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电池组

阅读：1005发布：2020-05-11

IPRDB可以提供电池组专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供了一种电池组。所述电池组包括多个电池单体以及电连接到每个电池单体并且延伸跨过所述多个电池单体的刚性印刷电路板(PCB)，其中，刚性PCB包括用于将所述多个电池单体彼此电连接的总线以及用于控制所述多个电池单体的充电/放电操作的电池管理系统(BMS)。，下面是电池组专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电池组，所述电池组包括：

多个电池单体；以及

刚性印刷电路板，电连接到每个电池单体并且延伸跨过所述多个电池单体，其中，刚性印刷电路板包括：总线，用于将所述多个电池单体彼此电连接；以及电池管理系统，用于控制所述多个电池单体的充电/放电操作。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中：刚性印刷电路板具有包括一对长边和一对短边的矩形形状，并且总线与一条短边相邻，电池管理系统与另一条短边相邻。

3.根据权利要求2所述的电池组，其中，刚性印刷电路板包括沿刚性印刷电路板的所述一对长边的多个结合孔，结合孔用于沿刚性印刷电路板的所述一对长边连接第一边缘连接器和第二边缘连接器。

4.根据权利要求1所述的电池组，其中，总线和电池管理系统具有公共的连续的基体层。

5.根据权利要求4所述的电池组，其中，公共的基体层包括绝缘基底。

6.根据权利要求4所述的电池组，其中，公共的基体层包括金属基底。

7.根据权利要求1所述的电池组，其中：刚性印刷电路板包括第一表面和第二表面，第一表面与第二表面相对，并且总线包括位于刚性印刷电路板的第一表面上的第一导电区域以及位于刚性印刷电路板的第二表面上的第二导电区域。

8.根据权利要求7所述的电池组，其中：每个电池单体包括第一电极和第二电极，

每个电池单体的第一电极和第二电极在电池单体的纵向方向上位于电池单体的相同的一个端部处，并且刚性印刷电路板延伸跨过电池单体的所述一个端部。

9.根据权利要求8所述的电池组，其中：刚性印刷电路板包括位于刚性印刷电路板中的多个开口，所述多个开口使每个电池单体的第一电极和第二电极暴露，每个电池单体的第一电极通过位于开口中的第一电极接线片连接到刚性印刷电路板，并且每个电池单体的第二电极通过位于开口中的第二电极接线片连接到刚性印刷电路板。

10.根据权利要求1所述的电池组，其中：刚性印刷电路板包括延伸跨过每个电池单体的一个端部的第一刚性印刷电路板以及延伸跨过每个电池单体的另一端部的第二刚性印刷电路板，并且总线包括位于第一刚性印刷电路板上的第一导电区域以及位于第二刚性印刷电路板上的第二导电区域。

11.根据权利要求10所述的电池组，其中：第一刚性印刷电路板包括第一金属基底，

第二刚性印刷电路板包括第二金属基底，

第一金属基底和第二金属基底是未被图案化的并且是板状的，第一金属基底提供第一导电区域，并且

第二金属基底提供第二导电区域。

12.根据权利要求11所述的电池组，其中：第一刚性印刷电路板包括位于第一金属基底的内表面上的内绝缘层以及位于第一金属基底的外表面上的外绝缘层，并且第二刚性印刷电路板包括位于第二金属基底的内表面上的内绝缘层以及位于第二金属基底的外表面上的外绝缘层。

13.根据权利要求12所述的电池组，其中，第一刚性印刷电路板和第二刚性印刷电路板的内绝缘层和外绝缘层均包括位于与每个电池单体的电极对应的位置处的电极孔。

14.根据权利要求10所述的电池组，其中，电池管理系统包括位于第一刚性印刷电路板上的第一电池管理系统以及位于第二刚性印刷电路板上的第二电池管理系统。

15.根据权利要求14所述的电池组，所述电池组还包括将第一电池管理系统电连接到第二电池管理系统的电池管理系统连接器。

16.根据权利要求1所述的电池组，其中：总线包括用于将电池单体的状态信息传输到电池管理系统的测量图案，并且测量图案位于刚性印刷电路板的第一表面或刚性印刷电路板的第二表面上。

17.根据权利要求16所述的电池组，其中：总线包括连接到每个电池单体的电极的导电区域，并且测量图案一起形成在刚性印刷电路板的形成有导电区域的表面上。

18.根据权利要求16所述的电池组，其中，总线包括传感器孔，用于测量电池单体的温度的热敏电阻器可插置于传感器孔中。

19.一种电池组，在所述电池组中可容纳多个电池单体，所述电池组包括刚性印刷电路板，其中：

在其中刚性印刷电路板延伸跨过所述多个电池单体的状态下，刚性印刷电路板可电连接到所述多个电池单体，并且刚性印刷电路板包括：总线，用于将所述多个电池单体彼此电连接；以及电池管理系统，用于控制所述多个电池单体的充电/放电操作。

说明书全文

电池组

[0001] 于2018年9月11日在韩国知识产权局提交的名称为“电池组(Battery Pack)”的第10-2018-0108517号韩国专利申请通过引用全部包含于此。

技术领域

[0002] 一个或更多个实施例涉及电池组。

背景技术

[0003] 与原电池不同，二次电池是可再充电的。二次电池可以用作用于移动设备、电动车辆、混合动力车辆、电动自行车、不间断电源等的能量源，并且根据它们所应用至的外部设备的类型，二次电池可以以单个电池的形式使用或者以其中多个电池连接并组合成一个单元的电池模块或电池组的形式使用。

[0004] 诸如移动电话的小型移动设备可以根据单个电池的输出和容量操作一定时间。在长时间驱动或高功率驱动的情况下，诸如在具有高功耗的电动车辆或混合动力车辆的情况下，由于输出和容量问题，包括多个电池的电池模块会是优选的，并且电池模块可以根据内置电池的数量来增大输出电压或输出电流。

发明内容

[0005] 实施例可以通过提供一种电池组来实现，所述电池组包括多个电池单体以及电连接到每个电池单体并且延伸跨过所述多个电池单体的刚性印刷电路板(PCB)，其中，刚性PCB包括用于将所述多个电池单体彼此电连接的总线以及用于控制所述多个电池单体的充电/放电操作的电池管理系统(BMS)。

[0006] 刚性PCB可以具有包括一对长边和一对短边的矩形形状，并且总线可以与一条短边相邻，BMS与另一条短边相邻。

[0007] 刚性PCB可以包括沿刚性PCB的所述一对长边的多个结合孔，结合孔用于连接第一连接器和第二连接器。

[0008] 总线和BMS可以具有公共的连续的基体层。

[0009] 公共的基体层可以包括绝缘基底。

[0010] 公共的基体层可以包括金属基底。

[0011] 刚性PCB可以包括第一表面和第二表面，第一表面与第二表面相对，并且总线可以包括位于刚性PCB的第一表面上的第一导电区域以及位于刚性PCB的第二表面上的第二导电区域。

[0012] 每个电池单体可以包括第一电极和第二电极，每个电池单体的第一电极和第二电极可以在电池单体的纵向方向上位于电池单体的相同的一个端部处，并且刚性PCB可以延伸跨过电池单体的所述一个端部。

[0013] 刚性PCB可以包括位于刚性PCB中的多个开口，所述多个开口使每个电池单体的第一电极和第二电极暴露，每个电池单体的第一电极可以通过位于开口中的第一电极接线片连接到刚性PCB，每个电池单体的第二电极可以通过位于开口中的第二电极接线片连接到刚性PCB。

[0014] 刚性PCB可以包括延伸跨过每个电池单体的一个端部的第一刚性PCB以及延伸跨过每个电池单体的另一端部的第二刚性PCB，并且总线可以包括位于第一刚性PCB上的第一导电区域以及位于第二刚性PCB上的第二导电区域。

[0015] 第一刚性PCB可以包括第一金属基底，第二刚性PCB可以包括第二金属基底，第一金属基底和第二金属基底可以是未被图案化的并且是板状的，第一金属基底可以提供第一导电区域，第二金属基底可以提供第二导电区域。

[0016] 第一刚性PCB可以包括位于第一金属基底的内表面上的内绝缘层以及位于第一金属基底的外表面上的外绝缘层，第二刚性PCB可以包括位于第二金属基底的内表面上的内绝缘层以及位于第二金属基底的外表面上的外绝缘层。

[0017] 第一刚性PCB和第二刚性PCB的内绝缘层和外绝缘层均可以包括位于与每个电池单体的电极对应的位置处的电极孔。

[0018] BMS可以包括位于第一刚性PCB上的第一BMS以及位于第二刚性PCB上的第二BMS。

[0019] 电池组还可以包括将第一BMS电连接到第二BMS的连接器。

[0020] 总线可以包括用于将电池单体的状态信息传输到BMS的测量图案，并且测量图案可以位于刚性PCB的第一表面或刚性PCB的第二表面上。

[0021] 总线可以包括连接到每个电池单体的电极的导电区域，并且测量图案可以一起形成在刚性PCB的形成有导电区域的表面上。

[0022] 总线可以包括传感器孔，用于测量电池单体的温度的热敏电阻器可插置于传感器孔中。

[0023] 实施例可以通过提供一种电池组来实现，在所述电池组中可容纳多个电池单体，所述电池组包括刚性印刷电路板(PCB)，其中，在其中刚性PCB延伸跨过所述多个电池单体的状态下，刚性PCB可电连接到所述多个电池单体，并且刚性PCB包括用于将所述多个电池单体彼此电连接的总线以及用于控制所述多个电池单体的充电/放电操作的电池管理系统(BMS)。

附图说明

[0024] 通过参照附图详细地描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将是明显的，在附图中：

[0025] 图1示出了根据本公开的实施例的电池组的分解透视图；

[0026] 图2示出了图1的电池组的一部分的放大分解透视图；

[0027] 图3示出了图1的电池单体的透视图；

[0028] 图4示出了图1的刚性印刷电路板(PCB)的剖视图；

[0029] 图5示出了图1的总线与电池单体之间的连接的示意图；

[0030] 图6示出了图5中示出的刚性PCB的第一表面侧的平面图；

[0031] 图7示出了沿图6的线VII-VII截取的剖视图；

[0032] 图8示出了图5的刚性PCB的第二表面侧的平面图；

[0033] 图9示出了电池管理系统(BMS)的示意性构造的图；

[0034] 图10示出了图1的刚性PCB的修改的图；

[0035] 图11示出了根据本公开的另一实施例的电池组的透视图；

[0036] 图12示出了图11的电池单体与刚性PCB之间的连接的图；

[0037] 图13A和图13B示出了图11的刚性PCB的结构的剖视图；以及

[0038] 图14示出了图11的刚性PCB的一部分的透视图。

具体实施方式

[0039] 在附图中，为了说明的清楚性，可以夸大层和区域的尺寸。还将理解的是，当层或元件被称为“在”另一层或元件“上”时，该层或元件可以直接在所述另一层或元件上，或者也可以存在中间层。另外，还将理解的是，当层被称为“在”两个层之间时，该层可以是所述两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或更多个中间层。

[0040] 现在将详细地参照其示例在附图中示出的实施例，其中，同样的附图标记始终指同样的元件。在这方面，本实施例可以具有不同的形式，并且不应该被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面仅通过参照附图来描述实施例，以解释本描述的方面。如这里使用的，术语“和/或”和“或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合和所有组合。当诸如“……中的至少一个(种/者)”的表述在一列元件(要素)之后时，修饰的是整列元件(要素)，而不是修饰该列中的个别元件(要素)。

[0041] 在下文中，将参照附图来描述根据本公开的示例实施例的电池组。

[0042] 图1示出了根据本公开的实施例的电池组的分解透视图。图2示出了图1的电池组的一部分的放大分解透视图。图3示出了图1的电池单体的透视图。

[0043] 本公开的电池组可以包括或容纳多个电池单体110，并且可以包括在延伸跨过多个电池单体110的同时可电连接到每个电池单体110的刚性印刷电路板(PCB)130。例如，多个电池单体110可以在电池组中是可移除的并且/或者可替换的(例如，电池组可以在其中不包括任何电池单体110)。刚性PCB可以控制电池单体110的充电/放电操作。

[0044] 电池组可以包括多个圆柱形电池单体110。例如，电池单体110可以沿纵向方向(例如，与图1中的竖直方向或第三方向X3对应的纵向方向)具有上端部110u和下端部110d，并且可以包括位于上端部110u与下端部110d之间的圆周表面。在实施方式中，可以应用诸如椭圆形或多边形形状的各种形状的电池单体110。

[0045] 电池单体110可以被布置为具有彼此平行的纵向方向(第三方向X3)。电池单体110可以例如在列方向和横向方向(例如，图1中的第一方向X1和第二方向X2)上布置，或者可以布置为z字形图案，使得另一电池单体110布置在相邻电池单体110的谷区域中，以减小由圆柱形电池单体110之间的谷区域导致的无效空间。

[0046] 刚性PCB 130可以在延伸跨过电池单体110的上端部110u和下端部110d中的至少一者的同时电连接到电池单体110。在实施方式中，如图2中所示，电池单体110的第一电极111和第二电极112可以都位于电池单体110的上端部110u处(例如，位于电池单体110的相同端部处)，刚性PCB 130可以在延伸跨过电池单体110的上端部110u的同时电连接到电池单体110的第一电极111和第二电极112。

[0047] 电池单体110可以由单体保持件120支撑，并且可以通过单体保持件120布置在相应的正确位置处。例如，单体保持件120可以包括围绕电池单体110的上端部110u和下端部110d以限定每个电池单体110的正确位置的侧壁；每个电池单体110可以被组装或容纳在通过单体保持件120的侧壁限定的正确位置处；并且多个电池单体110可以通过单体保持件
120在结构上彼此结合或相对于彼此固定。单体保持件120可以包括布置在电池单体110的相对端部上(例如，在电池单体110之下和在电池单体110的顶部上)的第一保持件121和第二保持件122。例如，第一保持件121可以被布置为覆盖或容纳电池单体110的下端部110d，第二保持件122可以被布置为覆盖或容纳电池单体110的上端部110u。

[0048] 在实施方式中，多个开口122h(见图2)可以位于第二保持件122中，并且电池单体110的上端部110u可以通过相应的开口122h被暴露。第一电极111和第二电极112(具有相反的极性)两者可以位于电池单体110的上端部110u处，并且与每个电池单体110对应的开口
122h可以位于第二保持件122中以与电池单体110的上端部110u对齐。例如，位于电池单体
110的上端部110u处的第一电极111和第二电极112两者可以通过第二保持件122的开口
122h被暴露，并且电池单体110的第一电极111和第二电极112可以通过位于第二保持件122上的刚性PCB 130连接到充电/放电电流路径。

[0049] 在实施方式中，具有不同的极性的第一电极111和第二电极112的电连接可以全部通过电池单体110的上端部110u进行或在电池单体110的上端部110u处进行，并且可以不需要在位于电池单体110的下端部110d的侧部上的第一保持件121中形成单独的开口121h(见图1)。在实施方式中，为了散热而非电连接的目的，可以在第一保持件121中设置单独的开口121h，并且电池单体110的下端部110d可以通过单独的开口121h被暴露。

[0050] 在实施方式中，可以在电池单体110的纵向方向(第三方向X3)上在上端部110u处进行电连接，并且可以在下端部110d处进行散热。例如，刚性PCB 130(用于形成与电池单体110的电连接)可以布置在电池单体110的上端部110u上，例如，布置在第二保持件122上。在实施方式中，冷却器160(见图1)可以位于电池单体110的下端部110d上，例如，位于第一保持件121之下。冷却器160可以热结合到电池单体110的下端部110d，并且例如能够使电池单体110的下端部110d的至少一部分暴露的开口121h可以位于第一保持件121中，并且围绕电池单体110的下端部110d的侧壁可以环绕开口121h。例如，第一保持件121可以包括围绕电池单体110的下端部110d以限定电池单体110的正确位置的侧壁，第一保持件121的底部的围绕侧壁的至少一部分可以是敞开的以形成开口121h，并且可以通过第一保持件121的开口121h对冷却器160有效地执行热传递。

[0051] 冷却器160可以具有能够执行电池单体110的散热的合适的形状，并且冷却器160可以具有由优异的导热材料形成的实心板的形状，或者可以具有块的形状，块具有形成在其中的流动路径以形成冷却介质的路径。例如，冷却器160可以由阳极氧化铝板形成。

[0052] 电池组的多个电池单体110可以通过单体保持件120在结构上结合，并且可以通过刚性PCB 130彼此电连接。例如，由单体保持件120结合的多个电池单体110和刚性PCB 130可以通过容纳在包括上盖150、下盖170以及位于上盖150与下盖170之间的侧板180的壳体中而与外部环境绝缘。

[0053] 如图1中所示，刚性PCB 130可以包括总线BUS(用于电连接不同的电池单体110)和电池管理系统(BMS)(用于控制电池单体110的充电/放电操作)。

[0054] 总线BUS和BMS可以位于刚性PCB 130的平面上的不同区域中。例如，刚性PCB 130可以具有包括一对长边和一对短边的基本上矩形形状。总线BUS和BMS可以在刚性PCB 130的长边方向(例如，纵向或第一方向X1)上位于刚性PCB 130的一侧和另一侧上。例如，BMS可以在刚性PCB 130的长边方向(例如，第一方向X1)上布置在一个端部(例如，一条短边)上或者与一个端部(例如，一条短边)相邻。在实施方式中，第一输出端子P1和第二输出端子P2(具有不同的极性)可以位于BMS中，并且第一输出端子P1和第二输出端子P2可以从刚性PCB 130的一条短边沿第一方向X1向外延伸。

[0055] 图4示出了图1的刚性PCB的剖视图。

[0056] 参照附图，刚性PCB 130可以包括用于电连接不同电池单体110的总线BUS和用于控制电池单体110的充电/放电操作的BMS。总线BUS和BMS可以是一体形成的一个刚性PCB 130的一部分，并且总线BUS和BMS可以具有彼此连续地连接的公共基体层。在实施方式中，总线BUS和BMS可以包括绝缘基底131作为公共基体层。

[0057] 总线BUS和BMS可以位于刚性PCB 130的同一平面上。在实施方式中，总线BUS和BMS可以位于刚性PCB 130的平面上的不同区域中，或者可以一起形成在刚性PCB 130的同一平面上，而不是在刚性PCB 130的厚度方向上形成在竖直分开的位置处。例如，总线BUS和BMS可以具有连续地连接的公共基体层，并且公共基体层可以是由电绝缘材料形成的绝缘基底131。绝缘基底131可以提供刚性PCB 130的刚性，并且包括绝缘基底131的刚性PCB 130可以具有相对高的刚性。例如，与柔性PCB不同，在与电池单体110的连接操作中可以防止颤动并且可以改善可操作性。

[0058] 总线BUS可以位于刚性PCB 130的两个表面上。例如，总线BUS可以包括第一导电区域CS1(位于绝缘基底131的第一表面S1上)和位于绝缘基底131的第二表面S2上的第二导电区域CS2。BMS可以位于刚性PCB 130的第一表面S1和第二表面S2两者上，例如，BMS可以包括导电图案W(位于绝缘基底131的第一表面S1和第二表面S2上)和多个电路元件E(电连接到导电图案W)。

[0059] 绝缘基底131的彼此相对的第一表面S1和第二表面S2可以对应于刚性PCB 130的彼此相对的第一表面S1和第二表面S2，并且可以在总线BUS和BMS中分别对应于彼此相对的第一表面S1和第二表面S2。

[0060] 总线BUS和BMS可以是刚性PCB 130的一部分，并且在下文中刚性PCB 130可以被理解为表示总线BUS或BMS。例如，连接到电池单体110的电极111和112的刚性PCB 130可以被理解为表示位于刚性PCB 130中的总线BUS。

[0061] 图5示出了图1的总线与电池单体之间的连接的图。图6示出了图5的刚性PCB的第一表面侧的平面图。图7示出了沿图6的线VII-VII截取的剖视图。图8示出了图5的刚性PCB的第二表面侧的平面图。

[0062] 参照图6和图8，总线BUS可以包括分别位于绝缘基底131的第一表面S1和第二表面S2上的第一导电区域CS1和第二导电区域CS2。在实施方式中，第一导电区域CS1和第二导电区域CS2可以具有不同的极性，第一导电区域CS1可以电连接到电池单体110的第一电极111(见图5)以具有与电池单体110的第一电极111相同的极性并且可以连接到电池单体110的第一电极111以使电池单体110的第一电极111彼此并联连接。第二导电区域CS2可以电连接到电池单体110的第二电极112(见图5)以具有与电池单体110的第二电极112相同的极性并且可以连接到电池单体110的第二电极112以使电池单体110的第二电极112彼此并联连接。

[0063] 电池单体110的第一电极111和第二电极112可以通过总线BUS中的开口OP连接到位于总线BUS的第一表面S1上的元件。例如，第一电极111可以连接到第一表面S1上的第一导电区域CS1，第二电极112可以通过通路孔VA(见图7)从总线BUS的第一表面S1连接到第二表面S2以连接到第二表面S2上的第二导电区域CS2。

[0064] 如图5中所示，电池单体110的第一电极111可以经由位于总线BUS的第一表面S1上的第一导电垫CP1连接到第一导电区域CS1。在实施方式中，如图5至图8中所示，电池单体110的第二电极112可以经由位于总线BUS的第一表面S1上的第二导电垫CP2并且通过连接总线BUS的第一表面S1和第二表面S2的通路孔VA连接到总线BUS的第二表面S2上的第二导电区域CS2。

[0065] 在实施方式中，第一电极接线片141和第二电极接线片142可以位于总线BUS(刚性PCB 130)与电池单体110的第一电极111和第二电极112之间。例如，电池单体110的第一电极111和第二电极112以及总线BUS的第一导电区域CS1和第二导电区域CS2可以经由第一电极接线片141和第二电极接线片142彼此连接。在这种情况下，第一电极接线片141和第二电极接线片142可以通过总线BUS的开口OP连接到电池单体110的第一电极111和第二电极112，并且可以在悬挂在开口OP周围的状态下焊接(welded)或钎焊(soldered)到位于总线BUS的第一表面S1上的第一导电垫CP1和第二导电垫CP2上。例如，第一电极接线片141可以通过位于总线BUS的第一表面S1上的第一导电垫CP1连接到第一表面S1的第一导电区域CS1。第二电极接线片142可以经由位于总线BUS的第一表面S1上的第二导电垫CP2以及穿透总线BUS的第一表面S1和第二表面S2的通路孔VA连接到第二表面S2的第二导电区域CS2(见图8)。

[0066] 第一电极接线片141和第二电极接线片142可以由板状金属件形成，并且由于其优异的结构刚性(与线型金属细线不同)可以形成更稳定的导电结合，并且与金属细线相比，诸如点燃的事故风险可以是低的。在实施方式中，可以省略第一电极接线片141和第二电极接线片142，并且如下面参照图11所描述的，电池单体110的第一电极111和第二电极112可以直接连接到总线BUS(或刚性PCB 130)，而没有位于其间的单独的第一电极接线片141和第二电极接线片142。

[0067] 图9示出了BMS的示意性构造的图。

[0068] 参照附图，BMS可以监测电池单体110的状态并且控制电池单体110的充电/放电操作。例如，BMS可以通过安装在总线BUS中的电压测量端子V和热敏电阻器TH来获取关于温度和电压的信息。在实施方式中，如图6中所示，(热敏电阻器TH可以插入其中的)传感器孔TH'可以位于总线BUS中，并且电池单体110的温度可以通过插入传感器孔TH'的热敏电阻器TH来测量。例如，电连接到热敏电阻器TH以将电力施加到热敏电阻器TH的两端的温度测量图案TD可以形成在传感器孔TH'周围，并且电连接到热敏电阻器TH的温度测量图案TD可以跨过刚性PCB 130的第一表面S1和第二表面S2中的任意一个从总线BUS连接到BMS。温度测量图案TD可以形成在刚性PCB 130的第一表面S1和第二表面S2中的任意一个上，并且例如可以与来自第一导电区域CS1和第二导电区域CS2之中的第一导电区域CS1形成在相同的水平上。例如，绝缘间隙可以形成在温度测量图案TD与和温度测量图案TD形成在相同的第一表面S1上的第一导电区域CS1之间。

[0069] 电压测量端子V(见图9)可以连接到电池单体110的电极111和112。在实施方式中，如图8中所示，连接到电池单体110的第一电极111和第二电极112的第一电极接线片141和第二电极接线片142可以用作电压测量端子V，并且电连接到第一电极接线片141和第二电极接线片142的第一导电区域CS1和第二导电区域CS2的一部分可以从充电/放电路径分支以形成电压测量图案VD。

[0070] 在实施方式中，如图8中所示，第二电极接线片142可以用作电压测量端子V，并且连接到第二电极接线片142的第二导电区域CS2的一部分可以分支以形成电压测量图案VD。例如，电压测量图案VD可以与位于刚性PCB 130的第二表面S2上的第二导电区域CS2一起形成，并且可以跨过刚性PCB 130的第二表面S2从总线BUS连接到BMS。在实施方式中，第一电极接线片141可以用作电压测量端子V，并且连接到第一电极接线片141的第一导电区域CS1的一部分可以分支以形成电压测量图案VD。例如，电压测量图案VD可以与位于刚性PCB 130的第一表面S1上的第一导电区域CS1一起形成。

[0071] 参照图9，连接到第一输出端子P1和第二输出端子P2的充电/放电路径可以形成在BMS中，并且电流传感器R可以布置在充电/放电路径上。BMS可以通过使用布置在充电/放电路径上的电流传感器R来测量充电/放电电流量。

[0072] BMS可以通过安装在总线BUS中的电压测量端子V和热敏电阻器TH来获取关于温度和电压的信息，通过使用布置在充电/放电路径上的电流传感器R来测量充电/放电电流量，基于诸如电压、电流和温度的状态信息来捕获异常情况(例如，过充电、过放电或过电流)，并且控制电池单体110的充电/放电操作。例如，连接在充电/放电路径上的充电开关SW2和放电开关SW1可以形成在BMS中，并且电池单体110的充电/放电操作可以通过控制充电开关SW2和放电开关SW1的接通/关断操作来控制。

[0073] BMS可以执行用于平衡各个电池单体110之间的荷电状态的单体平衡操作；例如，BMS可以执行使具有相对高的荷电状态的电池单体110放电以及/或者使具有相对低的荷电状态的电池单体110充电的单体平衡操作。

[0074] 控制BMS的总体操作的控制器B10可以形成在BMS中，并且BMS可以包括模拟前端(AFE)B20，该模拟前端(AFE)B20用于将从总线BUS传输的诸如温度或电压的测量值转换为量子化的数字值并将其传输到控制器B10，并且根据控制器B10的控制信号来输出用于充电开关SW2和放电开关SW1的接通/关断信号。

[0075] 图10示出了图1的刚性PCB 130的修改。

[0076] 参照附图，在刚性PCB 130中，第一边缘连接器CM1和第二边缘连接器CM2可以连接到刚性PCB 130的一对长边，并且用于第一边缘连接器CM1和第二边缘连接器CM2的连接的多个结合孔CH可以沿该对长边形成。刚性PCB 130的第一边缘连接器CM1和第二边缘连接器CM2可以通过结合孔CH彼此钎焊。结合孔CH可以沿刚性PCB 130的长边布置成行，因为多个结合孔CH成行形成，所以可以减小刚性PCB 130与第一边缘连接器CM1和第二边缘连接器CM2之间的电阻。第一边缘连接器CM1和第二边缘连接器CM2可以延伸跨过总线BUS和BMS，以传送电池单体110的充电/放电电流并提供充电/放电电流路径。刚性PCB 130的长边方向(例如，图1的第一方向X1)可以与充电/放电电流的输入/输出方向对应。

[0077] 在BMS中具有不同的极性的第一输出端子P1和第二输出端子P2可以与刚性PCB 130的长边沿相同的方向(例如，图1的第一方向X1)延伸。例如，第一输出端子P1和第二输出端子P2可以是从总线BUS延伸跨过BMS的第一边缘连接器CM1和第二边缘连接器CM2的端部。

[0078] 图11示出了根据本公开的另一实施例的电池组的透视图。图12示出了图11的电池单体与刚性PCB之间的连接的图。图13A和图13B示出了图11的刚性PCB的结构的剖视图。图14示出了图11的刚性PCB的一部分的透视图。

[0079] 参照图11，刚性PCB 231和232可以包括第一刚性PCB 231(在延伸跨过电池单体210的上端部210u的同时电连接到电池单体210的第一电极211)和第二刚性PCB 232(在延伸跨过电池单体210的下端部210d的同时电连接到电池单体210的第二电极212)。

[0080] 类似于图1的实施例，本实施例的刚性PCB 231和232也可以包括用于电连接不同的电池单体210的总线(第一总线BUS1和第二总线BUS2)以及用于控制电池单体210的充电/放电操作的BMS(第一BMS BMS1和第二BMS BMS2)。

[0081] 第一总线BUS1和第二总线BUS2可以以分布方式形成在第一刚性PCB 231和第二刚性PCB232中。例如，第一总线BUS1和第二总线BUS2可以包括位于第一刚性PCB 231中的第一总线BUS1和位于第二刚性PCB 232中的第二总线BUS2。类似地，第一BMS BMS1和第二BMS BMS2也可以以分布方式形成在第一刚性PCB 231和第二刚性PCB 232中。例如，第一BMS BMS1和第二BMS BMS2可以包括位于第一刚性PCB231中的第一BMS BMS1和位于第二刚性PCB 232中的第二BMS BMS2。

[0082] 第一刚性PCB 231可以包括第一总线BUS1和第一BMS BMS1。例如，第一总线BUS1和第一BMS BMS1可以位于第一刚性PCB 231的平面上的不同区域中。例如，第一刚性PCB 231可以具有包括一对长边和一对短边的基本上矩形形状。第一总线BUS1可以与第一刚性PCB 231的一条短边相邻，第一BMS BMS1可以与第一刚性PCB 231的另一条短边相邻(例如，在第一刚性PCB 231的相对于第一方向X1的相对侧处)。例如，第一BMS BMS1可以在长边方向(第一方向X1)上位于第一刚性PCB 231的一侧处。

[0083] 第二刚性PCB 232可以包括第二总线BUS2和第二BMS BMS2。例如，第二总线BUS2和第二BMS BMS2可以位于第二刚性PCB 232的平面上的不同区域中。例如，第二总线BUS2可以与第二刚性PCB 232的一条短边相邻，第二BMS BMS2可以与第二刚性PCB 232的另一条短边相邻(例如，在第二刚性PCB 232的相对于第一方向X1的相对侧处)。例如，第二BMS BMS2可以在长边方向(第一方向X1)上位于第二刚性PCB 232的一侧处。

[0084] 第一总线BUS1和第二总线BUS2以及第一BMS BMS1和第二BMS BMS2可以分别是第一刚性PCB 231或第二刚性PCB 232的一部分，并且在下文中，第一刚性PCB 231和第二刚性PCB 232可以指第一总线BUS1和第二总线BUS2或第一BMS BMS1和第二BMS BMS2。例如，电池单体210的电极211和212连接到其的第一刚性PCB 231和第二刚性PCB 232可以指第一刚性PCB 231和第二刚性PCB 232中的第一总线BUS1和第二总线BUS2。

[0085] 在下文中，总线BUS1和BUS2可以指第一总线BUS1和第二总线BUS2中的任一者(BUS1或BUS2)，或者可以指第一总线BUS1和第二总线BUS2中的两者(BUS1和BUS2)，BMS BMS1和BMS2可以指第一BMS BMS1和第二BMS BMS2中的任一者(BMS1或BMS2)，或者可以指第一BMS BMS1和第二BMS BMS2中的两者(BMS1和BMS2)。此外，在下文中，刚性PCB 231和PCB 232可以指第一刚性PCB 231和第二刚性PCB 232中的任一者(231或232)，或者可以指第一刚性PCB 231和第二刚性PCB 232中的两者(231和232)。

[0086] 在实施方式中，如图12中所示，电池单体210的第一电极211和第二电极212可以直接连接到第一刚性PCB231和第二刚性PCB 232(第一总线BUS1和第二总线BUS2)，中介第一电极111和第二电极112与刚性PCB 130(总线BUS)之间的电连接的第一电极接线片141和第二电极接线片142(图5)可以不如在图5中示出的实施例中一样设置在第一电极111和第二电极112与刚性PCB 130(总线BUS)之间。例如，电池单体210的第一电极211和第二电极212在不通过电极接线片141和142(图5)的情况下直接连接到第一刚性PCB 231和第二刚性PCB 232(第一总线BUS1和第二总线BUS2)，充电/放电路径的电阻可以减小，因此充电/放电路径的输出可以改善并且电池组组装工艺可以简化。

[0087] 在图5中示出的电池组中，在刚性PCB130与电池单体110对齐之后，电池单体110的第一电极111和第二电极112以及结合到刚性PCB 130的第一电极接线片141和第二电极接线片142可以分别结合在一起，使得在第一电极接线片141和第二电极接线片142结合在刚性PCB 130(总线BUS)的开口OP周围的状态下，刚性PCB130的第一电极接线片141和第二电极接线片142以及电池单体110的第一电极111和第二电极112是位置对齐的。在本实施例中，电池单体210的第一电极211和第二电极212可以直接结合到第一刚性PCB 231和第二刚性PCB 232(第一总线BUS1和第二总线BUS2)，并且电池单体210与刚性PCB 231和232之间的结合工艺可以简化。

[0088] 在实施方式中，如图13A和图13B中所示，总线BUS1和BUS2以及BMS BMS1和BMS2可以具有彼此连续地连接的公共基体层，并且该公共基体层可以设置为金属基底M1和M2。金属基底M1和M2可以提供刚性PCB 231和232的刚性，并且对于包括具有相对高的刚性的金属基底M1和M2的刚性PCB 231和232来说，与柔性PCB不同，在与电池单体210的连接操作中，可以防止颤动并因此可以改善可操作性。金属基底M1和M2可以对总线BUS1和BUS2以及BMS BMS1和BMS2连续地形成，并且可以形成总线BUS1和BUS2以及BMS BMS1和BMS2中的公共基体层。例如，第一总线BUS1/第二总线BUS2可以包括第一金属基底M1/第二金属基底M2以及位于第一金属基底M1/第二金属基底M2的两个表面上的内绝缘层II和外绝缘层OI。

[0089] BMS BMS1和BMS2可以包括位于第一刚性PCB 231中的第一BMS BMS1和位于第二刚性PCB 232中的第二BMS BMS2。例如，第一BMS BMS1可以包括形成在第一金属基底M1的两个表面中的至少一个上的导电图案W以及电连接到导电图案W的多个电路元件。例如，内绝缘层II或外绝缘层OI可以位于第一金属基底M1与导电图案W和电路元件之间。例如，第二BMS BMS2可以包括位于第二金属基底M2的两个表面中的至少一个上的导电图案W以及电连接到导电图案W的多个电路元件，并且内绝缘层II或外绝缘层OI可以位于第二金属基底M2与导电图案W和电路元件之间。

[0090] 参照图14，第一金属基底M1和第二金属基底M2可以是未被图案化的金属板，可以由具有均匀宽度d1和d2(例如，在第二方向X2上)的金属板形成，并且可以不具有用于有意地设定充电/放电路径的方向的导电图案或者朝向电池单体210的第一电极211和第二电极212突出的图案。

[0091] 第一金属基底M1和第二金属基底M2可以提供连接到电池单体210的电极211和212的导电区域CS1和CS2。例如，多个电池单体210可以通过第一金属基底M1形成公共的第一电极211，并且可以彼此并联连接，第一金属基底M1可以形成将多个电池单体210的第一电极211彼此并联连接的第一导电区域CS1。类似地，多个电池单体210可以通过第二金属基底M2形成公共的第二电极212，并且可以彼此并联连接，第二金属基底M2可以形成将多个电池单体210的第二电极212彼此并联连接的第二导电区域CS2。

[0092] 参照图12，内绝缘层II和外绝缘层OI可以分别形成在第一金属基底M1和第二金属基底M2的两个表面上。内绝缘层II可以形成在相对于第一金属基底M1和第二金属基底M2更靠近电池单体210的内侧位置处，外绝缘层OI可以形成在相对于第一金属基底M1和第二金属基底M2更远离电池单体210的外侧位置处。在实施方式中，刚性PCB 231和232的内绝缘层II和外绝缘层OI可以包括形成在与电池单体210的电极211和212对应的位置处的电极孔TEH。

[0093] 位于内绝缘层II中的电极孔THE可以位于与电池单体210的电极211和212对应的位置处，以不阻碍第一金属基底M1和第二金属基底M2与电池单体210的电极211和212之间的电连接。位于外绝缘层OI中的电极孔THE可以位于与电池单体210的电极211和212对应的位置处，以允许第一金属基底M1和第二金属基底M2与电池单体210的电极211和212之间的钎焊或焊接，并便于结合工具的靠近。例如，位于内绝缘层II和外绝缘层OI中的电极孔THE可以在电池单体210中积累高压的异常情况下用作用于减小电池单体210的内部压力的通气孔。例如，位于延伸跨过电池单体210的上端部210u的第一刚性PCB 231中的内绝缘层II和外绝缘层OI的其中形成有电池单体210的排气口的电极孔TEH可以用作在电池单体210的排气口破裂时，用于向外部排出高压气体的排气孔。

[0094] 与参照图9描述的类似，基于从总线BUS1和BUS2传输的诸如温度和电压的状态信息，BMS BMS1和BMS2可以捕获诸如过充电、过放电或过电流的异常情况，并且控制电池单体210的充电/放电操作。例如，BMS BMS1和BMS2可以包括：控制器B10，用于控制BMS BMS1和BMS2的总体操作；充电开关SW2和放电开关SW1，连接在充电/放电路径上以接通/关断充电/放电路径；电流传感器R，布置在充电/放电路径上以测量充电/放电电流量；以及模拟前端(AFE)B20，用于将从总线BUS1和BUS2传输的诸如温度或电压的测量值转换为量子化的数字值并将其传输到控制器B10，并且用于根据控制器B10的控制信号来输出用于充电开关SW2和放电开关SW1的接通/关断信号。

[0095] 参照图11，BMS BMS1和BMS2的各个组件可以分布并布置在第一刚性PCB 231和第二刚性PCB 232中，并且位于第一刚性PCB 231和第二刚性PCB232中的第一BMS BMS1和第二BMS BMS2可以控制电池单体210的充电/放电彼此协作。例如，第一BMS BMS1和第二BMS BMS2可以彼此电连接，因此，用于第一BMS BMS1和第二BMS BMS2之间的电连接的BMS连接器BC(见图11)可以位于第一BMS BMS1和第二BMS BMS2之间。BMS连接器BC可以包括彼此绝缘的两个或更多个电路径，以形成高电流充电/放电路径和低电流测量信号路径。

[0096] 具有不同的极性的第一输出端子P1和第二输出端子P2可以形成在BMS BMS1/BMS2中，并且第一输出端子P1和第二输出端子P2可以沿刚性PCB231/232的一对长边延伸或者从刚性PCB 231/232的一对长边延伸。第一输出端子P1和第二输出端子P2可以集中在或形成在第一BMS BMS1和第二BMS BMS2中的任一者(BMS1或BMS2)中，例如，在第一BMS BMS1中。

[0097] 根据本公开，可以将用于使多个电池单体彼此电连接的总线以及用于控制电池单体的充电/放电操作的BMS设置为一个刚性PCB，并且可以将多个组件模块化为一个组合件，并且可以改善电池组的组装工艺。

[0098] 根据本公开的实施例，电池单体的电极可以直接连接到刚性PCB，而无需插置用于中介电池单体与刚性PCB之间的电连接的电极接线片，可以使电池单体的连接操作简化，并且可以减小充电/放电路径的电阻，可以提供具有改善的电输出性能的电池组。

[0099] 一个或更多个实施例可以提供电池组，该电池组的组装工艺可以通过将多个组件模块化为一个组合件而简化。

[0100] 这里已经公开了示例实施例，并且尽管采用了特定术语，但是仅以一般性和描述性的含义来使用和解释它们，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如自提交本申请之时起对本领域普通技术人员来说将明显的是，除非另有明确说明，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或者与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。

标题	发布/更新时间	阅读量
电池组-专利编号CN111009701A	2020-05-11	386
电池组-专利编号CN106716675B	2020-05-12	287
电池组-专利编号CN110574218A	2020-05-13	556
电池组-专利编号CN110999021A	2020-05-11	894
电池组-专利编号CN110890599A	2020-05-11	1004
电池组-专利编号CN110710052A	2020-05-12	948
电池组-专利编号CN110710026A	2020-05-13	699
电池组-专利编号CN106058363B	2020-05-11	1037
电池组-专利编号CN110828725A	2020-05-12	76
电池组-专利编号CN110537288A	2020-05-13	347

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