CN117546358A - 电池单体模块组件和包括该电池单体模块组件的电池组 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的电池单体模块组件包括多个电池单体；容纳多个电池单体的单体框架；设置在单体框架的一个外表面上并且电连接多个电池单体的汇流条板；以及设置在单体框架的另一外表面上并且通过引线接合电连接到汇流条板的感测单元。

Description

电池单体模块组件和包括该电池单体模块组件的电池组
技术领域
本申请要求于2021年6月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0082679号的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全文并入本文中。
本公开涉及一种电池技术，更具体地涉及一种具有简单的电压/温度感测结构和高耐用性的电池单体模块组件以及包括电池单体模块组件的电池组。
背景技术
由于二次电池的容易应用于各种产品的特性以及例如高能量密度的电性能，二次电池不仅广泛应用于便携设备，而且普遍应用于由电驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合电动车辆(HEV)和电动踏板车。二次电池可以显著地减少化石燃料的使用。除了主要优点以外，另一优点是二次电池在使用能量时不产生副产物。由于这些优点，二次电池作为新型环保和节能的能源获得关注。
目前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单元二次电池单体(即，单元电池单体)具有大约2.5V至4.5V的工作电压。因此，例如，目前不可能从一个二次电池单体获得足够的输出来驱动电动踏板车。例如，为了将二次电池用作电动踏板车的能源，需要形成包括串联和/或并联连接的多个锂离子电池单体的电池模块，通常，电池组包括串联连接的电池模块以及电池管理***(BMS)、电池包断路单元(BDU)和电连接部件，以在功能上维持这些部件。
同时，常规的电池模块1包括将电池单体的电压信息传输到BMS的线束电缆(harness cable)。线束电缆可以包括多个线缆2、结合到每个线缆2的一端的端子3以及一体地连接到所有的线缆2的另一端的连接器5。例如，如图1所示，线缆的端子4被安装到不同的电压测量位置并且在各个对应位置(连接到电池单体的正极或负极)连接到金属板4(也称为汇流条)。也就是说，线束电缆的端子3被连接到电池模块的对应的金属板4，并且线束电缆的连接器5被连接到BMS。通过这种配置，BMS实时监视包括在电池模块中的电池单体的电压，并且控制充电和放电。
目前，通常，将线缆的端子的连接到金属板的工作是通过焊接、螺栓连接和铆钉连接工序来执行的。焊接、螺栓连接和铆钉连接工序在成本、工作速度、耐用性和重新加工可能性(rework possibility)方面具有如图2所示的优点和缺点。
然而，所有的这些工序都需要线束电缆布线的工作，特别地，当线束电缆包括大量电缆时，布线变得更加困难和复杂，并且与金属板的连接的工作也变得困难且需要较长时间。
另外，添加到电池模块的框架以在电池模块以及包括经由许多路线延伸的电池模块和复杂电缆布线结构的电池组中适当地布线和固定线束电缆的设计结构(例如，例如电缆扎带、电缆固定器、夹子或布线槽的结构)使其难以使电池模块或电池组简单和紧凑。
发明内容
技术问题
做出本公开以解决上述问题。因此，本公开旨在提供一种在用于感测电池单体的电压或温度的部件之间具有简单的连接和组装结构，并且具有高耐用性的电池单体模块组件以及包括该电池单体模块组件的电池组。
本公开还旨在提供一种包括具有高耐用性和安全性的多个电池单体模块组件的电池组。
本公开要解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员将根据以下详细描述清楚地理解这些问题和其他问题。
技术方案
根据本公开的一方面的电池单体模块组件包括多个电池单体；单体框架，该单体框架容纳多个电池单体；汇流条板，该汇流条板设置在单体框架的一个外表面上并且电连接多个电池单体；以及感测单元，该感测单元设置在单体框架的另一外表面上，并且通过引线接合电连接到汇流条板。
感测单元可以包括印刷电路板，该印刷电路板被可拆卸地结合到单体框架；多个感测板，该多个感测板结合到印刷电路板，并且引线接合到汇流条板；以及温度感测构件，该温度感测构件结合到印刷电路板以测量间隔开预定距离的至少一个电池单体的温度。
多个感测板的数量可以被设置为以一对一的关系对应于汇流条板，并且多个感测板通过引线接合连接到各个对应的汇流条板。
印刷电路板可以被设置在单体框架的与单体框架的设置有汇流条板的一个外表面相交的侧部。
单体框架的侧部可以包括基板固定器，印刷电路板在平行于单体框架的侧部的方向上***基板固定器预定深度，其中，基板固定器支撑印刷电路板使得印刷电路板的板面与单体框架的侧部的表面紧密接触。
多个感测板中的每一个感测板可以被弯曲至少一次，使得一个侧部被固定并结合到印刷电路板，并且另一个侧部被设置为平行于单体框架的设置有汇流条板的一个外表面。
多个感测板中的每一个感测板可以包括基板连接部，该基板连接部附接到印刷电路板；以及框架安置部，该框架安置部从基板连接部延伸，并且设置在单体框架的一个外表面的边缘处。
每个汇流条板的端部以及每个感测板的框架安置部可以彼此交替地相邻设置。
每个汇流条板以及每个感测板可以通过两条金属线连接。
电池单体可以是圆柱型电池单体，每个圆柱型电池单体包括内置电极组件的电池壳以及结合到电池壳的顶部的顶盖，并且电池单体可以被容纳在单体框架中，使得所有的电池壳的顶部都面对相同的方向。
单体框架可以具有包括一个开口的侧部的盒子形状，并且包括容纳部，该容纳部形成直立地容纳电池单体并且具有与电池单体的长度对应的高度的空间；上板部，该上板部设置在电池壳的顶部；以及开口部，该开口部设置在电池壳的底部，并且其中，上板部具有部分暴露电池壳的顶部的端子连接孔。
多个汇流条板可以被附接到单体框架的上板部的外表面，并且多个汇流条板可以引线接合到各个电池单体的顶盖或电池壳通过端子连接孔暴露的顶部边缘。
温度感测构件可以包括一端***单体框架的第一温度感测构件，第一温度感测构件包括从印刷电路板延伸预定长度的第一线缆以及结合到第一线缆的端部的第一热敏电阻，并且第一热敏电阻通过贯穿单体框架的上板部的温度感测孔被***容纳部并且与电池单体接触。
与第一热敏电阻接触的电池单体可以是在单体框架内部的中央区域处的电池单体中的一个电池单体。
单体框架的上板部可以包括在第一线缆的直线布线路径上突出的多个线缆引导肋，使得第一线缆从印刷电路板到温度感测孔以直线布线。
多个线缆引导肋可以包括***部支撑肋，以在多个线缆引导肋***温度感测孔之前，在与单体框架的上板部的表面间隔开的预定高度处立刻支撑第一电缆的一部分。
温度感测构件可以包括第二温度感测构件，第二温度感测构件的端部延伸到在单体框架的与单体框架的上板部相交的另一外表面中的侧切口孔，第二温度感测构件可以包括从印刷电路板延伸预定长度的第二线缆以及结合到第二线缆的端部的第二热敏电阻，并且第二热敏电阻被设置为通过侧切口孔与容纳部中的最外部的电池单体的侧部接触。
根据本公开的另一方面，提供一种包括两个电池单体模块组件的电池组，其中单体框架彼此结合使得电池单体的顶盖面对彼此；BMS组件，该BMS组件结合到两个电池单体模块组件的侧部；以及电池组壳体，该电池组壳体一起容纳两个电池单体模块组件和BMS组件容纳。
在每个单体框架中，彼此面对的两个单体框架中的任意一个单体框架的上板部可以具有在结合方向上突出的至少一个突出部，另一单体框架的上板部具有在结合方向上突出的至少一个间隔保持柱，并且突出部被***间隔保持柱。
在两个电池单体模块组件的每一个中，汇流条板可以被设置在单体框架的上板部，并且感测单元可以被设置在单体框架的与单体框架的上板部相交的侧部。
根据本公开的又一方面，提供了一种包括该电池组的电动踏板车。
根据本公开的又一方面，提供了一种包括该电池组的电动车辆。
有益效果
根据本公开的一方面，可以提供一种在用于感测电池单体的电压或温度的部件之间具有简单的连接和组装结构，并且具有高耐用性的电池单体模块组件以及包括该电池单体模块组件的电池组。
另外，根据本公开的一方面，在包括多个电池单体的电池单体模块组件中，可以在电池单体的充电和放电期间有效且稳定地使热敏电阻置于具有高温升的电池单体的位置。
另外，根据本公开的一方面，电池组壳体可以容纳包括被组装为使得电池单元的顶盖彼此面对的单体框架的两个电池单体模块组件。
因此，由于用于电连接的部件和用于电压/温度感测的部件被设置在电池组壳内部的中央区域，根据本公开的一方面的电池组可以具有改善的耐用性和抵抗外部冲击的电安全性，并且由于所有的电池单体的底表面被设置在电池组壳体的壁附近，所以实现了有效的散热。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将根据本公开和附图清楚地理解这些效果和其他效果。
附图说明
图1是示出根据相关技术的用于感测电池单体模块组件的电压的电连接结构的图。
图2示出对在根据相关技术的电池单体模块组件中应用焊接、螺栓连接和铆钉连接工序将线缆的端子连接到电池单体模块组件中的金属板的优点和缺点进行总结的对比表。
图3是根据本公开的实施例的电池组的透视图。
图4是图3的电池组的局部分解透视图。
图5是示出图4中的两个电池单体模块组件以及BMS组件的透视图。
图6是根据本公开的实施例的电池组的横截面图。
图7是图5的第一电池单体模块组件的透视图。
图8是示出图7的第一电池单体模块组件的单体框架的图。
图9是示出电池单体被容纳在图8的单体框架中的实施例的图。
图10是根据本公开的实施例的单体隔离件的透视图。
图11是示出应用于图9的实施例的图10的单体隔离件的图。
图12是示出应用于图11的实施例的散热垫的图。
图13是示出当从图12的实施例中的相对侧观察时单体框架的上板部的图。
图14是示出在图13的第一电池单体模块组件中的单体框架的上板部以及侧部的一部分的图。
图15是示出当从不同角度观察时图14的单体框架的上板部和侧部的图。
图16是图15的感测单元的透视图。
图17是图16的感测单元的侧视图。
图18是示出在根据本公开的实施例的在第一电池单体模块组件中包括的电池单体放电期间测量的温度分布的参考图。
图19是示出根据本公开的实施例的第一电池单体模块组件的单体框架的上板部的一部分的放大图。
图20是示出当从不同角度观察时图19的单体框架的上板部的一部分的图。
图21和图22是示出根据本公开的实施例的两个电池单体模块组件在组装之前和之后的图。
图23是示出BMS组件和图22的两个电池单体模块组件的组装图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施方式。在描述之前，应当理解的是，说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于一般和词典上的含义，而是在允许发明人为了最优解释适当地限定术语的原则的基础上基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释。
因此，本文所描述的实施例和图中所示的说明是本公开的示例性实施例，但是不旨在完全描述本公开的技术方面，所以应当理解的是，在提交申请时，可以对其进行各种其他等同替换和修改。
图3是根据本公开的实施例的电池组的透视图，图4是图3的电池组的局部分解透视图，图5是示出图4中的两个电池单体模块组件以及电池管理***(BMS)组件的透视图，并且图6是根据本公开的实施例的电池组的横截面图。
参照图3至图6，根据本公开的实施例的电池组10包括电池单体模块组件100、BMS组件200和电池组壳体300。
电池组壳体300包括中间壳体310、上盖320和下盖330。中间壳体310为具有包括开口的顶部和开口的底部的中空形状，使得电池单体模块组件100和结合到电池单体模块组件100的底部的BMS组件200一起可滑动地***中间壳体310。上盖320和下盖330可以分别结合到中间壳体310的开口的顶部和开口的底部，以覆盖中间壳体310的顶部和底部。例如，中间壳体310可以由具有高机械强度和良好散热性能的材料(例如，铝(AL)的金属)制成，以保护电池单体模块组件100和BMS组件200免受外部冲击。
根据本公开的实施例的电池组10可以被配置为容纳在电池组壳体300中彼此结合的两个电池单体模块组件100，如图5所示。两个电池单体模块组件100中的每一者包括多个电池单体110。这里，电池单体110可以是圆柱型二次电池。圆柱型电池单体110可以通过将电解液和电极组件放入圆柱型电池、将顶盖112置于电池壳的顶部开口处并且通过卷曲密封电池壳的顶部开口来制造。圆柱型电池单体110可以具有以(jelly-roll)卷绕形缠绕的电极组件，该电极组件包括正极板、负极板以及在正极板与负极板之间的隔板。正极接线片可以被附接到正极板，并且正极接线片可以被连接到顶盖112。另外，负极接线片可以被附接到负极板，并且负极接线片可以被连接到电池壳。
在根据本公开的实施例的电池组10中，两个电池单体模块组件100可以被配置为使得圆柱型电池单体110的顶盖112彼此面对。参照图4至图6，两个电池单体模块组件100可以被配置为使得每个电池单体110的顶盖112面对电池组10的中央区域，并且每个电池单体110的电池壳的底部面对电池组10的外部区域。更详细地描述，两个电池单体模块组件100可以包括图5中左侧上的第一电池单体模块组件100A以及右侧上的第二电池单体模块组件100B，并且如图6所示，第一电池单体模块组件100A可以被设置为使得包括在第一电池单体模块组件100A中的所有的圆柱型电池单体110的顶盖112面对右侧，并且电池壳的底表面面对左侧。另外，第二电池单体模块组件100B可以被设置为使得包括在第二电池单体模块组件100B中的所有的圆柱型电池单体110的顶盖112面对左侧，并且电池壳的底表面面对右侧。
根据这种配置，根据本公开的电池组10包括用于电连接的部件以及用于在电池组10的中央区域处进行电压/温度感测的部件，从而改善耐用性和抵抗外部冲击的电安全性。另外，包括在两个电池单体模块组件100中的所有的圆柱型电池单体110中的底表面可以被设置为靠近中间壳体310的壁，从而容易地将热量从圆柱型电池单体110传输到中间壳体310。此外，圆柱型电池单体110的底表面与中间壳体310之间的空间中的热导材料或散热垫170可以有助于将热量从圆柱型电池单体110更快地传递到中间壳体310。根据本公开的电池组10具有简单和非常有效的电池单体110的散热结构。
在下文中，将更详细地描述包括在电池组10中的根据本公开的电池单体模块组件100。
图7是图5的第一电池单体模块组件100A的透视图，图8是示出图7的第一电池单体模块组件100A的单体框架120的图，并且图9是示出电池单体110被容纳在图8的单体框架120中的实施例的图。
包括在本公开的电池组10中的第一电池单体模块组件100A和第二电池单体模块组件100B具有大体上相同的主要部件，并且第一电池单体模块组件100A的主要部件的描述代替了第二电池单体模块组件100B的描述。
参照图7至图9，根据本公开的实施例的电池单体模块组件100包括多个电池单体110、单体框架120、汇流条板130和感测单元140。
如上所述，多个电池单体110中的每一个为圆柱型二次电池，顶盖112结合到电池壳的顶部，并且多个电池单体110被容纳在单体框架120中，使得所有的电池壳的顶部(即，顶盖112)都面对相同的方向。每个电池单体110可以被直立地布置在单体框架120中，使得电池壳的顶部被部分装配并保持在单体框架120内部的单体固定器121a中。
单体框架120可以具有包括一个开口的侧部的近似矩形盒子的形状，如图8所示。单体框架120包括形成直立地容纳电池单体110的空间的容纳部121、设置在电池壳的顶部上的上板部122、设置在电池壳的底部上的开口部123以及形成四个侧壁的侧部124。
容纳部121是单体框架120的被上板部122和侧部124包围的内部空间，并且可以具有与电池单体110的长度(或高度)对应的高度。换言之，该实施例的单体框架120可以包括延伸到圆柱型电池单体110的长度的四个侧部124。
同时参照图7至图9，当电池单体110被直立地布置且顶盖112位于底部时，单体框架的上板部122是在顶盖112下方支撑电池单体110的单体框架120的板面，并且具有端子连接孔122a。端子连接孔122a可以被配置为使得所有的电池单体110的电池壳的顶部都通过单体框架的上板部122暴露。所有的电池单体110都可以通过端子连接孔122a被容纳在单体框架120中，并且每个电池单体110的顶盖112以及电池壳的顶部边缘111a可以通过单体框架的上板部122部分暴露。
在圆柱型电池单体中，连接到电极组件的正极接线片被连接到顶盖112，并且负极接线片被连接到电池壳的底部。因此，顶盖112用作电池单体110的正极端子并且电池壳用作负极端子。(作为参考，电池壳可以覆盖有绝缘片材，使得只有电池壳的底部或顶部边缘用作负极端子。)因此，可以通过以预设图案将每个电池单体110的顶盖112或电池壳的顶部边缘111a连接到单体框架的上板部122的外表面上的汇流条板130，而将电池单体串联/并联连接。下面将更详细地描述电池单体110的电连接配置。
单体框架的开口部123被设置为与单体框架的上板部122相对，并且如图8所示，内部区域被完全开口，仅留下外边缘部。在将圆柱型电池单体110***单体框架120的组装工序中，单体框架120的开口部123面向下，并且圆柱型电池单体110可以使用电池单体***夹具(未示出)通过单体框架的开口部123一起***单体框架120。
另外，如图9所示，所有的圆柱型电池单体110都被***到单体框架120，使得电池壳的底表面面向单体框架的开口部123，因此所有的电池单体110的底表面的整个区域都可以通过开口部123暴露于单体框架120的外部。因此，易于应用将热量从电池单体传递到电池壳的底表面的散热配置或结构。
参照图10和图11，根据本公开的实施例的电池单体模块组件100还包括单体隔离件150。单体隔离件150是用于防止容纳在单体框架120中的电池单体110的底部移动并在该单体框架120与该电池单体110的底部之间保持间隔的部件。
容纳在单体框架120中的电池单体110被直立地布置在单体框架120中，使得每个电池壳的顶部被部分安装并保持在容纳部121内部的单体固定器121a中，并且每个电池壳的底部可以被单体隔离件150保持。更具体地，单体隔离件150由绝缘材料制成，并且具有可拆卸地附接到形成单体框架的开口部123的周边的外边缘部的板形状。如图10所示，单体隔离件150具有多个隔离件孔151。隔离件孔151可以具有与电池壳的直径对应的直径，并且可以被配置为包围电池壳的底部周边。
如图11所示，由于单体隔离件150被安装在单体框架的开口部123中，例如，当外部冲击或振动被施加到单体框架120时，可以防止电池单体110移动，从而防止电池壳的底部之间的接触或碰撞。
参照图12，根据本公开的实施例的电池单体模块组件100还包括覆盖单体隔离件150和电池壳的底部并且结合到单体框架120的开口部123的传热构件。传热构件可以是散热垫170和/或散热片。当电池单体模块组件100和中间壳体310被组装在一起时，传热构件可以接触中间壳体310的壁(参见图4)。通过这种配置，可以通过传热构件将热量从电池单体110有效地传输到中间壳体310。
图13是示出当从图12的实施例中的相对侧观察时单体框架的上板部122的图，图14是示出在图13的第一电池单体模块组件100A中的上板部122和侧部124的一部分的图，并且图15是示出当从不同角度观察时图14的单体框架的上板部122和侧部124的图。
随后，将参照图13至图15描述根据本公开的实施例的电池单体模块组件100的单体框架的上板部122和侧部124上的电池单体110的电连接配置和电压/温度感测配置。
如图13所示，多个汇流条板130可以被设置在单体框架120的一个外侧面，即，单体框架的上板部122上。例如，在图13中，正汇流条板130+可以被设置在+Z方向的端部，负汇流条板130-可以被设置在-Z方向的端部，并且汇流条板130可以以预定间隔被布置在正汇流条板130+与负汇流条板130-之间的±Z方向上。另外，汇流条板130可以在±Y方向上以直线或锯齿形图案延伸以避开单体框架的上板部122中的端子连接孔122a或突出部122f的位置。多个汇流条板130用于通过引线接合将电池单体110电连接到通过端子连接孔122a暴露的电池单体110的顶盖112或电池壳的顶部边缘111a。这里，引线接合指通过超声波将金属线W的两端中的每一端压接到物体。然而，也可以使用任何其他结合技术，例如，激光焊接。
具体地，在图11中的由‘C1’表示的六个电池单体110中，顶盖112引线接合到正汇流条板130+并且电池壳的顶部边缘111a引线接合到在-Z方向上与正汇流条板130+相邻的第二汇流条板130，如图13所示。另外，在图11中的由‘C2’表示的六个电池单体110中，顶盖112引线接合到第二汇流条板130，并且电池壳的顶部边缘111a在-Z方向上引线接合到第三汇流条板130。当电池单体110的顶盖112或电池壳的顶部边缘111a以上述图案引线接合到对应的汇流条板130时，最后，图11中的由‘C7’表示的最后六个电池单体110的电池壳的顶部边缘111a引线接合到负汇流条板130-，然后包括在电池单体模块组件100中的电池单体110可以以7S6P的配置被串联和并联连接。另外，正汇流条板130+可以用作电池单体模块组件100的正极端子，并且负汇流条板130-可以用作电池单体模块组件100的负极端子。
参照图14至图17，根据本公开的实施例的感测单元140包括印刷电路板141、多个感测板142和温度感测构件43。另外，感测单元140电连接到单体框架120的与如上所述配置的单体框架的上板部122相交的另一外侧面上的电池单体110，并且感测单元140通过引线接合电连接到汇流条板130，以感测电池单体110的电压信息。
印刷电路板141可以包括刚性印刷电路板141和柔性印刷电路板141。该实施例的电池单体模块组件100包括刚性印刷电路板141以提高耐用性，并且印刷电路板141具有电路图案以传输电池单体110的电压信息或温度信息。另外，印刷电路板141可以被配置为可拆卸地附接到单体框架120的侧部124。更详细地描述，如同图14和图15的实施例一样，印刷电路板141可以被设置在单体框架120的与设置有汇流条板130的单体框架的上板部122相交的侧部124处。在这种情况下，印刷电路板141可以被配置为使得板面接触单体框架120的侧部124，并且印刷电路板141的顶部边缘被设置在与单体框架的上板部122相同的高度处。
为了将印刷电路板141置于单体框架120的侧部124处，单体框架120的侧部124包括基板固定器127，印刷电路板141在平行于单体框架120的侧部124的方向上***基板固定器127预定深度，并且基板固定器127被配置为支撑印刷电路板141，使得印刷电路板141的板面与单体框架120的侧部124紧密接触。
基板固定器127可以沿着单体框架120的长度方向(Z方向)以预定间隔布置，并且可以被设置在单体框架120的侧部124处，而不与印刷电路板141中的温度感测构件43或线缆连接器146干扰。
多个感测板142是通过引线接合连接到汇流条板130以感测电池单体110的各个组(并联连接的电池单体110)的电压的部件。感测板142的数量可以以一对一关系对应于汇流条板130的数量，并且每个感测板142可以通过引线接合被连接到一个对应的汇流条板130。感测板142可以由具有导电性能的金属制成，例如，镍、铜(Cu)和银(Ag)。
多个感测板142可以弯曲至少一次，使得一个侧部被固定并结合到印刷电路板141，并且另一个侧部平行于单体框架120的设置有汇流条板130的上板部122的表面。
例如，多个感测板142可以由导电金属制成为近似或L’形状，并且如同图16和图17的实施例一样，可以结合到印刷电路板141。更详细地描述，感测板142包括接触印刷电路板141的板面的基底连接部142a以及从基底连接部142a弯曲并延伸并且设置为与单体框架120的一个外边缘接触的框架安置部142b。根据该配置，如图15所示，当印刷电路板141与单体框架的侧部124平行地被***基板固定器127时，感测板142的框架安置部142b可以被设置为与单体框架的上板部122的边缘接触。
如图13至图15所示，感测板142的框架安置部142b可以以汇流条板130的端部交替的方式被设置在单体框架120的一侧边缘处。根据上述配置，由于感测板142可以被设置为与相应的汇流条板130的一端相邻，而不会与将电池单体110连接到分布在单体框架的上板部122中的边缘内侧的区域上的汇流条板130的引线接合区域干扰，所以可以用具有较小长度的金属线W将感测板142连接到汇流条板130。另外，汇流条板130和感测板142可以与两条金属线W连接。在这种情况下，即使在两条金属线W2中的一条金属线断开的情况下，也可以感测电压，从而提高电压感测可靠性和耐用性。
根据该实施例的将电池单体110连接到汇流条板130或将感测板142连接到汇流条板130的金属线W直径可以是0.12mm至0.8mm，并且长度可以是5mm至10mm，并且可以由铝制成。根据上述配置，在电池组10中发生外部短路的事故中，金属线W可以用作保险丝。例如，由于根据该实施例的电池单体模块组件100具有配置为如上所述的金属线W，例如，当47.4A或以上的电流过时，至少一组电池单体110的金属线W可以全部断开，以中断电流流到电池单体模块组件100。应当注意的是，本公开的保护范围不限于金属线W的直径、长度和材料。金属线W的直径和长度可以根据需要适当地选择，并且金属线W可以由例如铜和镍的金属制成。
同时，如图16所示，温度感测构件143包括具有不同长度的两个温度感测构件143A、143B。在两个温度感测构件143A、143B中，具有较长长度的温度感测构件143是用于测量电池单体模块组件100的中央处的温度的第一温度感测构件143A，并且具有较短长度的温度感测构件143是用于测量电池单体模块组件100的周边处的温度的第二温度感测构件143B。
第一温度感测构件143A包括从印刷电路板141延伸预定长度的第一线缆144a以及结合到第一线缆144a的端部的第一热敏电阻144b。第二温度感测构件143B包括从印刷电路板141延伸预定长度的第二线缆145a以及结合到第二线缆145a的端部的第二热敏电阻145b。第一线缆144a比第二线缆145a长，并且第一线缆144a和第二线缆145a在相反方向上延伸。
在充电/放电期间，电池组10需要精确地感测从电池单体110产生的热量，并且相应地管理充电/放电或冷却。否则，电池单体110的劣化速度增加并且性能下降。
图18是示出在根据本公开的实施例的包括在第一电池单体模块组件100A中的电池单体放电期间测量的温度分布的参考图，并且表1和表2总结了图18的结果值。
[表1]
序号 起始温度 温度(793秒)
1 24.2 68.6
B2 24.3 71.6
3 24.3 72.0
5 24.2 80.7
6 24.3 80.2
7 24.2 81.5
8 24.2 80.6
9 24.3 76.5
10 24.2 71.0
作为在电池单体110的放电期间测量温度的结果，当在图18中将分布在单体框架120内部的中央区域处的5号至8号电池单体110与分布在单体框架120中的周边区域处的1号至3号电池单体110或9号至10号电池单体110进行比较时，可以看出在经过预定时间之后5号至8号电池单体110的温度更高。
[表2]
电池单***置 70℃截止时间
周边 793秒
中央 639秒
另外，参照表2，在电池单体110设置在单体框架120的中央区域处的情况下，从放电的开始时间将温度升高到70℃需要大约639秒，而在电池单体110设置在单体框架120的周边区域处的情况下，从放电的开始时间将温度升高到70℃需要大约793秒。也就是说，可以看出，设置在单体框架120的中央区域处的电池单体110的温度比设置在单体框架120的周边区域处的电池单体110的温度升高得更快。
因此，为了对包括在电池单体模块组件100中的电池单体110进行有效热管理，需要精确地检测在电池单体110中具有最高温度的电池单体110的温度以及具有最低温度的电池单体110的温度。
因此，根据本公开的实施例的电池单体模块组件100可以被配置为基于测试结果使用第一温度感测构件143A测量在电池单体模块组件100中包括的电池单体110中具有最高温度的5号电池单体110的温度(参见图18)。例如，电池单体模块组件100可以在单体框架的上板部122的表面上具有温度感测孔122b，以使分布在单体框架120内部的中央区域处的电池单体110中的预定电池单体110(在该实施例中为5号电池单体110)与第一热敏电阻144b彼此接触，并且将第一热敏电阻144b从单体框架120的外部***单体框架120。
更具体地，参照图19和图20以及图18，温度感测孔122b被设置在与5号电池单体110的位置对应的单体框架的上板部122处，并且第一温度感测构件143A的第一热敏电阻144b通过温度感测孔122b***并设置在单体框架120中，准确地说，***并设置在单体框架120的容纳部121中，并且与5号电池单体110的外周接触以感测温度。
在这种情况下，第一温度感测构件143A的第一线缆144a的一部分从单体框架的上板部122的边缘安装到温度感测孔122b的位置。在该实施例中，在单体框架的上板部122处可以包括多个线缆引导肋122c、122d、122e，以直线形状安装第一线缆144a，而不需要将第一线缆144a从单体框架的上板部122的边缘弯曲到温度感测孔122b。多个线缆引导肋122c、122d、122e可以在第一线缆144a的直线布线路径上突出，如同图20的实施例一样。特别地，多个线缆引导肋122c、122d、122e包括在温度感测孔122b的圆周附近的***部支撑肋122e。***部支撑肋122e用于在***温度感测孔122b之前，在与单体框架的上板部122的表面间隔开的预定高度处立刻支撑第一电缆144a的-部分K1。
根据上述配置，不需要弯曲第-线缆144a以避免与暴露于单体框架的上板部122的电池单体110的顶部、汇流条板130或金属线W干扰。也就是说，第一线缆144a可以以直线形状被设置在电池单体110的顶部或汇流条板130或金属线W上方，通过多个线缆引导肋122c、122d、122e与单体框架的上板部122的表面间隔开。另外，多个线缆引导肋122c、122d、122e防止第一线缆144a向左和向右移动，从而防止第一热敏电阻144b偏离其正确位置。
同时，第二温度感测构件143B可以被配置为测量在电池单体模块组件100的周边区域处的一个电池单体110的温度。
参照图15进行描述，单体框架120的与单体框架的上板部122相交的侧部124具有侧切口孔128。在单体框架120中的最外部的电池单体110的侧部，准确地说，容纳部121可以通过侧切口孔128暴露。
第二温度感测构件143B的第二线缆145a可以从印刷电路板141延伸到侧切口孔128的位置，并且第二热敏电阻145b可以与电池单体110的通过侧切口孔128暴露的侧部接触。在这种情况下，为了将第二热敏电阻145b稳定地固定到电池单体110的侧部，可以使用导热粘合剂(未示出)。
根据上述配置，可以测量包括在电池单体模块组件100中的电池单体110中的在中央区域处的电池单体110以及在周边区域处的电池单体110的温度，并且以非常容易和直接的方式组装第一温度感测构件和第二温度感测构件143B。
通过上述电压感测和温度感测配置，可以感测包括在电池单体模块组件100中的电池单体110的电压信息和温度信息，并且电压信息和温度信息可以通过线缆连接器146从印刷电路板141传输到BMS组件200。
随后，将描述根据本公开的实施例的两个电池单体模块组件的组件结构。
图21和图22是示出根据本公开的实施例的两个电池单体模块组件100A、100B在组装之前和之后的图。
如上所述，根据本公开的实施例的电池组10包括两个电池单体模块组件100A、100B。
两个电池单体模块组件100A、100B可以被配置为使得其单体框架120在单体框架的上板部122面对彼此的情况下彼此结合。
具体地，参照图21，两个单体框架120中的任意一个单体框架的上板部122可以具有在结合方向上突出的至少一个突出部122f，另一单体框架的上板部122可以具有在结合方向上突出的至少一个间隔保持柱122g，其中，突出部122f可以被***间隔保持柱122g。也就是说，第一电池单体模块组件100A的单体框架的上板部122可以具有多个突出部122f，并且第二电池单体模块组件100B的单体框架的上板部122可以具有与突出部122f的数量和位置对应的数量和位置的间隔保持柱122g。
根据该配置，如图22所示，第一电池单体模块组件100A的突出部122f可以通过过盈配合结合到第二电池单体模块组件100B的间隔保持柱122g，并且第一电池单体模块组件100A和第二电池单体模块组件100B可以通过如上所述结合的突出部122f和间隔保持柱122g来结合，而不需要突出部122f和间隔保持柱122g的相对运动，同时保持突出部122f与间隔保持柱122g之间的规定间隔，如图22中的“D1”所示。因此，第一电池单体模块组件100A的单体框架的上板部122的引线接合区域和第二电池单体模块组件100B的单体框架的上板部122的引线接合区域不彼此接触。另外，如图23所示，彼此物理结合的两个电池单体模块组件100可以通过互连汇流条180串联连接。这里，互连汇流条180是设置为与第一电池单体模块组件100A的正汇流条板130+以及第二电池单体模块组件100B的负汇流条板130-接触的金属板。因此，根据该实施例的包括在电池组10中的电池单体110可以以14S6P的配置串联和并联连接。
在BMS组件200结合到两个电池单体模块组件100A、100B的底部的情况下，两个电池单体模块组件100A、100B可以可滑动地***中间壳体310。上盖320可以结合到中间壳体310的顶部，并且下盖330可以结合到中间壳体310的底部。
通过根据本公开的电池组10的配置，包括在第一电池单体模块组件100A中的电池单体110的顶盖112面对电池组10的中央区域，并且电池壳的底部面对电池组10的周边区域(参见图6)。另外，类似地，包括在第二电池单体模块组件100B中的电池单体110的顶盖112面对电池组10的中央区域，并且电池壳的底部面对电池组10的周边区域。
因此，用于电连接或感测电压/温度的例如汇流条板130的部件、感测单元140和金属线W可以被设置在电池组壳体300的中央区域处，从而提高抵抗外部冲击的耐用性和电安全性。另外，包括在两个电池单体模块组件100中的所有的圆柱型电池单体110的底表面都可以被设置为靠近电池组壳体300的壁，从而将热量从圆柱型电池单体110容易地传输到中间壳体310。
同时，根据本公开的电池组可以用于例如电动踏板车或电动车辆的运输应用。也就是说，根据本公开的电动踏板车或电动车辆可以包括根据本公开的至少一个电池组。
虽然上文中已经针对有限数量的实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员而言显然的是，可以对其进行各种修改和改变。
本文所使用的表示方向的术语，例如上、下、左和右，是仅为了方便描述而使用的，并且对于本领域技术人员而言显然的是，该术语可以根据所陈述的元件或观察者的位置而改变。

Claims (22)

1.一种电池单体模块组件，包括：
多个电池单体；
单体框架，所述单体框架容纳所述多个电池单体；
汇流条板，所述汇流条板设置在所述单体框架的一个外表面上并且电连接所述多个电池单体；以及
感测单元，所述感测单元设置在所述单体框架的另一外表面上，并且通过引线接合电连接到所述汇流条板。
2.根据权利要求1所述的电池单体模块组件，其中，所述感测单元包括：
印刷电路板，所述印刷电路板被可拆卸地结合到所述单体框架；
多个感测板，所述多个感测板结合到所述印刷电路板，并且引线接合到所述汇流条板；以及
温度感测构件，所述温度感测构件结合到所述印刷电路板以测量间隔开预定距离的至少-个所述电池单体的温度。
3.根据权利要求2所述的电池单体模块组件，其中，所述多个感测板的数量被设置为以一对一的关系对应于所述汇流条板，并且所述多个感测板通过引线接合连接到各个对应的汇流条板。
4.根据权利要求2所述的电池单体模块组件，其中，所述印刷电路板被设置在所述单体框架的与所述单体框架的设置有所述汇流条板的一个外表面相交的侧部。
5.根据权利要求4所述的电池单体模块组件，其中，所述单体框架的所述侧部包括基板固定器，所述印刷电路板在平行于所述单体框架的所述侧部的方向上***所述基板固定器预定深度，其中，所述基板固定器支撑所述印刷电路板使得所述印刷电路板的板面与所述单体框架的所述侧部的表面紧密接触。
6.根据权利要求2所述的电池单体模块组件，其中，所述多个感测板中的每一个感测板被弯曲至少-次，使得-个侧部被固定并结合到所述印刷电路板，并且另一个侧部被设置为平行于所述单体框架的设置有所述汇流条板的所述一个外表面。
7.根据权利要求2所述的电池单体模块组件，其中，所述多个感测板中的每一个感测板包括：
基板连接部，所述基板连接部附接到所述印刷电路板；以及
框架安置部，所述框架安置部从所述基板连接部延伸，并且设置在所述单体框架的所述一个外表面的边缘处。
8.根据权利要求7所述的电池单体模块组件，其中，每个汇流条板的端部以及每个感测板的所述框架安置部彼此交替地相邻设置。
9.根据权利要求2所述的电池单体模块组件，其中，每个汇流条板以及每个感测板通过两条金属线连接。
10.根据权利要求2所述的电池单体模块组件，其中，所述电池单体是圆柱型电池单体，每个所述圆柱型电池单体包括内置电极组件的电池壳以及结合到所述电池壳的顶部的顶盖，并且
其中，所述电池单体被容纳在所述单体框架中，使得所有的所述电池壳的顶部都面对相同的方向。
11.根据权利要求10所述的电池单体模块组件，其中，所述单体框架具有包括一个开口的侧部的盒子形状，并且包括：
容纳部，所述容纳部形成直立地容纳所述电池单体并且具有与所述电池单体的长度对应的高度的空间；
上板部，所述上板部设置在所述电池壳的顶部；以及
开口部，所述开口部设置在所述电池壳的底部，并且
其中，所述上板部具有部分暴露所述电池壳的所述顶部的端子连接孔。
12.根据权利要求11所述的电池单体模块组件，其中，所述汇流条板被附接到所述单体框架的所述上板部的外表面，并且
其中，所述汇流条板引线接合到各个电池单体的所述顶盖或所述电池壳通过所述端子连接孔暴露的顶部边缘。
13.根据权利要求11所述的电池单体模块组件，其中，所述温度感测构件包括一端***所述单体框架的第一温度感测构件，
其中，所述第一温度感测构件包括从所述印刷电路板延伸预定长度的第一线缆以及结合到所述第一线缆的端部的第一热敏电阻，并且
其中，所述第一热敏电阻通过贯穿所述单体框架的所述上板部的温度感测孔被***所述容纳部并且与所述电池单体接触。
14.根据权利要求13所述的电池单体模块组件，其中，与所述第一热敏电阻接触的所述电池单体是在所述单体框架内部的中央区域处的所述电池单体中的一个电池单体。
15.根据权利要求14所述的电池单体模块组件，其中，所述单体框架的所述上板部包括在所述第一线缆的直线布线路径上突出的多个线缆引导肋，使得所述第一线缆从所述印刷电路板到所述温度感测孔以直线布线。
16.根据权利要求15所述的电池单体模块组件，其中，所述多个线缆引导肋包括***部支撑肋，以在所述多个线缆引导肋***所述温度感测孔之前，在与所述单体框架的所述上板部的表面间隔开的预定高度处立刻支撑所述第-电缆的一部分。
17.根据权利要求11所述的电池单体模块组件，其中，所述温度感测构件包括第二温度感测构件，所述第二温度感测构件的端部延伸到在所述单体框架的与所述单体框架的所述上板部相交的所述另一外表面中的侧切口孔，
其中，所述第二温度感测构件包括从所述印刷电路板延伸预定长度的第二线缆以及结合到所述第二线缆的端部的第二热敏电阻，并且
其中，所述第二热敏电阻被设置为通过所述侧切口孔与所述容纳部中的最外部的电池单体的侧部接触。
18.一种电池组，包括：
两个权利要求1至17中的任意一项所述的电池单体模块组件，其中，所述电池单体是圆柱型电池单体，每个所述圆柱型电池单体包括内置电极组件的电池壳以及结合到所述电池壳的顶部的顶盖，并且所述电池单体被容纳在所述单体框架中，使得所有的所述电池壳的顶部都面对相同的方向，并且两个所述电池单体模块组件的所述单体框架彼此结合使得所述电池单体的顶盖面对彼此；
BMS组件，所述BMS组件结合到两个所述电池单体模块组件的侧部；以及
电池组壳体，所述电池组壳体一起容纳两个所述电池单体模块组件和所述BMS组件。
19.根据权利要求18所述的电池组，其中，每个所述单体框架包括与所述电池单体的所述顶盖相对的上板部，并且
其中，彼此面对的两个所述单体框架中的任意一个单体框架的所述上板部具有在结合方向上突出的至少一个突出部，另-单体框架的所述上板部具有在所述结合方向上突出的至少一个间隔保持柱，并且所述突出部被***所述间隔保持柱。
20.根据权利要求18所述的电池组，其中，每个所述单体框架包括与所述电池单体的所述顶盖相对的上板部，
其中，在两个所述电池单体模块组件的每一个中，所述汇流条板被设置在所述单体框架的所述上板部，并且
其中，所述感测单元被设置在所述单体框架的与所述单体框架的所述上板部相交的侧部。
21.一种电动踏板车，包括权利要求18所述的电池组。
22.一种电动车辆，包括权利要求18所述的电池组。
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