电池组的间隔件的
平面图与透视图。
图8是图6的用于制备电池组的间隔件的侧视图。
图9是图6的用于制备电池组的间隔件的前视图。
图IO是安装于图6所示间隔件上的圆柱形电池的透视图。
图11是安装于图7所示间隔件上的单元电池的透视图。
具体实施例方式
现在，将参考附图详细地说明本发明的优选实施例。然而，应该 认识到，本发明的范围不局限于所示实施例。
图1是根据本发明的优选实施例的用于制备电池组的框架构件的 上框架构件IOO的典型透视图。
参照图1，上框架构件100是可组装式连接件，其上方主要表面 固设有保护电路模块(PCM)(未图示)。上框架构件100的上方主要表 面设有滑动结合式凸块(slide coupling type protrusion) 140， 141以及钩 型凸块142。上框架构件100的下方主要表面则设有半圆柱形的电池收 纳部no,其以对应与圆柱形单元电池(未图示)的外表面的形式构造， 用于收纳圆柱形单元电池。另外，上框架构件100的下方主要表面的 角部设有钩状物121a， 121d以及接合槽130b， 130c，它们彼此斜对角
地相对。上框架构件100通过钩状物121a， 121d以及接合槽130b， 130c 与下框架构件(未图示)接合。
滑动结合式凸块140， 141形成于上框架构件100的相对纵向侧。 钩型凸块142朝上框架构件100的上方主要表面的内部突出，使得在 保护电路模块以滑动的方式与滑动结合式凸块140， 141接合后，可通 过钩型凸块142将保护电路模块固定。保护电路模块的一端则设有对 应于该钩型凸块142的凹槽。
每个半圆柱形的电池收纳部110设有板形侧延伸部114，其以半 圆形状突出，以部分地覆盖对应单元电池的相对两端。
钩状物121a， 121d形成于从上框架构件100的两个相对的斜对角 延伸出的杆件120a， 120d末端。杆件120a， 120d上的与钩状物121a， 121d邻接的部分相对于杆件120a， 120d的其他部分的厚度更小，因此 当钩状物121a， 121d插入下框架构件(未图示)的接合槽时，钩状物121a， 121d具有弹性。
接合槽130b， 130c沿着下框架构件的钩状物的插入方向形成，使 得下框架构件的钩状物可分别穿过接合槽B0b， 130c。另外，接合槽 130b， 130c具有预设厚度，该厚度使得接合槽130b， 130c在下框架构 件的钩状物分别接合于接合槽130b， 130c时足以用作止挡。
图2和图3中更详细地示出了这种结构，其中，图2是上框架构 件100的后视图，图3是上框架构件100的右侧视图。
参考这些附图可以看出，如图1所示，上框架构件100包括滑动 结合式凸块140, 141以及钩型凸块142，其皆形成于上框架构件100 的上方主要表面上，板形侧延伸部114以半圆状突出，杆件120a， 120d 自上框架构件100的两个相对的斜对角延伸，以及钩状物121a， 121d
分别形成于对应的杆件120a， 120d的末端。
图4是可与如图1所示的上框架构件接合的示例性下框架构件的 平面图。
参考图4，下框架构件200的下方主要表面设有半圆柱形的电池 收纳部210，其以对应于圆柱形单元电池(未图示)的外表面的形式构造， 以收纳所述圆柱形单元电池。
电池收纳部210的上部211及下部212以半圆柱形的结构构成， 邻接电池彼此分离地固定在其中。电池收纳部210的中部213是开口 的，使邻接电池得以彼此相通。因此，电池收纳部210 —般以沿其横 向一体连接的板形结构所构成。
下框架构件200在其预设位置处设有与上框架构件100的钩状物 121a， 121d相对应的接合槽230a， 230d，并设有与上框架构件100的 接合槽130b， 130c相对应的钩状物220b， 220c，使得下框架构件200 可以与图1中所示的上框架构件IOO相互接合。因此，通过将上框架 构件100的钩状物121a， 121d分别插入下框架构件200的接合槽230a， 230d，以及将下框架构件200的钩状物220b， 220c分别插入上框架构 件100的接合槽130b， 130c，上框架构件100及下框架构件200得以 相互接合。
根据情况，下框架构件200可以在其下方主要表面上设有滑动结 合式凸块240， 241以及钩型凸块242，以安装保护电路模块(未图示)。
图5是部分地示出根据本发明的另一优选实施例的框架构件的透 视图。
参考图5，框架构件300的上方主要表面上设有用于保护电路模
块(未图示)的连接件350， 351。连接件350， 351自框架构件300的纵 向相对侧突出，其构造为长钩状结构，该钩状物的钩口朝外。保护电 路模块设有对应于框架构件300的连接件350，351的接合槽(未示出)。 保护电路模块通过框架构件300的钩型连接件350， 351插入保护电路 模块的接合槽而与框架构件300接合。然而，除了图1及图5所示的 结构之外，保护电路模块也可以以各种连接结构安装于框架构件300 的上方主要表面上，这些连接结构仍应解释为在本发明的范围内。
图6及图7分别为根据本发明优选实施例的制备电池组所需的间 隔件的平面图及透视图。
参考图6及图7，其中，间隔件400构造为矩形框架的形式。间 隔件400的相对主要表面(即其上表面与下表面)上设有多个半圆柱形的 电池收纳部500， 501， 502，这些电池收纳部对应于各圆柱形单元电池 (未图示)的外表面，以收纳这些圆柱形单元电池。各个电池收纳部500 的中间区域设有开口部510， 511，两个邻接的电池收纳部501， 502通 过开口部510， 511相互连通。尤其是，每个电池收纳部500构造为如 下结构，gp，具有半圆柱形内表面结构的上部520及下部530由于形 成于每个电池收纳部500中间的开口部510而彼此分离。有关开口部 510的更详细的结构可参考图8的间隔件侧视图。
参考图8，与具有半圆柱形内表面结构的上部520及下部530相 比，开口部510不具有额外的高度，故开口部510形成为完全平坦的 表面形状。因此，当圆柱形单元电池分别安装于各电池收纳部时，圆 柱形单元电池的中间部分通过开口部510暴露在外。
再次参考图6及图7,电池收纳部500的上端和下端设有覆盖件 540， 545，该覆盖件540， 545以U形板结构沿电池收纳部的半圆柱形 圆周表面突出，以部分地包围单元电池(未图示)的上端和下端表面。因 此，覆盖件540， 545包围单元电池的上端和下端表面，从而稳固地固
定单元电池。但由于覆盖件540， 545构造为U形结构，因此，单元电 池的电极端并未被覆盖件540， 545所遮盖。
间隔件400的中央部分形成有若干通孔(第一通孔)550，关于这些 通孔550设于间隔件400相对侧的成对电池收纳部，例如两个电池收 纳部500， 600，可通过第一通孔550相互连通。 一些开口部510中还 形成有通孔(第二通孔)560。第一通孔550用作例如空气的冷却剂的流 动管道，而第二通孔560则用作安装热敏电阻器(未图示)的空间。特别 由于第二通孔560沿间隔件400的横向和厚度方向皆是开口的，因此 当热敏电阻器安装于第二通孔560时，可以正确地测量出单元电池的 温度。通孔550， 560的详细结构可参考图9的间隔件400的前视图。
再次参考图6及图7，间隔件400的上端的中央部分设有竖直通 道570，其形成于每四个在间隔件400的相同平面与相对平面上相互邻 接的电池收纳部500， 501， 600， 601相交的位置处。竖直通道570与 对应的第一通孔550相通，因此竖直通道570也可作为冷却剂的流动 管道。当然，竖直通道570也与形成于一些开口部510中的第二通孔 560相通。
图IO是圆柱形电池安装于图6的间隔件上的透视图。
如图IO所示，单元电池700成行地安装于间隔件400相对的主要 表面上。分别形成于各电池收纳部(因收纳在各电池收纳部中的单元电 池而未显示)的上端和下端的覆盖件540部分地包围单元电池700的上 端和下端表面，以稳固地固定单元电池700。然而，覆盖件540仅包围 单元电池的外圆周表面。结果，单元电池700的电极端暴露在外，因 此可轻易实现单元电池700间的电连接。
虽然实施例中的安装结构如上所述紧凑，但圆柱形单元电池700 却仍可通过竖直通道570及开口部510而大部分地暴露在外。因此，
空气流过外露的表面，从而将单元电池700在充电或放电时所产生的
热量容易地带走。
图11是电池组900的透视图，该电池组900具有安装于框架构件 100， 200上单元电池700。
参考图11，通过将多个单元电池700安装于间隔件400，堆叠间 隔件400于下框架构件200上，然后将上方主要表面上安装有保护电 路模块800的上框架构件100与下框架构件200接合而构成电池组900。
分别通过将上框架构件100的钩状物121d插入下框架构件200的 接合槽230d，以及将下框架构件200的钩状物221b与221c插入上框 架构件100的接合槽130b与130c而使上框架构件100及下框架构件 200相互接合。
单元电池700安装于由上框架构件100的杆件120d以及下框架构 件200的杆件220b所限定的六面体内部空间中。
由于上框架构件100与下框架构件200的侧延伸部114， 214分别 以半圆形板的形状突出，因此圆柱形单元电池700的电极端710可暴 露在外。
虽然为了方便说明而公开了本发明的优选实施例，但是本技术领 域技术人员应该认识到，在不脱离本发明的公开在所附权利要求中的 范围与精神的情况下可以进行各种修改、增加和替代。
工业实用性
从上述的说明显而易见的是，根据本发明的用于制备电池组的框 架构件及间隔件具有如下效果，即，稳固地安装圆柱形电池与保护电 路模块(PCM)，同时减少所需使用的组件数量，防止在组装或使用 电池组的过程中单元电池间短路问题的发生，并有效去除单元电池充 电及放电时所产生的热量，进而达到以简易的组装过程制造出具有紧 凑且稳定结构的电池组。
权利要求
1.一种框架构件，其用于制备使用圆柱形电池作为单元电池的电池组，其中所述框架构件包括上框架构件，其具有一个主要表面，保护电路模块(PCM)安装于所述主要表面上，以及下框架构件，其连接于所述上框架构件，所述上框架构件与所述下框架构件的相对的主要表面上分别设有半圆柱形的电池收纳部，所述半圆柱形的电池收纳部与安装于所述上框架构件及所述下框架构件之间的圆柱形单元电池的外表面相对应。
2. 如权利要求l所述的框架构件，其中每个半圆柱形的电池收纳 部构造为如下结构，即，每个半圆柱形的电池收纳部的中间部分是开口的，使得两个邻接的单元电池通过开口的中间部分彼此相通，且每个半圆柱形的电池收纳部部分地包围所述单元电池的上部和下部。
3. 如权利要求l所述的框架构件，其中每个半圆柱形的电池收纳部包括板形侧延伸部，所述板形侧延伸部以半圆形的形状突出，用于部分地覆盖相应单元电池的相对端的外圆周表面，而使所述相应单元电池的电极端暴露在外。
4. 如权利要求l所述的框架构件，其中所述上框架构件及所述下 框架构件分别设有可组装式连接件，所述可组装式连接件能够彼此连 接和分离。
5. 如权利要求4所述的框架构件，其中所述可组装式连接件包括杆件以及接合槽，所述杆件自所述上框架构件和/或所述下框架构件的侧部延伸并且在所述杆件的端部形成有连接元件，所述接合槽形成于所述上框架构件和/或所述下框架构件上并且与所述连接件相对应。
6. 如权利要求5所述的框架构件，其中所述连接元件为可接合和 可脱离的钩状物。
7. 如权利要求5所述的框架构件，其中所述连接元件和所述接合 槽的内表面设有螺纹部，附加的螺钉与所述连接元件和所述接合槽的 内表面通过螺纹接合。
8. 如权利要求4所述的框架构件，其中所述杆件形成于所述上框 架构件的两个相对的斜对角上及所述下框架构件的两个相对的斜对角 上，所述下框架构件的所述两个相对的斜对角与所述上框架构件的所 述两个相对的斜对角相邻。
9. 如权利要求l所述的框架构件，其中所述上框架构件及所述下 框架构件通过连接构件相互接合。
10. 如权利要求1所述的框架构件，其中所述上框架构件的上方 主要表面上设有用于将保护电路模块连接于所述上框架构件的可组装 式连接件。
11. 如权利要求IO所述的框架构件，其中所述可组装式连接件为 形成于所述上框架构件的侧边或角部的滑动结合式凸块。
12. 如权利要求IO所述的框架构件，其中所述可组装式连接件为 形成于所述上框架构件的侧边或角部的可接合和可脱离的钩状物。
13. 如权利要求1所述的框架构件，其中所述上框架构件及所述 下框架构件构造为相同的形状，并且通过将所述上框架构件及所述下 框架构件布置为使所述上框架构件及所述下框架构件彼此相对并使所 述上框架构件及所述下框架构件彼此接合，而组装所述上框架构件及所述下框架构件。
14. 如权利要求1所述的框架构件，其中所述框架构件由具有高 强度及传导性的塑料材料制成，且所述框架构件通过射出成型来制造。
15. —种间隔件，其用来制备使用圆柱形电池作为单元电池的电池组，其中所述间隔件在矩形框架的相对的主要表面上设有多个与所 述圆柱形电池的外表面相对应的半圆柱形的电池收纳部，所述电池收 纳部是部分开口的，使得所述电池收纳部与位于同一平面上的邻接电 池收纳部相通。
16. 如权利要求15所述的间隔件，其中所述电池收纳部的上端和 下端设有覆盖件，所述覆盖件沿所述电池收纳部的半圆柱形圆周表面 分别向所述单元电池的上端和下端表面突出，以稳固地固定所述单元电池。
17. 如权利要求16所述的间隔件，其中所述覆盖件以U形(马蹄 形)板结构自所述电池收纳部的半圆柱形内部圆周表面突出，由此当所 述单元电池容纳于各个电池收纳部时，所述覆盖件对应于所述单元电 池的上端和下端表面。
18. 如权利要求15所述的间隔件，其中所述开口区域(开口部)形 成于所述电池收纳部的中间区域。
19. 如权利要求18所述的间隔件，其中所述开口部不具有额外的 高度，由此所述开口部与所述框架的厚度相当。
20. 如权利要求15所述的间隔件，其中所述电池收纳部具有通孔(第一通孔)，通过所述通孔使形成于所述框架的一个主要表面上的电池 收纳部与形成于所述框架的另一主要表面的电池收纳部相互连通。
21. 如权利要求15所述的间隔件，其中所述间隔件具有竖直通道， 所述竖直通道形成于在所述框架的相同平面与相对平面上相互邻接的每四个电池收纳部相交的位置处。
22. 如权利要求21所述的间隔件，其中温度传感器安装于所述竖直通道中，用于测量单元电池的温度。
23. 如权利要求22所述的间隔件，其中安装有温度传感器的所述竖直通道连接至所述开口部中使所述框架的相对主要表面彼此相通的的一些开口部。
24. —种电池组，其通过以下方式而构成将圆柱形电池装载到间隔件，所述间隔件在矩形框架的相对主要表面上设有多个与圆柱形 电池的外表面相对应的半圆柱形的电池收纳部，所述电池收纳部是部分开口的，使得所述电池收纳部与同一平面上的邻接电池收纳部相通； 然后将具有间隔件的所述圆柱形电池安装到如权利要求1所述的框架构件上。
全文摘要
本发明涉及一种框架构件、一种间隔件以及一种电池组，所述框架构件包括上框架构件和下框架构件，所述上框架构件具有一个主要表面，保护电路模块(PCM)安装于所述主要表面上，所述下框架构件连接于所述上框架构件上，所述上框架构件与所述下框架构件的相对的主要表面上分别设有半圆柱形的电池收纳部，所述半圆柱形的电池收纳部与安装于所述上框架构件及所述下框架构件之间的圆柱形单元电池的外表面相对应；所述间隔件在矩形框架的相对的主要表面上设有多个与所述圆柱形电池的外表面相对应的半圆柱形的电池收纳部，所述电池收纳部是部分开口的，使得所述电池收纳部与位于同一平面上的邻接电池收纳部相通；所述电池组包括所述框架构件以及所述间隔件。
文档编号H01M2/10GK101346832SQ200680049313
公开日2009年1月14日 申请日期2006年12月26日 优先权日2005年12月27日
发明者姜同河, 尹成根, 郑载植 申请人:株式会社Lg化学