专利名称：电池组的制作方法
技术领域：
实施方式涉及电池组，更具体地，涉及包括多个单位电池的高功率且高容量的电 池组。
背景技术：
与一次电池不同，二次电池可再充电。低容量的二次电池用于小型便携式电子器 件中诸如电话、笔记本电脑、可携式摄像机和其它类似的小型便携式电子器件。高容量的二 次电池广泛用作混合式动力车的发动机驱动电源。该二次电池包括圆柱型电池和棱柱型电池。为了驱动需要高容量的器件的发动 机，例如，电动车或混合式动力车的发动机，多个高功率二次电池串联连接以组成高容量二 次电池。同样地，单个的高容量二次电池，S卩，电池模块，包括串联连接的单位电池。每个 单位电池包括电极组件，具有正电极板、负电极板和在正电极板与负电极板之间的隔板； 壳，容纳电极组件；盖组件，耦接到盖以封闭壳；以及正端子和负端子。正端子和负端子从 盖组件突出，并电连接到提供到电极组件的正电极板和负电极板的集电器。因而，电池模块 的单位电池单元彼此间隔开并通过电极接头(electrode tab)串联或并联连接。电池模块 插入将单位电池彼此分离开的隔离体(spacer)中。电池模块电连接到保护电路模块并设 置在外壳中以组成电池组。在上述的电池组中，从保护电路模块延伸的引线接触单位电池，原因在于不提供 用于分布引线的结构。因而，当单位电池过热时，引线会熔化或者被焊接从而彼此接触或者 接触单位电池，保护电路模块不能工作。另外，当引线从保护电路模块延伸的位置设置在引线连接到单位电池的位置的相 对侧时，难以分布引线。此外，因为引线沿单位电池的连接部分延伸，所以引线的延伸长度 增加，因而制造成本提高。
发明内容
本发明的方面提供一种电池组，该电池组配置为分布连接到多个单位电池的引线 从而防止由于单位电池与引线之间的接触而引起的电池故障。本发明的方面提供一种电池组，该电池组配置为在最短的距离内分布连接到多个 单位电池的引线，因而有助于引线分布工艺并降低制造成本。本发明的方面提供一种电池组，该电池组包括单位电池；间隔体，设置在单位电 池之间以分离相邻成对的单位电池；保护电路模块，通过引线连接到单位电池；以及固定 架，围绕单位电池并具有引线分别穿过的路径。根据本发明的另一方面，固定架可以包括分别分离引线并将引线引导到单位电池 的分隔壁。根据本发明的另一方面，固定架可以包含约束引线的钩。
根据本发明的另一方面，固定架可以包含分别围绕单位电池的上部分和侧部分的 顶板和侧板。根据本发明的另一方面，固定架可以设置有基板安装部，该基板安装部设置在固 定架的顶表面上并且保护电路模块安装在该基板安装部上。根据本发明的另一方面，保护电路模块可以包括平衡单位电池的电流或电压的电路。根据本发明的另一方面，单位电池可以是排列为多层结构的圆柱型电池，且单位 电池中相邻的单位电池面对同一侧可具有相反的极性。根据本发明的另一方面，间隔体可以包括主体，具有板形状，该板形状具有与单 位电池的外表面相应的多个底座表面；以及间隔壁，设置在底座表面之间并包括散热槽。根据本发明的另一方面，间隔体可以包含沿间隔体的纵向方向设置的引线孔。引 线穿过引线孔从而有助于布线工艺。根据本发明的另一方面，间隔体可以由软塑料形成。软塑料可以包括聚乙烯(PE)、 聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(CPS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PETE)的至少之一。根据本发明的另一方面，电池组还可以包括容纳单位电池和间隔体的壳。根据本发明的另一方面，壳可以包括底壳，容纳单位电池和间隔体；以及顶壳， 封闭底壳的敞开部。根据本发明的另一方面，底壳可以包括底板；以及设置在底板上的底座凹槽部， 其中底座凹槽部可以具有半圆形的横截面，其中底座凹槽部布置成格状，以及其中单位电 池可以位于底座凹槽部上。根据本发明的另一方面，电池组还可以包括电极接头，该电极接头使单位电池彼 此电连接并连接到引线。根据本发明的另一方面，电极接头可以包括焊接到单位电池的接触以及连接到引 线的引线连接。根据本发明的另一方面，绝缘带可以附接到电极接头以保护电极接头。本发明的其它方面和/优点将在以下的描述中部分地阐述，且部分将通过该描述 显而易见或者可以通过本发明的实践了解。
通过结合附图对实施方式的以下描述，本发明的这些和/或其它方案和优点将变 得清楚且更易于理解，在附图中图1示出了根据本发明实施方式的电池组的透视图；图2示出了根据本发明实施方式的电池组的示意图，其中顶盖从电池组去除；图3示出了根据本发明实施方式的电池组的分解透视图；图4示出根据本发明实施方式的隔离体的透视图；图5示出图4的隔离体的示意图；图6示出根据本发明实施方式的固定架的透视图；图7示出图6的固定架和单位电池的示意图；图8示出图7的‘A’部分的放大视图；以及
图9示出图7的‘B，部分的放大视图。
具体实施例方式现将详细参考本发明的当前实施方式，其中本发明的实例在附图中示出，其中相 似的附图标记通篇表示相似的元件。通过参考附图在以下描述实施方式从而解释本发明。图1示出了根据本发明实施方式的电池组100的透视图。图2示出了其中根据 本发明实施方式的电池组100的示意图，其中顶盖160从电池组100去除。图3示出根 据本发明实施方式的电池组100的分解透视图。图4示出根据本发明实施方式的隔离体 (spacer) 120的透视图。图5示出图4的隔离体120和单位电池110的示意图。图6示出 根据本发明实施方式的固定架(holder) 190的透视图。图7示出图6的固定架190和单位 电池110的示意图。参见图1至图7，电池组100包括多个单位电池110、隔离体120、电极接头130、保 护电路模块140和固定架190。隔离体120分离单位电池110。电极接头130串联或并联 连接单位电池110。保护电路模块140连接到单位电池110和引线141。固定架190围绕 单位电池110并具有引线141穿过的路径。电池组100还包括附接到电极接头130的外表面的绝缘带 (insulationtape) 170、缓冲带(cushion tape) 180以及容纳绝缘带170和缓冲带180的底 壳 150。所示的单位电池110是圆柱型电池，然而，本发明的方面不限于此。五个单位电池 110串联布置，两组的五个单位电池110布置在两层中。相邻的单位电池110面对相同的方 向具有不同的电极(pole)。即，当相邻的单位电池110其中之一的端部面对一个方向具有 正极(+)，相邻单位电池110中另一个的端部面对该方向具有负极(_)。虽然示出了布置在 两层且具有5个单位电池110，但是可使用其它数量的层，以及其它数量的电池可以在每层 中。如在图4中所示，隔离体120包括隔离体主体121，该隔离体主体121具有板形状， 该板形状具有与圆柱型单位电池110的外表面相应的半圆形底座(seat)表面122。五个底 座表面122设置在隔离体主体121的上表面和下表面中的每个上。间隔壁123 (partition wall)设置在底座表面122之间。间隔壁123的上部分设置有散热槽124。引线孔125沿隔离体主体121的纵向方向穿过隔离体120。引线孔125设置在上 层中设置的两个底座表面122与下层中设置的两个底座表面122之间。在图4中，引线孔 125的数量是四。隔离体主体121的两端设置有防止单位电池110移动的停止肋126。停止肋125 设置到底座表面122的至少一个端部侧。因而，停止肋126防止单位电池110被从隔离体 主体121去除。停止肋1 既设置在引线孔125的上侧上又设置在下侧上。如在图4中所 述，停止肋126设置到隔离体主体121的底座表面122的第一侧，但是没有设置到底座表面 122的相邻的第二侧。在下一个底座表面122中，停止肋1 仅设置到第二侧，但是没有设 置到第一侧。换句话说，停止肋126设置在间隔一个的(alternating)间隔壁123上。同 样地，虽然停止肋126交替地设置到隔离体主体121的底座表面122的第一侧和第二侧，但 是能防止单位电池110的移动和离开。因此，因为停止肋126间隔一个地设置在隔离体主体121的两端，所以停止肋1 在电极接头130被焊接到单位电池110处不妨碍电极接头 130。隔离体120由包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(CPS)、聚 对苯二甲酸乙二酯(PETE)或其等效物的至少之一的软塑料形成。然而，本发明的方面不限 于此，可使用其它塑料或类似材料形成隔离体120。软塑料吸收冲击，支撑并保护单位电池 110。如在图7中所示，电极接头130连接在上侧和下侧上的两个或四个相邻的单位电 池110，使得它们串联。电极接头130的四个拐角或两端设置有接触131，该接触131焊接 到单位电池110的正极⑴或负极㈠。电极接头130的中心设置有连接到引线141的引 线连接132。电极接头130由具有高导电率的金属形成，其可包括镍、铝、铜和银的至少之 一。然而，本发明的方面不限于此，可使用其它适当的金属来形成电极接头130。保护电路模块140具有保护电路(未示出)或当过放电或过充电时保护单位电池 110的电器件(未示出)。保护电路模块140进一步包括配置为当单位电池110充电或放 电时平衡电流和电压的电路。弓丨线141从保护电路模块140延伸。弓丨线141连接保护电路模块140到单位电池 110。引线141穿过隔离体120的引线孔125，然后固定到电极接头130的引线连接132。底壳150容纳单位电池110、隔离体120、电极接头130和保护电路模块140 ；当底 壳150已经容纳了单位电池110、隔离体120、电极接头130和保护电路模块140时，顶壳 160封闭底壳150的敞开的上部。底壳150包括底板151和从底板151的边缘向上延伸的 四个侧壁152。底板151的内部底表面提供有具有半圆形横截面的多个底座凹槽部153，单位电 池110位于底座凹槽部153上。底座凹槽部153在底板151上排列成格状。多个间隙防止 肋1 设置到侧壁152的内表面。顶壳160具有形成以封闭底壳150的敞开的上部的形状和尺寸。因而，顶壳160 具有板形状以覆盖近似具有盒形状的底壳150。绝缘带170附接到电极接头的外表面以保护电极接头130。缓冲带180防止位于 底板151上表面上的单位电池110直接接触底板151。固定架190，如在图6中所示，包括顶板191和与顶板191 一体地形成的侧板192。 因而，固定架190围绕单位电池110的顶表面和侧表面以保护单位电池110不受外部冲击。 固定架190的顶板191的顶表面提供有其上安装保护电路模块140的基板安装部193。顶 板191的两端具有分别使从保护电路模块140延伸的引线141分离并将引线141引导到单 位电池110的分隔壁(s^aration wall) 194。分隔壁194的上侧分别具有钩(hook) 195， 该钩195配置为约束由分隔壁194引导的引线141。钩195弯曲两次，然而，本发明的方面 不限于此，且钩195可以弯曲比两次多或少的次数。现在，将参考图1至图9描述根据本发明实施方式的上述配置的电池组的组装方 法以及所组装的电池组的功能。单位电池110位于隔离体120两侧的底座表面122上，使得相邻的单位电池110 具有相反的极性。散热槽1 设置到底座表面122之间的间隔壁123，以将由单位电池110 产生的热扩散到外部。停止肋126，间隔一个地设置在隔离体主体121的两端，防止单位电池Iio从隔离体120离开。停止肋126支撑单位电池110的两端以防止单位电池110被外 部冲击移动。电极接头130分别焊接到至少两个单位电池110的两端。因而，连接到电极接头 130的单位电池110彼此串联或并联连接。绝缘带170附接到电极接头130的外表面。绝缘带170具有与电极接头130相应 的形状，以保护电极接头130不接触底壳150。单位电池110的上侧耦接到固定架190。固定架190的顶板191包围单位电池110 的上表面，侧板192围绕单位电池110的侧表面。保护电路模块140安装在基板安装部193 上，该基板安装部193设置到固定架190的顶部191。引线141延伸出保护电路模块140。引线141连接到分别焊接到单位电池110的电极接头130。S卩，从保护电路模块 140延伸的四条引线141被分隔壁194引导到单位电池110。因而，从保护电路模块140延 伸的四条引线141中的其中两条直接连接到电极接头130的引线连接132。四条引线141 的另外两条穿过设置到隔离体120的引线孔125，然后连接到在两条引线141的相反侧上焊 接的电极接头130的引线连接132，原因在于相邻的单位电池110面对相同侧具有不同的极 性。因而，从保护电路模块140延伸的引线141在最小的距离内连接到单位电池110的引 线接头130。当由分隔壁194分离的四条引线141中的至少两条被分配在一起时，所分配 的两条引线141被钩195约束。因而，虽然设置多条引线141，但是引线141不接触单位电 池110。另外，即使当外部冲击施加到被约束的引线141时，被约束的引线141也不会从钩 195移开。同样地，通过组装位于隔离体120上的单位电池110、电极接头130和保护电路模 块140而获得的电池模块存储在底壳150中。因为设置在底壳150的底板151上的电池模块位于缓冲带180上，所以电池模块 被保护而不受由底板151产生的冲击影响。没有被固定架190包围的单位电池110，或换句 话说，在下层中的单位电池110，分别安置于设置到底壳150的底板151的底座凹槽部153 上。隔离体120紧密接触间隙防止肋154，该间隙防止肋巧4设置到底壳150的侧壁152。 同样地，隔离体120不移动。接下来，包括单位电池110、隔离体120、电极接头130和保护电路模块140的电池 模块被容纳在底壳150中。然后，底壳150通过螺钉196耦接到顶壳160，从而完成电池组 100的组装。根据本发明的方面，高容量且高功率电池组防止在电池发热时由于分布在电池组 中的引线的热焊接而导致的单位电池故障。根据本发明的方面，连接到单位电池的引线分布在最小的距离内，因而改善了组 装工艺并降低了制造成本。虽然已经示出并描述了本发明的数个实施方式，但是本领域的技术人员将理解可 以对该实施方式进行变化而不脱离本发明的原理和精神，本发明的范围由权利要求书及其 等效物限定。本申请要求享有2009年10月27日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请 No. 10-2009-0102078的权益，在此结合其公开作为参考。
权利要求
1.一种电池组，包括 单位电池；间隔体，设置在所述单位电池之间以分离相邻成对的所述单位电池； 保护电路模块，通过引线连接到所述单位电池；以及 固定架，围绕所述单位电池并具有所述引线分别穿过的路径。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中所述固定架包括分别分离所述引线并将所述引 线引导到所述单位电池的分隔壁。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中所述固定架包含约束所述引线的钩。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中所述固定架包含分别围绕所述单位电池的上部 分和侧部分的顶板和侧板。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中所述固定架包含基板安装部，该基板安装部设 置在所述固定架的顶表面上并且所述保护电路模块安装在该基板安装部上。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中所述保护电路模块包含平衡所述单位电池的电 流和电压的电路。
7.根据权利要求1所述的电池组，其中所述单位电池是排列为多层结构的圆柱型电 池，且所述单位电池中相邻的单位电池面对同一侧具有相反的极性。
8.根据权利要求1所述的电池组，其中所述间隔体包括主体，具有板形状，该板形状具有与所述单位电池的外表面相应的多个底座表面；以及 间隔壁，设置在所述底座表面之间并包括散热槽。
9.根据权利要求1所述的电池组，其中所述间隔体包含沿所述间隔体的纵向方向设置 的引线孔。
10.根据权利要求1所述的电池组，其中所述间隔体由软塑料形成。
11.根据权利要求10所述的电池组，其中所述软塑料包含聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、 聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯的至少之一。
12.根据权利要求1所述的电池组，还包含容纳所述单位电池和所述间隔体的壳。
13.根据权利要求12所述的电池组，其中所述壳包含 底壳，容纳所述单位电池和所述间隔体；以及顶壳，封闭所述底壳的敞开部。
14.根据权利要求13所述的电池组，其中所述底壳包含 底板；以及设置在所述底板上的底座凹槽部， 其中所述底座凹槽部具有半圆形的横截面， 其中所述底座凹槽部布置成格状，以及 其中所述单位电池安置于所述底座凹槽部上。
15.根据权利要求1所述的电池组，还包含电极接头，该电极接头使所述单位电池彼此 电连接并连接到所述引线。
16.根据权利要求15所述的电池组，其中所述电极接头包含焊接到所述单位电池的接 触，以及分别连接到所述引线的引线连接。
17.根据权利要求15所述的电池组，其中所述绝缘带附接到所述电极接头以保护所述电极接头。
18.根据权利要求1所述的电池组，其中所述电池组还包含第一层单位电池和第二层 单位电池。
19.根据权利要求8所述的电池组，其中所述间隔体包含第一层底座表面和第二层底 座表面。
20.—种电池组，包含 单位电池；引线，分别连接到所述单位电池； 保护电路模块，通过各个引线连接到所述单位电池；以及间隔体，设置在所述单位电池之间并具有引线孔，该引线孔沿所述间隔体的纵向方向 设置并且所述引线穿过所述引线孔。
全文摘要
本发明提供一种电池组，该电池组具有连接到多个单位电池的引线，该引线被分布为防止由于单位电池与引线之间的接触而引起的电池故障。引线在最短距离内分布以有助于引线分布工艺并降低制造成本。电池组包括单位电池、设置在单位电池之间的间隔体、通过引线连接到单位电池的保护电路模块以及固定架，该固定架围绕单位电池并具有引线分别穿过其的路径。
文档编号H01M10/42GK102054947SQ20101052602
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者朴汉圭 申请人:三星Sdi株式会社