CN103594674B - 可再充电电池和电池模块 - Google Patents
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Abstract
公开了一种可再充电电池和一种电池模块。在一个方面，所述电池包括：电极组件，包括正极和负极；壳体，容纳电极组件；以及端子，电连接到电极组件并从壳体暴露。所述电池还包括：保护电路模块，包括电连接到端子的连接构件；以及绝缘构件，置于端子和连接构件之间，其中，多个开口形成在绝缘构件中。
Description
技术领域
描述的技术总体上涉及一种可再充电电池和一种电池模块。
背景技术
可再充电电池与一次电池不同，是可以重复地充电和放电的电池。小型可再充电电池用作诸如蜂窝电话、笔记本计算机和可携式摄像机的小型电子装置的电源，而中型或大型可再充电电池用作用于驱动混合动力车辆等中的电动机的电源。
近来已经开发了使用非水电解质的具有高能量密度的大容量高功率可再充电电池。大容量高功率可再充电电池由高功率电池模块构成，高功率电池模块具有彼此串联或并联连接的多个可再充电单元，使得大容量高功率可再充电电池可用于需要高功率的电动车辆中。多个单元电池常常被称作电池组。
另外，高功率可再充电电池可以具有圆柱形形状或方形形状。
发明内容
一个发明方面是一种用于改善端子的连接结构的可再充电电池以及一种电池模块。
另一方面是一种用于准确地检测端子和保护电路模块的连接状态的可再充电电池以及一种电池模块。
另一方面是一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：电极组件，包括正极和负极；壳体，用于容纳电极组件；端子，电连接到电极组件并突出到壳体外部；保护电路模块，包括电连接到端子的连接构件；以及绝缘构件，设置在端子和连接构件之间并具有多个开口。
绝缘构件具有网的形式，绝缘构件由其中形成有多个开口的膜形成。
端子具有板形或环形，绝缘构件附着到端子。
连接构件具有板形、环形或杆形，绝缘构件附着到连接构件。
端子和连接构件通过熔焊或钎焊结合。
另一方面是一种电池模块，所述电池模块包括：多个可再充电电池；汇流条，用于将可再充电电池电连接；保护电路模块，具有电连接到汇流条的端子的连接构件；以及绝缘构件，设置在端子和连接构件之间并具有多个开口。
绝缘构件具有网的形式，绝缘构件由其中形成有多个开口的膜形成。
端子具有板形或环形，绝缘构件附着到端子。
连接构件具有板形、环形或杆形，绝缘构件附着到连接构件。
端子和连接构件通过熔焊或钎焊结合。
另一方面是一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：电极组件，包括正极和负极；壳体，容纳电极组件；端子，电连接到电极组件并从壳体暴露；保护电路模块，包括电连接到端子的连接构件；以及绝缘构件，置于端子和连接构件之间，其中，多个开口形成在绝缘构件中。
在以上的电池中，绝缘构件形成为网。在以上的电池中，绝缘构件由其中形成有多个开口的膜形成。在以上的电池中，端子具有板形或环形。在以上的电池中，绝缘构件附着到端子。在以上的电池中，连接构件具有板形、环形或杆形。在以上的电池中，绝缘构件附着到连接构件。在以上的电池中，端子和连接构件通过熔焊或钎焊结合。
另一方面是一种电池模块，所述电池模块包括：多个可再充电电池；汇流条，被构造成将可再充电电池电连接；保护电路模块，包括电连接到汇流条的端子的连接构件；以及绝缘构件，置于端子和连接构件之间，其中，多个开口形成在绝缘构件中。
在以上的电池模块中，绝缘构件形成为网。在以上的电池模块中，绝缘构件由其中形成有多个开口的膜形成。在以上的电池模块中，端子具有板形或环形。在以上的电池模块中，绝缘构件附着到端子。
在以上的电池模块中，连接构件具有板形、环形或杆形。在以上的电池模块中，绝缘构件附着到连接构件。在以上的电池模块中，端子和连接构件通过熔焊或钎焊结合。
另一方面是一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：电极组件；端子，从电极组件延伸；保护电路模块，包括电连接到端子的连接构件；以及绝缘构件，绝缘构件的至少一部分置于端子和连接构件之间，其中，至少一个开口形成在绝缘构件中。
在以上的电池中，连接构件不接触端子的与所述开口对应的部分。在以上的电池中，端子和连接构件具有基本上相同的形状。在以上的电池中，所述至少一个开口包括多个开口，其中，钎焊材料形成在开口的至少一部分内。
附图说明
图1示出了根据第一实施例的可再充电电池的透视图。
图2示出了根据一个实施例的可再充电电池的分解透视图。
图3A示出了根据一个实施例的连接构件安装在可再充电电池的端子上的状态的剖视图，图3B示出了根据一个实施例的可再充电电池的端子和连接构件被固定的状态的剖视图。
图4示出了根据第二实施例的可再充电电池的一部分的分解透视图。
图5示出了根据第三实施例的可再充电电池的一部分的分解透视图。
图6示出了根据第四实施例的可再充电电池的一部分的分解透视图。
图7示出了根据第五实施例的电池模块的透视图。
图8示出了根据第五实施例的电池模块的端子和连接构件的透视图。
图9示出了根据第六实施例的电池模块的端子和连接构件的透视图。
图10示出了根据第七实施例的电池模块的端子和连接构件的透视图。
具体实施方式
可再充电电池通常包括电连接到端子并控制充电和放电的保护电路模块。保护电路模块通常通过熔焊（welding）或钎焊（soldering）固定到端子。在保护电路模块商业交付之前，可执行测试以检查其操作状态，并且当端子和保护电路模块未充分连接而仅彼此接触时，它们仍然可以被确定为处于电流施加状态。
在下文中，以下将参照附图更充分地描述实施例。如本领域技术人员所将认识到的，在都不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。在整个说明书中，相似的附图标记表示相似的元件。
图1示出了根据第一实施例的可再充电电池的透视图，图2示出了根据一个实施例的可再充电电池的分解透视图。
参照图1和图2，可再充电电池101包括：电极组件100，具有置于第一电极11和第二电极12之间的分隔件13；壳体20，容纳电极组件100；以及第一端子15和第二端子14，电连接到电极组件100。在一个实施例中，可再充电电池101是锂离子可再充电电池。
在一个实施例中，第一电极11是正极，第二电极12是负极。在该实施例中，第一电极11形成为正极活性材料被施加到正极集流体的结构，第二电极12形成为负极活性材料被施加到负极集流体的结构。在一个实施例中，电极组件100具有带状的第一电极11和第二电极12与它们之间的分隔件13被螺旋卷绕的结构。
然而，其他构造是可能的，电极组件可以具有多个正极和多个负极与它们之间的分隔件交替地堆叠的结构。
正极未涂覆区域和负极未涂覆区域设置在电极组件100的第一侧的端部，第一端子15电连接到正极未涂覆区域，第二端子14电连接到负极未涂覆区域。为了与壳体20绝缘的目的，绝缘层16和17被形成以围绕端子14和15的外周。
根据本实施例的壳体20具有袋的形式，然而，壳体可以由金属制成。
壳体包括主体21和盖22。主体21包括：容纳件21a，是用于容纳电极组件100的空间；以及密封件21b，当容纳件21a的开口延伸并扩展时形成。
盖22从主体21的密封件21b的边缘延伸。盖22包括：容纳件覆盖区域22a，当与主体21的密封件21b密封时，覆盖主体21的容纳件21a并对应于主体21的容纳件21a；以及密封件22b，对应于主体21的密封件21b。
在一个实施例中，当电极组件100容纳到主体21的容纳件21a中时，盖22覆盖并紧密地粘附到主体21，主体21的密封件21b和盖22的密封件22b通过例如热熔结合而密封，这样提供了可再充电电池101。在一个实施例中，第一端子15和第二端子14从壳体20暴露。
保护电路模块30包括电路基板35以及设置在电路基板35的第一表面上的元件34、第一连接构件31和第二连接构件32。另外，保护电路模块30包括在电路基板35的第二表面上的用于将可再充电电池101连接到外部装置的外部端子。
电路基板35可以是绝缘基板。电路基板35可以包括诸如导线的连接件（未示出），以将设置在电路基板35上的元件34与第一连接构件31和第二连接构件32电连接。
元件34可以是用于控制可再充电电池101的IC元件或者用于防止过电流流过的正温度系数（PTC）元件，它们控制可再充电电池101的充电和放电。
第一连接构件31和第二连接构件32分别连接到第一端子15和第二端子14。第一连接构件31和第二连接构件32可以通过例如熔焊或钎焊分别固定到第一端子15和第二端子14。
第一连接构件31可以由铝、铝合金、镍和镍合金中的一种制成。第一连接构件31可以由与第一端子15相同的材料制成。
第二连接构件32可以由铜或铜合金制成。第二连接构件32可以由与第二端子14相同的材料制成。
第一连接构件31和第二连接构件32可以由被包覆的导线形成为杆形，它们的第一端可以固定到电路基板，它们的第二端可以固定到第一端子15和第二端子14。
在一个实施例中，其中形成有多个开口41a的绝缘构件41安装在第一端子15和第一连接构件31之间。绝缘构件41可以具有片的形式（例如，绝缘构件41可以由其中形成有多个开口41a的膜形成），并且可以附着到第一端子15。
这里，绝缘构件41可以具有包括多个开口的网的形式。绝缘构件41可以由用于阻电的聚合物材料制成，具体地，它可以具有在其第一表面上具有粘合层的带的形式。
其中形成有多个开口的绝缘构件42安装在第二端子14和第二连接构件32之间。在一个实施例中，绝缘构件42具有片的形式并附着到第二端子14。
绝缘构件42可以具有包括多个开口的网状体。绝缘构件42可以由用于阻断电的聚合物材料制成。例如，绝缘构件42可以具有在其第一表面上具有粘合层的带的形式。
在一个实施例中，如图3A中所示，当具有多个开口的绝缘构件41形成在第一端子15和第一连接构件31之间并且这两个元件31和15未通过例如钎焊材料45固定时，第一连接构件31和第一端子15通过绝缘构件41而彼此分开，这表示为测试的失败，该连接状态可被检测为未固定。
在未安装绝缘构件41的示例中，当将第一连接构件31放置在第一端子15上时，第一端子15电接触第一连接构件31，因此难以检查第一连接构件31和第一端子15是否固定。
如图3B中所示，当第一端子15和第一连接构件31通过钎焊固定时，第一连接构件31稳定地固定到第一端子15以检测保护电路模块30是否正常操作。
图4示出了根据第二实施例的可再充电电池的一部分的分解透视图。
参照图4，可再充电电池102包括：第一端子15和第二端子14，电连接到电极组件；以及保护电路模块50，包括分别连接到第一端子15和第二端子14的第一连接构件51和第二连接构件52。
电极组件包括分别电连接到第一端子15和第二端子14的第一电极和第二电极。第一端子15和第二端子14中的每个可以具有板形。
保护电路模块50包括基板55、安装在基板上的元件54以及固定到基板55的第一连接构件51和第二连接构件52。在一个实施例中，第一连接构件51和第二连接构件52中的至少一个具有板形。
在一个实施例中，具有多个开口的绝缘构件41安装在第一端子15上，具有多个开口的绝缘构件42安装在第二端子14上。绝缘构件41和绝缘构件42可以具有粘合片的形式。在另一个实施例中，绝缘构件41和42也可以附着到连接构件51和52。
当端子14和15以及连接构件51和52具有板形时，端子14和15更容易接触连接构件51和52，因此检测连接构件51和52与端子14和15的固定状态非常困难。然而，当如图4的实施例中安装绝缘构件41和42时，可以容易地检查端子14和15与连接构件51和52的连接状态，例如，固定或未固定。
图5示出了根据第三实施例的可再充电电池的一部分的分解透视图。
参照图5，可再充电电池103包括：第一端子19和第二端子18，电连接到电极组件；以及保护电路模块30，具有分别连接到第一端子19和第二端子18的第一连接构件31和第二连接构件32。
电极组件包括分别电连接到第一端子19和第二端子18的第一电极和第二电极。另外，第一端子19和第二端子18中的至少一个具有在其中心具有孔的环形。
保护电路模块30包括基板35、安装在基板上的元件34以及固定到基板35的第一连接构件31和第二连接构件32。在一个实施例中，第一连接构件31和第二连接构件32中的至少一个具有导线的形式。第一连接构件31和第二连接构件32分别***到第一端子19和第二端子18的孔中，然后通过例如钎焊固定。
在一个实施例中，具有多个开口61a的绝缘构件61安装在第一端子19上，具有多个开口的绝缘构件62安装在第二端子18上。在一个实施例中，绝缘构件61具有粘合片的形式，并附着到第一端子19的表面。在一个实施例中，绝缘构件62具有粘合片的形式，并附着到第二端子18的表面。
当绝缘构件61和62安装到端子18和19时，可以容易地检测端子18和19与连接构件31和32的连接状态。
图6示出了根据第四实施例的可再充电电池的一部分的分解透视图。
参照图6，可再充电电池104包括：第一端子15和第二端子14，电连接到电极组件；以及保护电路模块70，具有连接到第一端子15和第二端子14的第一连接构件71和第二连接构件72。
电极组件包括电连接到第一端子15和第二端子14的第一电极和第二电极。第一端子15和第二端子14中的至少一个可以具有板的形式。
保护电路模块70包括基板75、安装在基板75上的元件74以及固定到基板75的第一连接构件71和第二连接构件72。在一个实施例中，第一连接构件71和第二连接构件72中的至少一个具有导线的形式并可具有杆形。第一连接构件71和第二连接构件72可以通过钎焊分别固定到第一端子15和第二端子14。
在一个实施例中，具有多个开口76a的绝缘构件76安装在第一连接构件71上，具有多个开口的绝缘构件78安装在第二连接构件72上。绝缘构件76和78可以由网的形式的粘合片制成，并且可以附着到第一连接构件71和第二连接构件72的表面。绝缘构件76和78可以以圆管的形状附着到第一连接构件71和第二连接构件72的表面。当按照图6的实施例来安装绝缘构件76和78时，可以容易地检查端子14和15与连接构件71和72的连接状态。
图7示出了根据第五实施例的电池模块的透视图，图8示出了根据第五实施例的汇流条的局部放大图。
参照图7和图8，电池模块200包括多个可再充电电池110、用于连接可再充电电池110的汇流条120以及用于固定可再充电电池110的框架140。
使用汇流条120作为媒介，可再充电电池110可以串联或并联连接到相邻的可再充电电池110。在一个实施例中，汇流条120将四个可再充电电池110电连接，孔125形成在汇流条120的中心。汇流条133将设置在一侧的边缘上的两个可再充电电池电连接。
在孔125内突出的端子121形成在孔125中。端子121可以具有环的形式。可再充电电池110由用于将可再充电电池110包起的框架140固定。
保护电路或多个电元件安装在保护电路模块130上以防止过充电或过放电。另外，用于电连接汇流条120和保护电路模块130的连接构件131安装在保护电路模块130中。连接构件131可以具有被包覆的导线的形式。
在一个实施例中，如图8中所示，连接构件131***到形成在端子121中的孔中，然后通过例如钎焊固定到端子。具有多个开口123a的绝缘构件123安装在端子121上。绝缘构件123可以由网的形式的粘合片（例如，膜）制成，并且可以附着到端子121的表面。
根据本实施例，绝缘构件123将连接构件131与端子121分开，连接构件131与端子121不能彼此接触，因此在测试过程中可以容易地检测连接构件131和端子121的连接状态。
图9示出了根据第六实施例的电池模块的汇流条的局部透视图。
除了绝缘构件之外，根据第六实施例的电池模块具有与根据第五实施例的电池模块相同的构造，因此将不提供重复的描述。
孔155形成在用于电连接可再充电电池的汇流条150中，突出到孔155中的端子151形成在孔155处。
在一个实施例中，端子151具有基本上方形板的形式，具有多个开口153a的绝缘构件153安装在端子151上。绝缘构件153可以具有网的形式的粘合片，并且可以附着到端子151的表面。
当根据本实施例，在端子上安装绝缘构件153时，可以容易地检查用于电连接端子151和保护电路模块的连接构件与端子151的连接状态。
图10示出了根据第七实施例的电池模块的端子和连接构件的透视图。
除了绝缘构件的构造之外，根据本实施例的电池模块具有与根据第五实施例的电池模块相同的构造，因此将不提供对其重复的描述。
孔165形成在用于电连接可再充电电池的汇流条160中，在孔165内突出的端子161形成在孔165处。在一个实施例中，端子161具有基本上方形板的形式。
在一个实施例中，用于电连接端子161和保护电路模块的连接构件135安装在端子161上，连接构件135具有被包覆的导线的形式。具有多个开口136a的绝缘构件136安装在连接构件135上。绝缘构件136可以由网的形式的粘合片制成，并且可以附着到连接构件135的表面。
当根据本实施例，在连接构件上安装绝缘构件时，可以容易地检测连接构件和端子的连接状态。
根据以上公开的实施例中的一个，可以容易地检查保护电路模块和端子的连接状态以准确地检测有缺陷的结合。
此外，在一个实施例中，连接构件不限于上述的板形和杆形，并可以为环形。此外，端子和连接构件可具有基本上相同的形状，例如，在参照图4描述的第二实施例和参照图9描述的第六实施例中。
尽管已经结合附图描述了以上实施例，但是将理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同布置。
Claims (20)
1.一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：
电极组件，包括正极和负极；
壳体，容纳电极组件；
端子，电连接到电极组件并从壳体暴露；
保护电路模块，包括电连接到端子的连接构件；以及
绝缘构件，置于端子和连接构件之间，其中，多个开口形成在绝缘构件中，
其中，绝缘构件将端子和连接构件分开。
2.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，绝缘构件形成为网。
3.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，绝缘构件由其中形成有多个开口的膜形成。
4.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，端子具有板形或环形。
5.根据权利要求4所述的可再充电电池，其中，绝缘构件附着到端子。
6.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，连接构件具有板形、环形或杆形。
7.根据权利要求6所述的可再充电电池，其中，绝缘构件附着到连接构件。
8.根据权利要求1所述的可再充电电池，其中，端子和连接构件通过熔焊或钎焊结合。
9.一种电池模块，所述电池模块包括：
多个可再充电电池；
汇流条，被构造成将可再充电电池电连接；
保护电路模块，包括电连接到汇流条的端子的连接构件；以及
绝缘构件，置于端子和连接构件之间，其中，多个开口形成在绝缘构件中，
其中，绝缘构件将端子和连接构件分开。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其中，绝缘构件形成为网。
11.根据权利要求9所述的电池模块，其中，绝缘构件由其中形成有多个开口的膜形成。
12.根据权利要求9所述的电池模块，其中，端子具有板形或环形。
13.根据权利要求12所述的电池模块，其中，绝缘构件附着到端子。
14.根据权利要求9所述的电池模块，其中，连接构件具有板形、环形或杆形。
15.根据权利要求14所述的电池模块，其中，绝缘构件附着到连接构件。
16.根据权利要求9所述的电池模块，其中，端子和连接构件通过熔焊或钎焊结合。
17.一种可再充电电池，所述可再充电电池包括：
电极组件；
端子，从电极组件延伸；
保护电路模块，包括电连接到端子的连接构件；以及
绝缘构件，绝缘构件的至少一部分置于端子和连接构件之间，其中，至少一个开口形成在绝缘构件中，
其中，绝缘构件将端子和连接构件分开。
18.根据权利要求17所述的可再充电电池，其中，连接构件不接触端子的与所述开口对应的部分。
19.根据权利要求17所述的可再充电电池，其中，端子和连接构件具有基本上相同的形状。
20.根据权利要求17所述的可再充电电池，其中，所述至少一个开口包括多个开口，其中，钎焊材料形成在开口的至少一部分内。
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