电池组的制作方法
【专利摘要】提供一种电池组，所述电池组包括：电池单体，包括电极接线片；单体支架，电极接线片通过单体支架插入；连接接线片，焊接到电极接线片并在单体支架上方提供焊接部分；烟气排放槽，位于单体支架的处于焊接部分下方的区域中。
【专利说明】电池组
[0001]于2015年2月25日在韩国知识产权局提交的名称为“电池组”的第10-2015-0026745号韩国专利申请通过引用全部包含于此。
技术领域
[0002]实施例涉及电池组。
【背景技术】
[0003]不同于一次电池，二次电池是可再充电的。二次电池用作诸如移动装置、电动车辆、混合动力车辆、电动自行车和不间断电源的装置的能量源。根据使用二次电池的外部装置的类型使用单单体二次电池或者电连接有多个电池单体的多单体二次电池(二次电池组)。
【发明内容】
[0004]实施例针对一种电池组，所述电池组包括:电池单体，包括电极接线片;单体支架，电极接线片插入通过单体支架;连接接线片，焊接到电极接线片并在单体支架上方提供焊接部分;烟气排放槽，位于单体支架的处于焊接部分下方的区域中。
[0005]烟气排放槽可横跨连接接线片的底侧而延伸。
[0006]烟气排放槽可以是在单体支架的第一点和第二点之间横跨连接接线片的底侧而延伸的通道。
[0007]烟气排放槽可延伸到单体支架的外部。
[0008]单体支架可以是矩形形状并可包括一对平行的长边和一对平行的短边。烟气排放槽可包括:第一烟气排放槽，在与长边平行的方向上延伸;第二烟气排放槽，在与短边平行的方向上延伸。
[0009]电池组可包括多个电池单体。第一烟气排放槽可与布置在平行于长边的方向上的两个或更多个连接接线片的底侧顺次地交叉。
[0010]电池单体可布置在与短边平行的方向上。
[0011]第一烟气排放槽和第二烟气排放槽可在连接接线片的区域中或在邻近于连接接线片的区域中彼此连接。
[0012]单体支架和连接接线片可包括提供单体支架和连接接线片之间的对齐的位置对齐部分。
[0013]位置对齐部分可包括:突起，从单体支架朝着连接接线片向上延伸;孔，在连接接线片中以容置突起。
[0014]引导肋可定位于单体支架上以引导感测线。
[0015]感测线可以是连接到连接接线片或电极接线片以传输有关电池单体的状态的信息的布线。
[0016]电池组可包括多个连接接线片。至少一个连接接线片可包括延伸到单体支架的横向侧的输出端子。
[0017]螺纹部分可以是可结合到输出端子的以将输出电缆连接到输出端子。
【附图说明】
[0018]通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员而言将变得明显，在附图中:
[0019]图1示出描绘根据示例性实施例的电池组的视图；
[0020]图2示出图1中描绘的电池单体的透视图；
[0021]图3示出图1中描绘的电池组的分解透视图；
[0022]图4示出描绘输出端子的透视图；
[0023]图5和图6示出用于解释烟气排放槽的单体支架的上侧的平面图和透视图；
[0024]图7示出描绘根据另一示例性实施例的电池组的视图；
[0025]图8示出图7中描绘的电池组的分解透视图；以及
[0026]图9和图10示出用于解释烟气排放槽的单体支架的上侧的平面图和透视图。
【具体实施方式】
[0027]在下文中，现在将参照附图更充分地描述示例实施例;然而，示例实施例可以以不同的形式体现并且不应该被理解为局限于在此阐述的实施例。当然，这些实施例被提供为使得本公开将会是彻底的和完整的，并将向本领域技术人员充分传达示例性实施方式。
[0028]在附图中，为了图示的清楚，会夸大层和区域的尺寸。同样的附图标记始终指的是同样的元件。
[0029]图1示出描绘根据示例性实施例的电池组的视图。图2示出图1中描绘的电池单体的透视图。图3示出图1中描绘的电池组的分解透视图。
[0030]参照图1，电池组可包括至少两个电池单体C和单体支架110，电池单体C是可结合到单体支架110的。电池单体C可包括锂离子电池单体。每个电池单体C可包括电极组件，所述电极组件具有由具有不同极性的第一电极板和第二电极板以及设置于第一电极板和第二电极板之间的隔膜形成的堆叠结构。可在电极组件中堆叠多个第一和第二电极板和多个隔膜以增加电池单体C的输出功率和容量。
[0031]此外，参照图2，每个电池单体C可包括用于密封电极组件的壳体13。电池单体C可以是袋型电池单体，每个袋型电池单体包括相对柔性的壳体13而不是金属罐。电池单体C可包括电连接到电极组件(未示出)并从壳体13向外延伸的电极接线片1 ο每个电池单体C可包括分别与第一电极板和第二电极板电连接并因此具有不同极性的第一电极接线片11和第二电极接线片12。在本说明书中，术语“(多个)电极接线片10”指的是第一电极接线片11和第二电极接线片12中的一者或两者。电池单体C可包括平台15，电极接线片10从平台15向外延伸。
[0032 ]参照图3，电池单体C可以是可结合到单体支架110的。例如，电池单体C可以是以电池单体C的电极接线片10暴露于单体支架110的上表面上的方式可结合到单体支架110的。单体支架110可支撑并夹持电池单体C。可以使电池单体C在插入到单体支架110中时保持在适当的位置处。单体支架110可以在结构上将电池单体C组合到单个模块中。
[0033]单体支架110可包括与电池单体C对应的多个接线片孔110’。从电池单体C延伸的电极接线片10可通过接线片孔110’插入并暴露到外部。接线片孔110’可成对使得从每个电池单体C延伸的第一电极接线片11和第二电极接线片12可通过一对接线片孔110’插入。例如，从电池单体C中的一个延伸的第一电极接线片11和第二电极接线片12可通过一对接线片孔110’插入，然后第一电极接线片11和第二电极接线片12可沿相反方向向前或向后弯曲以与设置于前后方向上的相邻电池单体C电连接。
[0034]在从前到后的方向上彼此邻近的电池单体C可通过叠置在电池单体的第一电极接线片11和第二电极接线片12上的连接接线片120彼此电连接。例如，在从前到后的方向上布置的电池单体C可通过单体支架110在结构上被模块化然后可通过连接接线片120被电模块化。
[0035]连接接线片120可叠置在通过接线片孔110’从单体支架110延伸的电极接线片10上。连接接线片120可以是通过例如焊接可结合到电极接线片1的。
[0036]例如，连接接线片120可包括成对的第一和第二连接接线片121和122。每对第一连接接线片121和第二连接接线片122可设置在电极接线片10的上侧和下侧上以将电极接线片10放置在它们之间。如上所述，当电极接线片10被夹在连接接线片120的设置在电极接线片10的上侧和下侧上的第一连接接线片121和第二连接接线片122之间时，可使电极接线片10和连接接线片120之间的电连接更加平稳。例如，可增大连接接线片120和电极接线片10之间的电接触区域。另外，可改善连接接线片120和电极接线片10之间的结合强度。
[0037]例如，从电池单体C延伸的电极接线片10可通过单体支架110的接线片孔110’和第一连接接线片121的接线片孔121’插入，并暴露在第一连接接线片121的上表面上。第二连接接线片122可叠置在第一连接接线片121的使电极接线片10暴露的上表面上。
[0038]在示例性实施例中，连接接线片120和电极接线片10可通过焊接彼此结合。在比较示例中，连接接线片120和电极接线片10可通过软焊彼此结合。然而，软焊是使用大量焊料的手工工艺。因此，软焊的质量可能是不均匀的，并且连接接线片120和电极接线片10之间的结合在弱点处可被损坏。此外，如果焊料将从结合部分分散到另一导电部分，那么会发生短路。此外，根据用于形成电极接线片10的材料的性质，电极接线片10可展现差的键合特性。例如，如果电极接线片10由铝材料形成，那么可发生由于电化腐蚀导致的键合错误。然而，在示例性实施例中，使用焊接。因此，工序自动化会是可能的，并且可均匀地保持结合质量而没有电连接错误或短路。
[0039 ]参照图3，连接接线片120和单体支架110可包括用于之间的位置对齐的位置对齐部分121a、122a和110a。例如，位置对齐部分110a、121a和122a可包括形成在单体支架110上的突起IlOal以及形成在连接接线片120中用于容置突起IlOal的孔121a和孔122a。由于突起IlOal与孔121a和122a之间的结合，连接接线片120可设置在合适的位置处。在这种状态下，连接接线片120可与暴露于单体支架110的上表面上的电极接线片10对齐并可连接到电极接线片10。
[0040]例如，如上所述，连接接线片120可包括设置在电极接线片10的下侧和上侧上的成对的第一和第二电极接线片121和122。将要在同一位置处叠置的第一连接接线片121和第二连接接线片122可通过使第一连接接线片121和第二连接接线片122结合到形成在单体支架110上的同一突起IlOal而彼此对齐。位置对齐部分110a、121a和122a可具有合适的形状使得位置对齐部分110a、121a和122a可调节连接接线片120和单体支架110的相对装配位置。
[0041 ] 位置对齐部分110a、121a和122a可包括形成在单体支架110上的肋110a2。肋110a2可在单体支架110上在一个方向上延伸，并且连接接线片120的边缘可插入到肋110a2之间。肋110a2可包括在不同方向上延伸并与连接接线片120的侧面对齐的肋。
[0042]单体支架110可包括朝向电池单体C突出的支撑肋115。支撑肋115可朝向电池单体C向下突出。支撑肋115可支撑电池单体C的部分(例如，电池单体C的平台15)。例如，当电池单体C通过单体支架110的下侧结合到单体支架110时，支撑肋115可有助于防止电池单体C的平台15与单体支架110的下表面碰撞并可在单体支架110和电池单体C的平台15之间保持合适的距离，从而有助于防止电极接线片10在焊接工艺期间被损坏。支撑肋115可从单体支架110朝向电池单体C的平台15突出。因此，电池单体C的结合高度可调节为在单体支架110和电池单体C之间保持合适的距离。单体支架110会极少可能因碰撞而受损，并且电极接线片10会极少可能在焊接期间受损。
[0043]图4是示出输出端子130的透视图。
[0044]参照图4，将成对的电极接线片10电连接的连接接线片120可包括输出端子130。例如，设置在最前位置处的连接接线片120和设置在最后位置处的连接接线片120可包括输出端子130。输出端子130和连接接线片120可形成为从单体支架110的上表面延伸的一个整件以形成单体支架110的横向侧。输出电缆155(在图4中仅示出一个)可连接到输出端子130以形成充放电电流路径。
[0045]输出电缆155可利用螺纹部分150连接到输出端子130。当输出端子130利用螺纹部分150而不是软焊或焊接连接到输出电缆155时，可在短时间内简单地执行连接工艺。
[0046]图5和图6示出用于解释烟气排放槽(g)的单体支架110的上侧的平面图和透视图。为了图示的清楚，除了烟气排放槽(g)之外，在图6中没有示出单体支架110的元件。
[0047]参照图5和图6，烟气排放槽(g)可形成在单体支架110中。烟气排放槽(g)可形成为在焊接连接接线片120和电极接线片10时排放焊接气体和污染物。术语“烟气”可指在焊接工艺期间作为副产物产生的焊接气体和污染物。
[0048]烟气排放槽(g)可形成在连接接线片120和电极接线片10之间的焊接部分(结合部分)的下方。例如，烟气排放槽(g)可形成在与连接接线片120叠置的区域(在连接接线片120的下方的区域)中或者与连接接线片120邻近的区域中。烟气排放槽(g)可以是从单体支架110的第一点延伸到第二点的通道。例如，烟气排放槽(g)可以是与连接接线片120的底侧交叉并远离连接接线片120的底侧延伸的通道。在这种情况下，在焊接连接接线片120期间产生的烟气可被容易地排放到外部。烟气排放槽(g)可延伸到单体支架110的外部使得在焊接期间产生的烟气可被容易地排放到单体支架110的外部。
[0049]参照图6，烟气排放槽(g)可在单体支架110上沿两个方向延伸。例如，单体支架110可以为矩形形状并且可包括一对平行的长边IlOL和一对平行的短边110S，烟气排放槽(g)可包括与长边I1L平行延伸的第一烟气排放槽gl和与短边I1S平行延伸的第二烟气排放槽g2。第一烟气排放槽gl和第二烟气排放槽g2可形成在与连接接线片120对应的多个位置处。例如，多个电池单体C可沿单体支架110的短边I1S布置并结合到单体支架110。
[0050]第一烟气排放槽gl可横跨连接接线片120延伸。例如，第一烟气排放槽gl可在与长边IlOL平行的方向上横跨连接接线片120延伸。如以下描述的，第一烟气排放槽gl和第二烟气排放槽g2可在相互交叉的方向上延伸使得第一烟气排放槽gl和第二烟气排放槽g2可彼此连接。
[0051 ]每个第二烟气排放槽g2的两端中的至少一端可延伸到单体支架110的外部。例如，第二烟气排放槽g2可平行于短边IlOS延伸，并且第二烟气排放槽g2的端部可到达单体支架110的外部。第一烟气排放槽gl和第二烟气排放槽g2可在不同的方向上延伸并可在连接接线片120的区域或者与连接接线片120邻近的区域中彼此汇合。例如，第一烟气排放槽gl和第二烟气排放槽g2可在与连接接线片120邻近的区域中彼此连接。在这种情况下，当焊接连接接线片120时，可使烟气沿两个方向迅速地排放。
[0052]烟气排放槽(g)可横跨连接接线片120的区域或与连接接线片120邻近的区域延伸。术语“连接接线片120的区域”或“与连接接线片120邻近的区域”可指在连接接线片120和电极接线片10之间的焊接部分或与焊接部分邻近的区域。如果烟气排放槽(g)横跨连接接线片120延伸，那么可有效地排放烟气。然而，在这种情况下，如果连接接线片120和电极接线片10悬置在烟气排放槽(g)上方，那么会使用于焊接工艺的支撑区域减小。因此，可在焊接部分外部形成一些烟气排放槽(g)。例如，第二烟气排放槽g2可形成在与连接接线片120稍微远离的位置处。
[0053]当焊接连接接线片120时，烟气可通过烟气排放槽(g)迅速地排放。因此，可适当地焊接连接接线片120 ο例如，如果烟气要积聚在连接接线片120和电极接线片10之间的焊接部分中，那么会降低焊接部分的质量，并且单体支架110可因具有高温的烟气而受损。
[0054]在示例性实施例中，电池组的输出功率可通过增加在电池组中包括的电池单体C的数量而增加。例如，电池组可通过重复布置均为一组电池单体C的单元组(unit pack)而得以扩展。
[0055]图7示出描绘根据另一示例性实施例的电池组的视图。图8示出图7中描绘的电池组的分解透视图。
[0056]参照图7，电池组可包括彼此可结合的第一单元组NI和第二单元组N2。如以下描述的，电池组根据期望的输出功率或容量水平可仅由第一单元组NI和第二单元组N2中的一个组组成或者可由第一单元组NI和第二单元组N2组成。如以下描述的，第一单元组NI和第二单元组N2可具有基本上相同的结构。
[0057]在示例性实施例中，具有基本上相同的结构的第一单元组NI和第二单元组N2可连接在一起以使电池组的输出功率或容量加倍。第一单元组NI和第二单元组N2可具有基本上相同的结构。因此，可灵活地处理各种性能需求。例如，电池组可由诸如第一单元组NI或第二单元组N2的单个单元组构成，用于需要相对低的功率水平的应用，或者可通过连接第一单元组NI和第二单元组N2构成，用于需要相对高的功率水平的应用。电池组可根据功率需要使用具有基本上相同的结构的一个或更多个单元组构成。因此，可提高用于制造电池组的工艺的效率。可避免有关用于生产具有不同结构和不同输出功率水平的电池组的设计和生产设备的投资。
[0058]在示例性实施例中，第一单元组NI和第二单元组N2可具有基本上相同的结构。表述“基本上相同的结构”表示尽管第一单元组NI和第二单元组N2不具有完全相同的结构，但是第一单元组NI和第二单元组N2具有几乎一样的结构。例如，除了诸如扩展连接部分NC(下文描述)的一些部分之外，第一单元组NI和第二单元组N2的设计可一样。
[0059]参照图8，单体支架210可包括扩展连接部分NC。扩展连接部分NC可用于连接第一单元组NI和第二单元组N2。更具体地，扩展连接部分NC可形成在单体支架210的边缘部分或者外部部分上。第一和第二单元组NI和N2的扩展连接部分NC可以是彼此可结合的。例如，第一单元组NI的单体支架210可包括扩展连接部分Nla和Nlb以与第二单元组N2的单体支架210结合，并且第二单元组N2的单体支架210可包括扩展连接部分N2a和N2b以与第一单元组NI的单体支架210结合。
[0060]参照图8，单体支架210可包括从单体支架210向下突出的用于支撑电池单体C的平台15的支撑肋215。支撑肋215可与电池单体C的平台15直接接触。用于电连接电池单体C的连接接线片220可包括第一连接接线片221和第二连接接线片222。第一连接接线片221和第二连接接线片222可设置在电池单体C的电极接线片10的下侧和上侧上，使得电极接线片10可夹在第一连接接线片221和第二连接接线片222之间。
[0061]图9和图10示出用于解释烟气排放槽(g)的单体支架210的上侧的平面图和透视图。为了图示的清楚，除了烟气排放槽(g)之外，在图10中没有示出单体支架210的元件。
[0062]参照图9和图10，烟气排放槽(g)可形成在单体支架210中。烟气排放槽(g)可形成在连接接线片220和电极接线片10之间的焊接部分(结合部分)的下方。例如，烟气排放槽(g)可形成在与连接接线片220叠置的区域(在连接接线片220的下方的区域)或者与连接接线片220邻近的区域中。烟气排放槽(g)可以是从单体支架210的第一点延伸到第二点的通道。例如，烟气排放槽(g)可以是与连接接线片220的底侧交叉并远离连接接线片220的底侧延伸的通道。因此，在焊接连接接线片220期间产生的烟气可被容易地排放到外部。烟气排放槽(g)可延伸到单体支架210的外部，使得在焊接期间产生的烟气可被容易地排放到单体支架210的外部。
[0063]参照图10，烟气排放槽(g)可在单体支架210上沿两个方向延伸。例如，每个单体支架210(即，第一单元组NI的单体支架210和第二单元组N2的单体支架210中的每个)可包括一对平行的长边210L和一对平行的短边210S，烟气排放槽(g)可包括与长边210L平行延伸的第一烟气排放槽gl和与短边210S平行延伸的第二烟气排放槽g2。第一烟气排放槽gl和第二烟气排放槽g2可形成在与连接接线片220对应的多个位置处。
[0064]在示例性实施例中，多个电池单体C可沿每个单体支架210的短边I1S布置并结合到各个单体支架210。在示例性实施例中，诸如第一单元组NI和第二单元组N2的多个单元组可根据电池组的电池单体C的期望数量结合到一起。因此，尽管限制了沿各个单体支架210的短边210S布置的电池单体的数目，但是电池组可构造为具有高程度的输出功率。如果大数目的电池单体将结合到一个单体支架210，那么会难以使电池单体与单体支架210对齐。另一方面，如果使用诸如根据实施例的第一单元组NI和第二单元组N2的均包括相对小数目的电池单体的单元组，那么可容易地组装电池组。
[0065]参照图9和图10，第一烟气排放槽gl可横跨一个或更多个连接接线片220延伸。每个第一烟气排放槽gl的两端中的至少一端可延伸到单体支架210的外部。例如，第一烟气排放槽gl可在与长边210L平行的方向上横跨两个或更多个连接接线片220延伸，并且第一烟气排放槽gl的端部可到达单体支架210的外部。
[0066]第二烟气排放槽g2可横跨连接接线片220延伸。每个第二烟气排放槽g2的两端中的至少一端可延伸到单体支架210的外部。例如，第二烟气排放槽g2可平行于短边210S延伸，并且第二烟气排放槽g2的端部可到达单体支架210的外部。第一烟气排放槽gl和第二烟气排放槽g2可沿不同的方向延伸并可在连接接线片220的区域或者与连接接线片220邻近的区域中汇合。因此，当连接接线片220被焊接时，可在两个方向上迅速地排放烟气。
[0067]电池组可包括保护电路模块以控制电池单体C的充电操作和放电操作。保护电路模块可监测电池单体C的状态。例如，保护电路模块可测量诸如电池单体C的温度、电压和电流的状态变量并可基于测量的结果控制电池单体C的充电操作和放电操作。为此，可在单体支架210上布置多条感测线。例如，感测线可将有关电池单体C的状态的信息传输到保护电路丰吴块。
[0068]引导肋R可形成在单体支架210上。引导肋R可引导感测线。更具体地，由于引导肋，使得用于获取电池单体C的状态信息的感测线可被容易地布置而没有缠结。此外，引导肋R可引导感测线的装配位置。因此，可防止组件之间的干扰或短路。例如，引导肋R可引导感测线对路径旁路以防止连接接线片220和感测线之间的叠置。
[0069]如上所述，根据一个或更多个以上示例性实施例，电池组的电池单体可利用结合强度的程度得以改善的连接接线片彼此电结合。例如，由于形成为在焊接连接接线片时迅速排放气体和污染物的烟气排放槽，使得气体或污染物不会积聚在连接接线片和电池单体的电极接线片之间的焊接部分中，并且可避免在焊接工艺期间对单体支架的损害。
[0070]通过总结和回顾，实施例提供一种电池组，在该电池组中，多个电池单体利用结合特性改善了的连接接线片电结合，而没有损害单体支架。
[0071]这里已经公开了示例实施例，尽管采用了具体术语，但仅以一般的和描述性的含义而非限制性的目的来使用和解释这些术语。在一些情况下，如对于到提交本申请时为止的本领域普通技术人员而言将明显的是，结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可单独使用，或者可与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另有明确说明。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求书中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种变化。
【主权项】
1.一种电池组，所述电池组包括: 电池单体，包括电极接线片； 单体支架，电极接线片通过单体支架插入； 连接接线片，焊接到电极接线片并在单体支架上方提供焊接部分；以及 烟气排放槽，位于单体支架的处于焊接部分下方的区域中。2.根据权利要求1所述的电池组，其中，烟气排放槽横跨连接接线片的底侧延伸。3.根据权利要求1所述的电池组，其中，烟气排放槽是在单体支架的第一点和第二点之间横跨连接接线片的底侧延伸的通道。4.根据权利要求1所述的电池组，其中，烟气排放槽延伸到单体支架的外部。5.根据权利要求1所述的电池组，其中， 单体支架为矩形形状并包括一对平行的长边和一对平行的短边， 烟气排放槽包括: 第一烟气排放槽，在与长边平行的方向上延伸；以及 第二烟气排放槽，在与短边平行的方向上延伸。6.根据权利要求5所述的电池组，其中: 电池组包括多个电池单体，以及 第一烟气排放槽与在平行于长边的方向上布置的两个或更多个连接接线片的底侧顺次地交叉。7.根据权利要求6所述的电池组，其中，电池单体布置在与短边平行的方向上。8.根据权利要求5所述的电池组，其中，第一烟气排放槽和第二烟气排放槽在连接接线片的区域中或在邻近于连接接线片的区域中彼此连接。9.根据权利要求1所述的电池组，其中，单体支架和连接接线片包括提供单体支架和连接接线片之间的对齐的位置对齐部分。10.根据权利要求9所述的电池组，其中，位置对齐部分包括: 突起，从单体支架朝着连接接线片向上延伸；以及 孔，位于连接接线片中以容置突起。11.根据权利要求1所述的电池组，其中，引导肋定位于单体支架上以引导感测线。12.根据权利要求11所述的电池组，其中，感测线是连接到连接接线片或电极接线片以传输关于电池单体的状态的信息的布线。13.根据权利要求1所述的电池组，其中: 电池组包括多个连接接线片， 至少一个连接接线片包括延伸到单体支架的横向侧的输出端子。14.根据权利要求13所述的电池组，其中，螺纹部分是可结合到输出端子的以将输出电缆连接到输出端子。
【文档编号】H01M2/20GK105914327SQ201610094460
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】李智银
【申请人】三星Sdi株式会社