电池组的制作方法

1.一个或更多个实施例涉及一种电池组。


背景技术：

2.通常，与不可再充电的一次电池不同，二次电池指可以反复充电和再充电的电池。二次电池用作诸如移动装置、电动车辆、混合动力电动车辆、电动自行车和不间断电源的装置的能量源。根据采用二次电池的装置的类型，使用单电池单体二次电池或多电池单体二次电池(电池组)，多电池单体二次电池(电池组)均包括作为一个单元的彼此连接的多个电池单体。
3.诸如蜂窝电话的小型移动装置可以使用单电池单体二次电池运行预定时间。然而，具有高输出、高容量特征的电池组可适用于具有长运行时间且消耗大量电力的装置，诸如电动车辆和混合动力电动车辆。可以通过调整包括在电池组中的电池单体的数量来增大电池组的输出电压或电流。


技术实现要素：

4.一个或更多个实施例包括一种电池组，该电池组被配置为精确地检测电池单体的温度，并且具有改善的用于可靠地保护温度传感器的温度感测结构。
5.另外的方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地通过该描述将是明显的，或者可以通过实践公开的所给出的实施例而获知。
6.根据一个或更多个实施例，电池组包括：至少一个电池单体；传热件，在与充电
‑
放电路径间隔开的位置处布置在电池单体上；电路板，包括结合到传热件的引线部和连接到引线部的主体，电路板被配置为从所述至少一个电池单体获取温度信息；温度传感器，布置在引线部上；防潮层，设置在温度传感器上，并且被配置为阻挡外部物质渗透到温度传感器上；以及防震层，设置在防潮层上，并且被配置为吸收外部冲击。
7.例如，传热件可以布置在形成所述至少一个电池单体的壳体的表面上。
8.例如，传热件可以布置在形成所述至少一个电池单体的壳体的表面之中的电极表面上，其中，电极可以设置在电极表面上。
9.例如，传热件可以在与电极间隔开的位置处布置在电极表面上。
10.例如，电路板可以布置为面对所述至少一个电池单体的电极表面。
11.例如，电路板可以包括柔性电路板，柔性电路板包括连接到温度传感器的导电图案和使导电图案绝缘的绝缘膜。
12.例如，传热件可以包括结合到所述至少一个电池单体的第一结合部和结合到电路板的引线部的第二结合部，并且第一结合部和第二结合部可以设置在彼此不叠置的位置处。
13.例如，所述至少一个电池单体可以包括在第一方向上布置的多个电池单体，并且第一结合部和第二结合部可以在与第一方向交叉的第二方向上布置。
14.例如，传热件和引线部可以顺序地布置在所述至少一个电池单体上。
15.例如，第一结合部可以包括在传热件与所述至少一个电池单体之间的焊接区，并且第二连结合部可以包括在传热件与电路板的引线部之间的焊接区。
16.例如，传热件可以包括金属板，金属板包括镍或镍合金。
17.例如，引线部可以具有面对所述至少一个电池单体的表面和与电池单体背对的表面，其中，温度传感器可以布置在与电池单体背对的表面上。
18.例如，传热件、引线部和温度传感器可以顺序地布置在所述至少一个电池单体上，并且温度传感器被配置为通过传热件和引线部感测电池单体的温度。
19.例如，引线部可以包括连接到电路板的主体的一端部、连接到传热件的另一端部以及在两端部之间的弯曲部。
20.例如，所述至少一个电池单体可以包括在第一方向上布置的多个电池单体，并且弯曲部可以弯曲，使得弯曲部的至少部分在与第一方向交叉的第二方向上彼此叠置，以在传热件与主体之间在第一方向上使引线部具有柔性。
21.例如，防潮层和防震层可以在与所述至少一个电池单体背对的一侧处围绕温度传感器。
22.例如，防潮层和防震层可以分别包括相对硬的材料和相对软的材料。
23.例如，不同的材料之间的不连续界面可以形成在防潮层与防震层之间。
24.例如，防潮层和防震层可以分别设置在相对靠近温度传感器的内部位置和相对远离温度传感器的外部位置处。
25.例如，所述至少一个电池单体可以包括在第一方向上布置的多个电池单体，并且开口可以形成在电路板的主体的部分中并且可以在第一方向上布置，以不阻挡多个电池单体的排气孔，并且主体的其他部分可以形成为两个分支，以不阻挡多个电池单体的排气孔。
附图说明
26.通过下面结合附图的描述，公开的某些实施例的以上和其他方面、特征和优点将更明显。
27.图1是示出根据实施例的电池组的分解透视图。
28.图2是示出图1中示出的电池组的一部分的分解透视图。
29.图3是示出图2中示出的电池组的一部分的放大透视图。
30.图4是示出图3中示出的电池组的一部分的分解透视图。
31.图5是沿着图3中的线v
‑
v截取的剖视图。
32.图6a、图6b和图6c是顺序地示出形成根据实施例的电池组的工艺的透视图。
具体实施方式
33.现在将详细地参照实施例，实施例的示例在附图中被示出，其中，同样的附图标记始终指同样的元件。就这一点而言，给出的实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面仅通过参照图来描述实施例，以说明本描述的多个方面。如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。诸如
“……
中的至少一个(种/者)”的表述在一列元件(元素或要素)之后时修饰的是整列元
件(元素或要素)，而不是修饰该列中的个别元件(元素或要素)。
34.在下文中，将参照附图根据实施例来描述电池组。
35.图1是示出根据实施例的电池组的分解透视图。图2是示出图1中示出的电池组的一部分的分解透视图。图3是示出图2中示出的电池组的一部分的放大透视图。图4是示出图3中示出的电池组的一部分的分解透视图。图5是沿着图3中的线v
‑
v截取的剖视图。图6a、图6b和图6c是顺序地示出形成根据实施例的电池组的工艺的透视图。
36.参照图1至图5，根据实施例，电池组可以包括至少一个电池单体b和在充电
‑
放电路径外部的位置处布置在电池单体b上的传热件30。电池组还可以包括电路板20，电路板20包括结合到传热件30的引线部25和连接到引线部25的主体21，并且被配置为从电池单体b获取温度信息。电池组还可以包括布置在引线部25上的温度传感器t和形成在温度传感器t上的涂层c。涂层c可以包括在相对靠近温度传感器t的内部位置处的防潮层c1和在相对远离温度传感器t的外部位置处的防震层c2。
37.根据实施例，电池组可以包括至少一个电池单体b。电池单体b可以包括壳体10和容纳在壳体10中的电极组件(未示出)。尽管在图1至图6c中未示出，但是电极组件可以包括具有不同的极性的第一电极板和第二电极板以及布置在第一电极板与第二电极板之间的隔膜。电极组件的第一电极板和第二电极板可以分别电连接到电池单体b的第一电极e1和第二电极e2。电池单体b的第一电极e1和第二电极e2可以形成在壳体10上。电池单体b的充电
‑
放电路径可以通过形成在壳体10上的第一电极e1和第二电极e2连接到容纳在壳体10中的电极组件(未示出)，并且如稍后所述，形成在壳体10上的第一电极e1和第二电极e2可以通过汇流条50电连接到其他电池单体b。贯穿本说明书，电池组的充电
‑
放电路径可以指通过将不同的电池单体b电连接的汇流条50以及连接到汇流条50的电池单体b的第一电极e1和第二电极e2及电极组件限定的路径。电池组的充电
‑
放电路径还可以指连接到布置在设置在充电
‑
放电路径的两端处的第一输入/输出端子51和第二输入/输出端子52之间的电池单体b的电极组件的充电
‑
放电电流路径。
38.电池单体b或电池单体b的壳体10可以具有大致长方体形状。例如，电池单体b可以包括其上形成有第一电极e1和第二电极e2的电极表面11以及与电极表面11相对的底表面12。电池单体b还可以包括使电极表面11和底表面12彼此连接的一对相对大的主表面13和一对相对小的侧表面14。例如，根据实施例，电池单体b可以包括在第一方向z1上布置的多个电池单体b，在这种情况下，电池单体b的彼此相邻的主表面13可以彼此面对。
39.在实施例中，形成每个电池单体b的壳体10的电极表面11、底表面12、主表面13和侧表面14不形成充电
‑
放电路径。壳体10形成电池单体b的外部，因此当充电
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放电电流流过暴露于外部的电极表面11、底表面12、主表面13或侧表面14时，可能发生与外部环境的电干扰或电短路的风险。第一电极e1和第二电极e2可以形成在电极表面11上。例如，第一电极e1和第二电极e2可以在第一电极e1和第二电极e2使用绝缘垫圈(未示出)而绝缘的状态下结合到电极表面11。即，第一电极e1和第二电极e2可以形成电连接到电极组件(未示出)的充电
‑
放电路径，但是其上形成有第一电极e1和第二电极e2的电极表面11可以不形成充电
‑
放电路径。如稍后所述，在实施例中，用于检测关于电池单体b的温度的信息的传热件30可以在充电
‑
放电路径外部的位置处布置在电池单体b上。此外，在实施例中，传热件30可以布置在电池单体b的壳体10上，具体地布置在远离第一电极e1和第二电极e2的电极表面11上。
40.电池单体b中的每个的第一电极e1和第二电极e2可以在与布置电池单体b所沿的第一方向z1交叉的第二方向z2上布置。在这种情况下，布置第一电极e1和第二电极e2所沿的第二方向z2可以与布置电池单体b所沿的第一方向z1交叉。例如，在实施例中，第二方向z2可以与第一方向z1基本垂直。另外，排气孔15可以在每个电池单体b中形成在第一电极e1与第二电极e2之间。当电池单体b中产生的气体积聚并且具有等于或大于临界压力(例如，阈值压力)的压力时，在排气孔15周围可能发生破裂，以降低电池单体b的内部压力。
41.根据实施例，电池组可以包括多个电池单体b。例如，电池组的电池单体b可以通过汇流条50彼此电连接。例如，在实施例中，彼此相邻的电池单体b可以通过汇流条50彼此电连接。另外，第一输入/输出端子51和第二输入/输出端子52可以分别连接到彼此电连接的电池单体b之中的布置在两个端部位置处的电池单体b。例如，第一输入/输出端子51和第二输入/输出端子52中的一者可以直接连接到电池单体b的布置在彼此电连接的电池单体b的充电
‑
放电路径的端部上的最低电位电极(第一电极e1和第二电极e2中的一者)，第一输入/输出端子51和第二输入/输出端子52中的另一者可以直接连接到电池单体b的布置在彼此电连接的电池单体b的充电
‑
放电路径的另一端部上的最高电位电极(第一电极e1和第二电极e2中的另一者)。可选地，第一输入/输出端子51和第二输入/输出端子52可以连接到汇流条50，汇流条50连接到最低电位电极(第一电极e1和第二电极e2中的一者)和最高电位电极(第一电极e1和第二电极e2中的另一者)。
42.贯穿本说明书，电池单体b的充电
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放电路径可以指电池单体b的充电
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放电电流流过并且可以形成连接在一起的充电
‑
放电电流路径的路径。布置在第一输入/输出端子51与第二输入/输出端子52之间的多个汇流条50可以设置在充电
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放电路径的两端处。每个电池单体b的第一电极e1和第二电极e2可以连接到汇流条50。电极组件(未示出)可以连接在第一电极e1与第二电极e2之间。
43.传热件30可以结合到至少一个电池单体b。可以在作为其温度将被测量的目标的电池单体b上布置传热件30，或者可以分别在沿第一方向z1布置的电池单体b中的一些上布置多个传热件30。即，就制造成本而言，可以在第一方向z1上在电池单体b中的一些上间歇地布置传热件30，而不是分别在电池单体b上布置多个传热件30。例如，传热件30可以在第一方向z1上放置在其位置顺序与一整数的倍数对应的电池单体b上。参照图1，在实施例中，传热件30可以布置在沿第一方向z1布置在两端处的电池单体b以及布置在沿第一方向z1布置在中心位置处的电池单体b上。
44.传热件30可以在远离充电
‑
放电路径的位置处布置在电池单体b上。在实施例中，传热件30可以布置在电池单体b的壳体10上。例如，传热件30可以布置在电池单体b的壳体10的电极表面11、底表面12、主表面13或侧表面14上。在实施例中，传热件30可以布置在电池单体b的电极表面11上。即，传热件30可以在远离充电
‑
放电路径(例如，与充电
‑
放电路径间隔开)的位置处布置在电池单体b的电极表面11上。与测量电池单体b的电压的情况不同，传热件30可以感测关于电池单体b的温度的信息，因此不需要电结合到电池单体b。在实施例中，传热件30可以热结合到电池单体b，以感测关于电池单体b的温度的信息。
45.在对比示例(不一定是现有技术)中，与本公开相反，用于感测关于电池单体b的温度的信息的传热件可以布置在汇流条50上。由于汇流条50形成在充电
‑
放电电流流过的充电
‑
放电路径上，因此可能会由于因充电
‑
放电电流引起的焦耳热而难以精确地检测电池单
体b的温度。即，在对比示例中，使用布置在汇流条50上的传热件来测量充电
‑
放电电流集中流过的汇流条50的温度，因此可能难以精确地感测电池单体b的温度。在实施例中，通过布置在远离充电
‑
放电路径的位置处的传热件30可以灵敏地检测电池单体b的温度，而不受由于充电
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放电电流而发生的焦耳热的影响。
46.传热件30可以远离充电
‑
放电路径布置在电池单体b的壳体10上。例如，除了壳体10的电极表面11之外，传热件30可以布置在壳体10的底表面12、主表面13或侧表面14上。然而，在实施例中，由于电路板20的从主体21延伸的引线部25连接到传热件30，所以传热件30可以布置在电池单体b的面对电路板20的电极表面11上，以减小与电路板20的连接长度。
47.在实施例中，传热件30可以设置为包含镍或镍合金的金属板。每个传热件30可以焊接到包含包括铝或铝合金的金属材料的壳体10(例如，焊接到壳体10的电极表面11)(参照图4中示出的焊接区w)。每个传热件30可以包括与壳体10的电极表面11具有可焊接性的镍或镍合金。在实施例中，传热件30与电极表面11之间的焊接区w(参照图4)可以通过激光焊接形成。例如，焊接区w可以形成为在第一方向z1上延伸的一对平行条带。
48.电路板20可以布置在电池单体b的电极表面11上，并且电路板20可以包括延伸跨过电池单体b的主体21和从主体21延伸的引线部25。尽管在图1至图6c中未示出，但是电路板20可以包括导电图案(未示出)，诸如充电
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放电电流的相对大量的电流不流过导电图案，但是诸如传感器信号(例如，温度传感器t的信号)的相对小量的电流流过导电图案。电路板20还可以包括使导电图案(未示出)绝缘的绝缘膜(未示出)。电路板20可以整体上以膜的形式形成，即，以柔性电路板的形式形成。在实施例中，电路板20可以获得关于电池单体b的温度的信息。为此，电路板20可以通过导电图案(未示出)电连接到温度传感器t，并且导电图案(未示出)可以通过布置在导电图案(未示出)上的绝缘膜(未示出)而绝缘。
49.电路板20的从主体21延伸的引线部25可以连接到传热件30。即，传热件30和引线部25可以顺序地布置在电池单体b的电极表面11上。例如，每个传热件30可以包括结合到电池单体b的壳体10(例如，壳体10的电极表面11)的第一结合部31。每个传热件30还可以包括结合到电路板20的引线部25的第二结合部32。第一结合部31和第二结合部32可以形成在彼此不叠置的位置处。例如，第一结合部31和第二结合部32可以在与布置电池单体b所沿的第一方向z1交叉的第二方向z2上布置。在实施例中，引线部25可以焊接到传热件30的第二结合部32(参照图4中示出的焊接区s)。在实施例中，传热件30的第一结合部31和电池单体b的壳体10(壳体10的电极表面11)可以形成焊接区w(参照图4)。此外，传热件30的第二结合部32和电路板20的引线部25可以形成焊接区s(参照图4)。
50.温度传感器t可以布置在引线部25上。温度传感器t可以是被配置为基于电阻随温度增大或减小来测量温度的热敏电阻器，诸如正温度系数(ptc)热敏电阻器或负温度系数(ntc)热敏电阻器。温度传感器t可以焊接到引线部25，并且可以设置为被配置为通过焊接直接安装在引线部25上的芯片型热敏电阻器。温度传感器t的传感器信号可以通过引线部25传输到电路板20的主体21。在实施例中，温度传感器t的传感器信号可以在电路板20的主体21延伸的第一方向z1上通过端部cn(参照图1)传输到电池管理系统(bms，未示出)。
51.在实施例中，温度传感器t布置在引线部25上。例如，温度传感器t可以布置在引线部25的两个表面之中(即，面对电池单体b的表面和与电池单体b背对的表面之中)的引线部25的与电池单体b背对的表面上。换句话说，根据实施例，传热件30、引线部25和温度传感器
t可以顺序地布置在电池单体b的电极表面11上。此外，温度传感器t可以通过传热件30和引线部25从电池单体b的电极表面11感测电池单体b的温度。
52.在对比示例(不一定是现有技术)中，与本公开相反，温度传感器可以布置为面对电池单体b。即，温度传感器可以布置在引线部25的面对电池单体b的表面上。在对比示例中，温度传感器面对电池单体b的电极表面11或设置在电极表面11上的传热件30，因此在结构上难以保护温度传感器t免受外部有害成分或外部冲击的影响。如下所述，在实施例中，由于温度传感器t从引线部25的与电池单体b背对的表面暴露，因此可以在温度传感器t上形成用于阻挡外部有害物质渗透到温度传感器t上的防潮层c1和用于吸收外部冲击的防震层c2，而可以设置用于可靠地保护温度传感器t的结构。
53.在对比示例中，温度传感器布置在引线部25的两个表面之中的引线部25的面对电池单体b的表面上，使得温度传感器可以感测电池单体b的温度而不需要涉及引线部25。然而，在实施例中，引线部25作为以膜的形式设置的电路板20的一部分具有小厚度，并且设置有金属图案，使得即使在温度传感器t通过引线部25感测电池单体b的温度时，温度传感器t也可以灵敏地检测电池单体b的温度。
54.引线部25可以从电路板20的主体21延伸，并且可以连接到传热件30。例如，引线部25可以包括连接到主体21的端部25a、连接到传热件30的另一端部25b以及在端部25a与另一端部25b之间的弯曲部25c。弯曲部25c可以使引线部25在传热件30与主体21之间的连接长度具有弹性。由于弯曲部25c在第一方向z1上使连接长度具有弹性，因此能够吸收由电池单体b的膨胀引起的电池单体b在第一方向z1上的位置移动，并且防止引线部25因例如传热件30与主体21之间的连接长度的变化而损坏。例如，弯曲部25c可以具有这样的弯曲形状：其至少部分在与第一方向z1交叉的第二方向z2上彼此叠置，以在第一方向z1上使连接长度具有弹性。
55.参照图4和图5，防潮层c1和防震层c2可以顺序地形成在温度传感器t上。防潮层c1和防震层c2可以在与电池单体b背对的一侧处围绕温度传感器t。例如，防潮层c1可以形成在温度传感器t上以覆盖温度传感器t，并且防震层c2可以形成在防潮层c1上以覆盖防潮层c1。
56.在实施例中，防潮层c1和防震层c2可以分别包括相对硬的材料和相对软的材料，并且可以在防潮层c1与防震层c2之间形成不同的材料之间的不连续界面c3。此外，在实施例中，防潮层c1和防震层c2可以分别形成在相对靠近温度传感器t的内部位置和相对远离温度传感器t的外部位置处。
57.在下文中，将描述防潮层c1和防震层c2。防潮层c1可以阻挡外部有害物质的渗透，因此可以包括具有相对致密纹理的硬材料。防潮层c1可以具有足以充分地阻挡外部有害物质的渗透的厚度t1。例如，防震层c2可以具有足以吸收外部冲击的厚度t2。
58.形成在温度传感器t上的防潮层c1和防震层c2可以保护温度传感器t。防潮层c1和防震层c2可以不将热传递到温度传感器t，并且可以不是为了保持传递到温度传感器t的热的隔热目的。在一些实施例中，防潮层c1和防震层c2在与电池单体b背对的一侧处形成在温度传感器t上，并且不参与电池单体b的热传递，使得防潮层c1和防震层c2可以不干扰电池单体b的热传递。因此，可以在不考虑热性质的情况下选择防潮层c1和防震层c2的材料。
59.在实施例中，包括不同的材料的两个层(即防潮层c1和防震层c2)可以顺序地形成
在温度传感器t上。在实施例中，包括相对硬的材料的防潮层c1可以形成在相对靠近温度传感器t的内部位置处。此外，包括相对软的材料的防震层c2可以形成在相对远离温度传感器t的外部位置处。如上所述，防潮层c1和防震层c2可以根据防潮层c1和防震层c2的材料特性分别形成在内部位置和外部位置处。因此，可以在由防潮层c1和防震层c2形成的不连续界面c3处有效地阻挡外部有害物质的渗透，并且可以在外部冲击传递到内部温度传感器t之前有效地吸收外部冲击。
60.参照图1，电路板20的主体21可以在布置电池单体b所沿的第一方向z1上延伸跨过电池单体b，例如，跨过电池单体b的电极表面11的中心区域。在这种情况下，开口20'可以形成在电路板20的主体21的部分中，并且可以在第一方向z1上布置，以不阻挡电池单体b的排气孔15，并且主体21的其他部分可以形成为两个分支，以不阻挡电池单体b的排气孔15。
61.在实施例中，汇流条保持器h可以布置在电池单体b与电路板20之间。电路板20和用于电连接电池单体b的汇流条50可以放置在汇流条保持器h上，并且汇流条保持器h可以限定汇流条50和电路板20的组装位置。在实施例中，可以沿着汇流条保持器h的在第二方向z2上的两侧布置成排的不同的汇流条50，并且可以在汇流条保持器h的在第二方向z2上的中心位置处布置电路板20。多个开口v可以形成在汇流条保持器h中并且可以在第一方向z1上布置，以不阻挡电池单体b的排气孔15。另外，通孔h'可以形成在汇流条保持器h中，以使连接到布置在汇流条保持器h上的电路板20的传热件30从电池单体b的电极表面11暴露。通过通孔h'暴露的传热件30可以结合到电池单体b的电极表面11。
62.如上所述，根据一个或更多个以上实施例，提供了被配置为精确地检测电池单体b的温度并且具有改善的用于可靠地保护温度传感器t的温度感测结构的电池组。
63.应该理解的是，这里描述的实施例应该仅在描述性的意义上考虑，而不是出于限制的目的。每个实施例内的特征或方面的描述通常应被认为可适用于其他实施例中的其他相似特征或方面。虽然已经参照图描述了一个或更多个实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的公开的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。