CN113661606A - 连接器、电池管理单元和电池组 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有提高的散热效率和易于使用的连接器。连接器包括：安装部，安装部电连接至配置为管理多个电池单元的电压的电池管理单元的印刷电路板；和连接部，连接部包括配置为与配对连接端子接触的两个或更多个连接端子，并且包括形成在所述连接端子的外表面上的凹凸结构。

Description

连接器、电池管理单元和电池组
技术领域
本公开内容涉及一种连接器、电池管理单元和电池组，更具体地，涉及一种具有提高的散热效率和易于使用的连接器。
本申请要求于2019年8月27日在韩国提交的韩国专利申请第10-2019-0105128号的优先权，通过引用将该韩国专利申请的公开内容并入本文。
背景技术
近来，能够充电和放电的二次电池已广泛用作无线移动装置的能源。此外，作为诸如使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆之类的空气污染而提出的解决方案的电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV)的电源，二次电池正在引起关注。
在小型移动装置中，每个装置使用一个或两个或三个电池单元，而在诸如汽车之类的中大型装置中，由于需要高功率和大容量，使用将多个电池单元电连接的中大型电池模块。也使用通过将多个这种电池模块连接而实现的电池组。
由于优选尽可能以小尺寸和小重量制造这种电池组，所以电池组以较高集成度堆叠，并且主要使用具有较小的重量容量比的方形单元、袋型单元等作为应用于电池组的电池单元。
此外，为了使电池组提供在指定设备或装置中需要的输出和容量，必须以串联、并联、或串联和并联的组合方式将多个电池单元电连接。例如，电池组中包括的电池单元可焊接至设置有金属板形式的电极端子的多个汇流条板，并且以串联、并联、或串联和并联的组合方式电连接。
此外，由于电池组具有其中多个电池单元进行组合的结构，所以电池组需要能够感测从电池单元产生的电流的感测部件，以便检测一些电池单元何时过电压、过电流或过热。这种感测部件单独连接至电池单元，从而将电池单元的电压/电流信息提供至电池管理单元。
这种电池管理单元可包括内置有印刷电路的印刷电路板。此外，电池管理单元需要安装在印刷电路板上的连接器，以便与外部装置交换信号，或者从外部接收电力以将电池单元充电或给外部装置提供电力以将电池单元放电。这种连接器可与配对连接器反复连接和断开。
然而，在相关技术中，因为高电流流过应用于高容量和高电流电池组的连接器，所以连接器由于电阻而容易被加热至高温。因此，高温的连接器可能损坏作为电池组的内部部件的印刷电路板，或者所接触到的电池组外壳可能熔化，并且当用户用他或她的手握持电池组时很可能被灼伤。
发明内容
技术问题
设计本公开内容来解决相关技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种具有提高的散热效率和易于使用的连接器。
本公开内容的这些及其他目的和优点可通过以下描述来理解，并且通过本公开内容的示例性实施方式将变得更加显而易见。此外，将容易理解的是，本公开内容的目的和优点可通过所附权利要求中的手段及其组合来实现。
技术方案
在本公开内容的一个方面中，提供了一种连接器，包括：
安装部，所述安装部电连接至配置为管理多个电池单元的电压的电池管理单元的印刷电路板；和
连接部，所述连接部包括配置为与配对连接端子接触的两个或更多个连接端子，并且包括形成在所述连接端子的外表面上的凹凸结构。
所述凹凸结构可包括分别形成在所述两个或更多个连接端子中的多个凹槽。
所述多个凹槽可形成在彼此面对的所述两个或更多个连接端子的内侧表面、作为所述内侧表面的相反表面的外侧表面、或者所述内侧表面和所述外侧表面中。
所述凹凸结构可包括分别形成在所述两个或更多个连接端子中的多个突起。
所述多个突起可形成在彼此面对的所述两个或更多个连接端子的内侧表面、作为所述内侧表面的相反表面的外侧表面、或者所述内侧表面和所述外侧表面上。
所述两个或更多个连接端子可具有从所述安装部的主体朝向一个方向并排延伸的形状。
所述两个或更多个连接端子可配置为使得所述配对连接端子***所述两个或更多个连接端子之间。
形成在所述连接端子的所述内侧表面上的所述多个突起的每一个的端部可突出以接触所述配对连接端子。
形成在所述连接端子的所述内侧表面上的所述多个突起可具有朝向所述配对连接端子突出的不同尺寸。
形成在所述连接端子的所述内侧表面上的所述多个突起的每一个的所述端部可包括朝向所述配对连接端子***的方向弯折的弯折结构。
在本公开内容的另一个方面中，提供了一种电池管理单元，包括：连接器；和电连接至所述连接器的印刷电路板。
在本公开内容的另一个方面中，提供了一种包括所述电池管理单元的电池组。
有益效果
根据本公开内容的一个方面，连接部包括配置为与配对连接端子接触的两个或更多个连接端子、以及形成在连接端子的外表面上的凹凸结构，因而，当本公开内容的连接器将电流传输至配对连接端子时，连接器可将电阻产生的热量有效散发到空气中。因此，可防止连接器具有较高热量并防止损坏印刷电路板。此外，可有效降低电池组的内部问题的升高。
此外，根据本公开内容的一个方面，在彼此面对的两个或更多个连接端子的内侧表面和外侧表面中形成有多个凹槽，因而，与仅在内侧表面和外侧表面的一侧上形成凹凸结构的情况相比，可进一步增加散热面积。因此，可有效增加连接器的散热量。
此外，根据本公开内容的一个方面，在彼此面对的两个或更多个连接端子的内侧表面和外侧表面上形成有多个突起，因而，与仅在内侧表面和外侧表面的一侧上形成凹凸结构的情况相比，可进一步增加散热面积。因此，可有效增加连接器的散热量。
此外，根据本公开内容的一个方面，形成在连接端子的内侧表面上的多个突起的每一个的端部突出以接触配对连接端子，因而本公开内容可有效增加连接端子与配对连接端子之间的接触点。因此，可提高连接器的连接可靠性。此外，突起可弹性地引导配对连接端子的***方向。
附图说明
附图图解了本公开内容的优选实施方式并与上述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因而本公开内容不应被解释为受限于附图。
图1是示意性示出根据本公开内容一实施方式的连接器和电池组的前方透视图。
图2是示意性示出根据本公开内容一实施方式的连接器和电池组的后方透视图。
图3是示意性示出根据本公开内容一实施方式的连接器的透视图。
图4是示意性示出根据本公开内容一实施方式的连接器的平面图。
图5是示意性示出根据本公开内容另一实施方式的连接器的透视图。
图6是示意性示出根据本公开内容另一实施方式的连接器的平面图。
图7是示意性示出根据本公开内容另一实施方式的连接器的平面图。
图8是示意性示出根据本公开内容一实施方式的电池组的各部件的分解透视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细地描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是应当基于允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则，在对应于本公开内容的技术方面的含义和概念的基础上来解释。
因此，本文提出的描述仅仅是用于说明的目的的优选示例，并非旨在限制本公开内容的范围，因此应当理解，在不背离本公开内容的范围的情况下，可进行其他等同和修改。
图1是示意性示出根据本公开内容一实施方式的连接器和电池组的前方透视图。图2是示意性示出根据本公开内容一实施方式的连接器和电池组的后方透视图。图3是示意性示出根据本公开内容一实施方式的连接器的透视图。
参照图1至图3，根据本公开内容一实施方式的连接器100包括安装部110和连接部130。
具体地，安装部110可配置为电连接至设置在电池管理单元220中的印刷电路板222，电池管理单元220配置为管理多个电池单元210的电压。安装部110可包括与内置在印刷电路板222中的印刷电路连接的引线110b。引线110b可具有向下突出的形状。
引线110b的一部分可穿过印刷电路板222而***。引线110b可具有向下延伸以电连接至印刷电路板222的结构。引线110b可***设置在印刷电路板222中的通孔H1中并且通过焊接电连接至印刷电路板222的印刷电路。
此外，安装部110可包括主体110a，主体110a具有与引线110b连接的端部。例如，如图3中所示，当在图1的F方向上观察时，安装部110可包括在水平方向上延伸的板形状的主体110a、以及在前后方向上从主体110a的两端向下弯折并延伸的两个引线110b。
在此，本申请中描述的表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”可根据观察者的位置或放置的对象的形状而变化。然而，在本申请中，为了便于描述，以在F方向上观察时为基准单独表示诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”之类的方向。
具体地，连接部130可具有在垂直方向上直立的板形状，从而接触配对连接端子(见图6的310)。在此，“配对连接端子310”是指为了使连接器100将从多个电池单元210传输的电流传输至外部装置或从充电器接收电力以将多个电池单元210充电而与连接器100接触的连接端子。就是说，电池组200的电力通过配对连接端子310提供至外部装置。外部装置例如可以是真空吸尘器的电机(未示出)。
配对连接端子310可包括具有优异导电性的诸如铝、镍、铜等的合金。同样，连接部130和安装部110可包括具有优异导电性的诸如铝、镍、铜等的合金。
图4是示意性示出根据本公开内容一实施方式的连接器的平面图。
与图3一起参照图4，连接部130包括凹凸结构134，以增加散热表面积。例如，凹凸结构134可包括形成在两个或更多个连接端子132的每一个中的多个凹槽134h。凹槽134h可具有在连接部130的外表面中沿垂直方向直线延伸的形状。多个凹槽134h可布置为沿前后方向分隔开预定距离。
因此，根据本公开内容的该构造，连接部130包括配置为与配对连接端子310接触的两个或更多个连接端子132、以及形成在连接端子132的外表面上的凹凸结构134，因而，当本公开内容的连接器100将电流传输至配对连接端子310时，连接器100可将电阻产生的热量有效散发到空气中。因此，可防止连接器100具有较高热量并防止损坏印刷电路板222。此外，可有效降低电池组200的内部温度的升高。
更具体地，可在彼此面对的两个或更多个连接端子132的每一个的内侧表面132a、作为内侧表面132a的相反表面的外侧表面132b、或者内侧表面132a和外侧表面132b中形成多个凹槽134h。例如，如图3中所示，可在两个或更多个连接端子132的内侧表面132a和外侧表面132b中设置多个凹槽134h。
因此，根据本公开内容的该构造，在彼此面对的两个或更多个连接端子132的内侧表面132a和外侧表面132b中形成有多个凹槽134h，因而，与仅在内侧表面132a和外侧表面132b的一侧上形成凹凸结构134的情况相比，可进一步增加散热面积。因此，可有效增加连接器100的散热量。
返回参照图3和图4，两个或更多个连接端子132可具有从安装部110的主体110a朝向一个方向并排延伸的形状。例如，如图4中所示，两个连接端子132可具有从安装部110的主体110a在左右方向上的两端沿上部方向延伸的板形状。两个连接端子132的一部分可具有从安装部110的主体110a向前突出的形状。
此外，两个或更多个连接端子132可配置为使得配对连接端子(图6的310)***两个或更多个连接端子132之间。例如，如图4中所示，两个连接端子132可配置为使得配对连接端子310***两个连接端子132之间。
此外，连接端子132可弹性变形并且可具有接触结构132c。例如，两个或更多个连接端子132的每一个的接触结构132c可配置为接触配对连接端子310。如图4中所示，配对连接端子(图6的310)可***两个连接端子132的各个接触结构132c之间。在这点上，弹性变形的连接端子132的接触结构132c可按压配对连接端子310的外表面。
此外，两个或更多个连接端子132的接触结构132c可沿接触结构132c向前彼此靠近的方向延伸，然后沿接触结构132c彼此远离的方向延伸预定距离。例如，如图4中所示，在两个连接端子132的每一个中设置接触结构132c，并且接触结构132c可沿接触结构132c向前彼此靠近的方向延伸，然后沿接触结构132c彼此远离的方向延伸预定距离。
此外，为了提高两个或更多个连接端子132的每一个的接触结构132c与配对连接端子310之间的接触可靠性，两个或更多个连接端子132可包括切割结构132j，从而被分割多个单独端子。切割结构132j可具有沿水平方向延伸的狭缝，使得两个或更多个连接端子132中的一些在垂直方向上被分割。就是说，如图3中所示，两个或更多个连接端子132可包括从其前端沿水平方向被切割至预定深度的切割结构132j。因此，连接部130可与配对连接端子(图6的310)具有四个连接点。
图5是示意性示出根据本公开内容另一实施方式的连接器的透视图。图6是示意性示出根据本公开内容另一实施方式的连接器的平面图。
参照图5和图6，根据另一实施方式的连接器100A的凹凸结构134可包括形成在两个或更多个连接端子132A的每一个上的多个突起134p。在此，突起134p可具有在连接部130A的外表面上沿垂直方向直线延伸的形状。多个突起134p可布置为沿前后方向分隔开预定距离。
更具体地，可在彼此面对的两个或更多个连接端子132A的每一个的内侧表面132a、作为内侧表面132a的相反表面的外侧表面132b、或者内侧表面132a和外侧表面132b上形成多个突起134p。例如，如图6中所示，可在两个或更多个连接端子132A的内侧表面132a和外侧表面132b上设置多个突起134p。
因此，根据本公开内容的该构造，在彼此面对的两个或更多个连接端子132A的内侧表面132a和外侧表面132b上形成有多个突起134p，因而，与仅在内侧表面132a和外侧表面132b的一侧上形成凹凸结构134的情况相比，可进一步增加散热面积。因此，可有效增加连接器100A的散热量。
返回参照图6，形成在连接端子132A的内侧表面132a上的多个突起134p1的每一个的端部可突出以接触配对连接端子310。就是说，多个突起134p1可朝向配对连接端子310所在的方向突出。此外，多个突起134p1的在突出方向上的端部可配置为在水平方向上接触连接端子132A的侧表面。
此外，形成在连接端子132A的内侧表面132a上的多个突起134p1可具有朝向配对连接端子310突出的不同尺寸。例如，如图6中所示，多个突起134p1可配置为随着多个突起134p1靠后设置而具有更长的朝向配对连接端子310突出的长度。在这点上，突起可与连接端子132A是一体的并且可包括导电金属。
因此，根据本公开内容的该构造，形成在连接端子132A的内侧表面132a上的多个突起134p1的每一个的端部突出以接触配对连接端子310，因而本公开内容可有效增加连接端子132A与配对连接端子310之间的接触点。因此，可提高连接器100A的连接可靠性。此外，突起134p1可弹性地引导配对连接端子310的***方向。
图7是示意性示出根据本公开内容另一实施方式的连接器的平面图。与图6的连接器100A相比，图7中所示的连接器100B具有相同的结构和构造，不同之处在于，设置在内侧表面132a上的突起的形成不同。因此，省略图7的连接器100B的其余构造的描述。
返回参照图7，在根据另一实施方式的连接器100B中，形成在连接部130B的连接端子132B的内侧表面132a上的多个突起134p2的每一个的端部可具有朝向配对连接端子310***的方向弯折的弯折结构。这是为了防止配对连接端子310***并接触多个突起134p2时摩擦力增加。多个突起134p2的每一个的弯折的端部可配置为引导配对连接端子310的***方向。
例如，如图7中所示，形成在连接端子132B的内侧表面132a上的多个突起134p2的每一个的端部具有朝向配对连接端子310***的方向弯折的结构，因而可有效减小在***配对连接端子310期间产生的摩擦力，使得可平滑地***配对连接端子310。因此，优点在于容易连接配对连接端子310和连接端子132B。
图8是示意性示出根据本公开内容一实施方式的电池组的各部件的分解透视图。
参照图8，根据本公开内容的电池管理单元220包括多个连接器100和电连接至多个连接器100的印刷电路板222。
此外，根据本公开内容的电池组200包括电池管理单元220和多个电池单元210。就是说，根据本公开内容的电池组200可包括作为用于控制多个电池单元210的充电和放电的各种装置的电池管理单元220。
具体地，电池单元210可以是圆柱形电池单元。此外，圆柱形电池单元210可包括圆柱形的电池罐212和容纳在电池罐212中的电极组件(未示出)。
在此，电池罐212包括具有高导电性的材料，例如，电池罐212可包括铝、钢或铜。此外，在电池罐212的水平方向上的两端可分别形成有电极端子211a和211b。
具体地，电极端子211可包括具有不同电极极性的第一电极端子211a和第二电极端子211b。此外，当在F方向(图1中所示)上观察时，第一电极端子211a可形成在电池罐212的水平方向上的一端(前端)，第二电极端子211b可形成在水平方向上的另一端(后端)。
在此，本申请中描述的表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”可根据观察者的位置或放置的对象的形状而变化。然而，在本申请中，为了便于描述，以在F方向上观察时为基准单独表示诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”之类的方向。
此外，电极组件可形成为在正极与负极之间插置有隔膜的情况下以果冻卷型卷绕的结构。此外，正极接片(未示出)可附接至正极(未示出)，从而连接至电池罐212的前端的第一电极端子211a。此外，负极接片(未示出)可附接至负极(未示出)，从而连接至电池罐212的后端的第二电极端子211b。
例如，如图2中所示，电池组200可包括沿一个方向布置的12个圆柱形电池单元210。此外，12个圆柱形电池单元210的第一电极端子211a可设置成与具有不同极性的第二电极端子211b相邻。
然而，根据本公开内容的电池单元210不限于上述圆柱形电池单元210，可采用递交本申请时已知的任何类型的电池单元210。
电池组200可进一步包括电池组外壳240，电池组外壳240中形成有用于容纳多个电池单元210的内部空间。
具体地，电池组外壳240可包括电绝缘材料。例如，电池组外壳240可包括诸如聚氯乙烯之类的塑料材料。此外，电池组外壳240可包括第一壳体241和第二壳体242。可在第一壳体241和第二壳体242中形成多个中空部H2来围绕圆柱形电池单元210的上部或下部的外表面，使得可容纳多个圆柱形电池单元210。
此外，可在第一壳体241和第二壳体242中形成螺栓紧固结构。例如，如图8中所示，可在第一壳体241和第二壳体242中形成配置为使四个螺栓252***其中的紧固孔S1。此外，四个螺栓252被紧固到第一壳体241和第二壳体242的紧固孔S1，使得第一壳体241的后部和第二壳体242的前部可彼此结合。
此外，可在电池组外壳240的第一壳体241和第二壳体242的外表面中形成内凹槽242h，使得汇流条板230的连接部232和感测部234的至少一部分***内凹槽242h并固定。
具体地，形成在电池组外壳240的外表面上的内凹槽242h可包括具有与汇流条板230的外部形状对应的尺寸的内表面。例如，如图2中所示，可在第一壳体241的前部外表面中形成可供汇流条板230的连接部232***并内置在其中的内凹槽242h。
此外，可在第一壳体241的上部外表面中形成可供汇流条板230的感测部234的一部分***并固定在其中的内凹槽242h。类似地，也可在电池组外壳240的第二壳体242的后部外表面和上部外表面的每一个中形成内凹槽242h，使得可***并固定汇流条板230的连接部232和感测部234的一部分。
因此，根据本公开内容的该构造，可在电池组外壳240的外表面中形成内凹槽242h，使得***并固定汇流条板230的连接部232和感测部234的一部分，因而汇流条板230可在多个电池单元210之间稳定地建立电连接，并且防止汇流条板230被异物损坏。此外，由于可防止汇流条板230的感测部234因外部冲击而流动，所以可稳定地保持电池管理单元220与多个电池单元210之间的电连接。因此，可提高电池组200的耐久性。
此外，其上安装有多个连接器100的印刷电路板222可安装至电池组外壳240的上部。
另外，尽管本申请中使用了指示方向的术语，诸如上、下、左、右、前和后，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，这些术语仅是为了便于解释，可根据目标对象的位置或观察者的位置而变化。
已经详细描述了本公开内容。然而，应当理解，详细描述和具体示例虽然显示了本公开内容的优选实施方式，但仅以举例说明的方式给出，因为根据该详细描述，在本公开内容范围内的各种变化和修改对本领域技术人员将变得显而易见。
[参考标记的描述]
100：连接器 110：安装部
130：连接部 132：连接端子
134：凹凸结构 134b：凹槽
134p、134p1、134p2：突起 132a、132b：内侧表面、外侧表面
200：电池组 210：电池单元
220：电池管理单元 222：印刷电路板。
工业实用性
本公开内容涉及一种连接器。此外，本公开内容可应用于采用连接器的电池组以及包括电池组的电子装置产业。

Claims (10)

1.一种连接器，包括：
安装部，所述安装部电连接至配置为管理多个电池单元的电压的电池管理单元的印刷电路板；和
连接部，所述连接部包括配置为与配对连接端子接触的两个或更多个连接端子，并且包括形成在所述连接端子的外表面上的凹凸结构。
2.根据权利要求1所述的连接器，
其中所述凹凸结构包括分别形成在所述两个或更多个连接端子中的多个凹槽。
3.根据权利要求2所述的连接器，
其中所述多个凹槽形成在彼此面对的所述两个或更多个连接端子的内侧表面、作为所述内侧表面的相反表面的外侧表面、或者所述内侧表面和所述外侧表面中。
4.根据权利要求1所述的连接器，
其中所述凹凸结构包括分别形成在所述两个或更多个连接端子中的多个突起。
5.根据权利要求4所述的连接器，
所述多个突起形成在彼此面对的所述两个或更多个连接端子的内侧表面、作为所述内侧表面的相反表面的外侧表面、或者所述内侧表面和所述外侧表面上。
6.根据权利要求5所述的连接器，
其中所述两个或更多个连接端子具有从所述安装部的主体朝向一个方向并排延伸的形状，
其中所述两个或更多个连接端子配置为使得所述配对连接端子***所述两个或更多个连接端子之间，并且
其中形成在所述连接端子的所述内侧表面上的所述多个突起的每一个的端部突出以接触所述配对连接端子。
7.根据权利要求6所述的连接器，
其中形成在所述连接端子的所述内侧表面上的所述多个突起具有朝向所述配对连接端子突出的不同尺寸。
8.根据权利要求6所述的连接器，
其中形成在所述连接端子的所述内侧表面上的所述多个突起的每一个的所述端部包括朝向所述配对连接端子***的方向弯折的弯折结构。
9.一种电池管理单元，包括：根据权利要求1至8中任一项所述的连接器；和电连接至所述连接器的印刷电路板。
10.一种电池组，包括：根据权利要求9所述的电池管理单元。
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