在pcb上包含led元件的电池模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在PCB上包含LED元件的电池模块。更特别地，本发明涉及一种包 含至少两个电池单元的电池模块，其包含：设置在电池模块的侧面以电连接至电池模块的 保护电路板；安装在保护电路板上且显示电池单元的工作状态变化的至少一个LED元件； 设置有用于LED元件的光透射的窗口且设置在电池模块的侧面处以便包围保护电路板的 盖板；和安装在盖板内侧以与盖板的窗口相对应以便发射由LED元件发射的光的透光LED 盖。
【背景技术】
[0002] 在近来已经越来越多地使用的二次电池中，对于因在电池形状方面的厚度小而可 应用于诸如移动电话等产品的矩形二次电池的需求高，对于在构成电池的材料方面具有高 能量密度、高放电电压、高功率输出稳定性等的锂二次电池诸如锂离子电池、锂离子聚合物 电池等的需求高。
[0003] 二次电池根据外部和内部结构特性主要地分为圆柱电池、矩形电池和袋型电池。 其中，特别地，可高度一体化地堆叠且具有相对低的宽长比的矩形电池和袋型电池正受到 关注。
[0004] 此外，二次电池作为电动车辆、混合电动车辆等的能源也正受到关注，所述电动车 辆、混合电动车辆等是解决目前使用化石燃料的现有汽油车辆、柴油车辆等的空气污染等 的可替代选择。因此，由于二次电池的优势，使用二次电池的应用正越来越多样化，且预期 二次电池未来将用在更多领域和产品中。
[0005] 照此，随着二次电池的应用领域和产品的多样化，电池同样多样化以便提供与其 相对应的功率输出和容量。另外，应用于所述领域和产品的电池强烈要求尺寸小且轻质。
[0006] 例如，小的移动装置诸如移动电话、PDA、数码相机、笔记本电脑等的每个装置使用 一到三个小且轻质的电池单元以便与更小尺寸和更轻重量的趋势相符。相比之下，由于高 功率输出和高容量的要求，中到大型装置诸如电动汽车、混合动力汽车等使用其中多个电 池单元电连接的电池模块（也称作"中到大型电池组"）。就这一点而言，电池模块的尺寸 和重量直接涉及到中到大型装置的容纳空间、功率输出等，因此制造商已经投入大量努力 制造相对小且轻质的电池模块。
[0007] 电池模块包含多个电池单元且由此需要检查并控制各个电池单元的工作状态。例 如，有必要通过检测各个电池单元的物理工作状态诸如电压、温度等来保证最佳工作状态 和安全。这种物理工作状态的检查通过如下配置来实施：其中将用于电压测量的连接元件 诸如电线等连接至作为测量对象的各个电池单元的控制单元的配置，或其中将温度传感器 安装在作为测量对象的各个电池单元的外表面或附近，且使用连接构件将其检测信号连接 至各个电池单元的控制单元的配置。
[0008] 同时，当将锂二次电池用作电池模块的单元电池时，需要更小心地考虑电池模块 的安全性。锂二次电池在嵌入/脱嵌过程期间在负极经受相对大的体积变化。即，锂二次 电池在重复充放电期间重复地膨胀和收缩且由此内部电阻通过这种膨胀和收缩而增加，其 导致电池性能显著降低。另外，电池壳由于通过电解质分解产生的气体而分开且由此电解 质漏出并最终可发生起火或爆炸。此外，在这些电池单元中引起的燃烧或爆炸持续转移到 其它电池单元，其可导致严重的情况。
[0009] 因此，考虑到这些问题，检查使用锂二次电池作为单元电池的中到大型电池模块 的各个单元电池的工作状态可能是必要的，且一些相关领域公开了使用LED元件作为显示 这种工作状态变化的显示单元的技术。
[0010] 然而，当使用LED元件显示电池单元的工作状态变化时，光学显示单元的盖导致 光损失，且由于LED的光平直度而不容易进行光漫射，由此难以看到发射自LED元件的光。 另外，当为了使LED元件的光漫射而用单独的漫射膜处理LED元件或通过制造成单独的灯 而使LED元件露出时，需要另外的制造过程，使用更多的部件，且其外观不漂亮。
[0011] 另外，通过考虑设置有安装的电池模块的装置的结构特性，存在高的需求来制造 紧凑、高度结构稳定的电池模块。
[0012] 因此，存在非常高的需求来开发可解决这些问题且满足这些需求的技术。
【发明内容】
[0013] 技术问题
[0014] 因此，已经完成了本发明以解决上面的问题和其它仍要解决的技术问题。
[0015] 即，本发明的一个目的是提供一种电池模块，其包含设置有用于LED元件的光透 射的窗口且安装在电池模块的侧面处以便包围保护电路板的盖板和安装在盖板内侧以与 盖板的窗口相对应以便发射由LED元件发射的光的透光LED盖，以此将发射自LED元件的 光进行有效的漫射且由此容易看到，并获得完全的遮蔽功能且由此有可能从PCB直接产生 光。
[0016] 本发明的另一个目的是提供一种电池模块，其使用简单的制造过程制造，而无需 另外的制造过程诸如向LED元件附加漫射膜或通过制造成单独的灯而使LED元件露出。
[0017] 本发明的另一个目的是提供一种具有高结构稳定性和紧凑结构的电池模块。
[0018] 技术方案
[0019] 根据本发明的一个方面，提供一种包含至少两个电池单元的电池模块，所述电池 模块包含：安装在电池模块的侧面且电连接至电池模块的保护电路板；安装在保护电路板 上且显示电池单元的工作状态变化的至少一个LED元件；设置有用于LED元件的光透射的 窗口且安装在电池模块的侧面处以便包围保护电路板的盖板；和安装在盖板内侧以与盖板 的窗口相对应以便发射由LED元件发射的光的透光LED盖。
[0020] 即，本发明提供一种电池模块，其包含：设置有用于LED元件的光透射的窗口且安 装在电池模块的侧面处以便包围保护电路板的盖板；和安装在盖板内侧以与盖板的窗口相 对应以便发射由LED元件发射的光的透光LED盖，以此将发射自LED元件的光进行有效的 漫射且由此容易看到，并获得完全的遮蔽功能且由此有可能从PCB直接产生光。
[0021] 根据本发明的电池单元可例如为板型电池单元或其中电池单元容纳在矩形电池 壳中的矩形电池。这种矩形电池可以通过如下制造：将电池单元插入矩形电池壳中，将设置 有突出型负极端子的顶盖连接至电池壳的开口顶端，且通过在顶盖处形成的电解质入口将 电解质注入。
[0022] 另外，可将电池单元应用于使用由包含树脂层和金属层的层压片构成的袋型电池 壳的二次电池。
[0023] 根据本发明的电池壳可以应用于其中用含锂的电解质对电极组件进行浸渍的锂 离子二次电池，其中用凝胶型含锂的电解质对电极组件进行浸渍的锂离子聚合物电池等。
[0024] 通常，锂二次电池包括正极、负极、隔膜和含锂盐的非水电解质。
[0025] 正极可通过例如将正极活性材料、导电材料和粘合剂的混合物涂布在正极集电器 上且将涂布的正极集电器进行干燥而制造。根据需要，混合物可还包含填料。
【主权项】
1. 一种包含至少两个电池单元的电池模块，所述电池模块包含： 安装在电池模块的侧面且电连接至所述电池模块的保护电路板； 安装在保护电路板上且显示电池单元的工作状态变化的至少一个LED元件； 设置有用于LED元件的光透射的窗口且安装在电池模块的侧面处以便包围保护电路 板的盖板；和 安装在盖板内侧以与盖板的窗口相对应以便发射由LED元件发射的光的透光LED盖。
2. 根据权利要求1的电池模块，其中所述电池单元为板型电池单元。
3. 根据权利要求2的电池模块，其中所述板型电池单元为矩形二次电池或袋型二次电 池。
4. 根据权利要求1的电池模块，其中所述电池单元为锂二次电池。
5. 根据权利要求1的电池模块，其中所述工作状态包括选自以下的至少一种：电池单 元的充放电状态，根据电池单元的温度变化或电池单元的体积变化的异常工作状态，以及 电池单元的容量。
6. 根据权利要求1的电池模块，其中所述LED盖包含用于以漫反射方式传输光的导光 板。
7. 根据权利要求6的电池模块，其中所述导光板具有粗糙面以用于将传输的光进行折 射和散射。
8. 根据权利要求6的电池模块，其中所述导光板包含透光的塑性材料。
9. 根据权利要求1的电池模块，其中所述盖板包含设置在其内部中心处的连接部以便 同时固定所述保护电路板和所述LED盖。
10. 根据权利要求1的电池模块，其中所述盖板还在其外表面设置有外盖。
11. 根据权利要求1的电池模块，其中所述电池模块包含： 底板，所述底板包含在其上表面上设置有电池单元的容纳部，所述电池单元以其中电 极端子侧向排列的状态进行安装，且在所述容纳部的周边处设置有向上弯曲的侧壁；和 上盖板，所述上盖板的相对面设置有基于电池单元的电极端子的向下弯曲的侧壁，且 所述上盖板固定到底板的上表面以形成电池模块的上表面。
12. 根据权利要求11的电池模块，其中所述底板和所述上盖板通过支架相互固定。
13. 根据权利要求12的电池模块，其中所述支架具有通过焊接而连接至底板的侧壁的 第一侧和通过紧固而连接至上盖板的侧壁的第二侧。
14. 一种电池组，其包含权利要求1?13中任一项的电池模块。
15. -种装置，其包含权利要求14的电池组作为电源。
16. 根据权利要求15的装置，其中所述装置选自：电动工具；电动车辆（EV)、混合电动 车辆（HEV)和插电式混合电动车辆（PHEV);电动自行车；电动踏板车；电动高尔夫球车；和 用于存储电力的系统。
【专利摘要】本发明涉及一种在PCB上包含LED元件的电池模块，更具体地，涉及包含至少两个电池单元的电池模块，所述电池模块包含：安装在电池模块一侧且电连接至电池模块的保护电路板；安装在保护电路板上且显示电池单元的工作状态变化的一个以上LED元件；具有用于LED元件的光透射的窗口且通过包围整个保护电路板而安装在电池模块一侧的盖板；和安装在与盖板的窗口相对应的盖板内侧以便发射LED元件的光的透光LED盖。
【IPC分类】H01M10-48
【公开号】CN104521059
【申请号】CN201380041106
【发明人】金周翰, 成准烨, 申晋奎
【申请人】株式会社Lg化学
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】EP2871704A1, EP2871704A4, US20150229007, WO2014069842A1