CN211789255U - 电池组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电池组。该电池组包括:电池单体;主电路板,连接到电池单体;以及包括导电图案的连接电路板,连接电路板将电池单体和主电路板彼此连接,其中,导电图案包括连接图案和具有比连接图案小的线宽的熔丝图案。因此,电池组可以通过对过电流或短路电流快速做出响应而无延迟地中断过电流或短路电流,以保护电池单体,并且因此防止诸如着火或***的安全事故。
Description
本申请要求于2019年5月8日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0053893号韩国专利申请的权益,该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
一个或更多个实施例涉及一种电池组。
背景技术
通常,二次电池是指与不可再充电的一次电池不同的能够重复充电和再充电的电池。二次电池用作诸如移动设备、电动车辆、混合动力车辆、电动自行车或不间断电源的设备的能量源。根据使用二次电池的外部设备的类型,单独地使用二次电池,或者使用多个二次电池模块(组),多个二次电池模块(组)均包括作为一个单元连接的多个二次电池。
与能够使用单个电池运行特定时间段的诸如蜂窝电话的小型移动设备不同,考虑到与功率和容量有关的问题,具有长的运行时间并消耗大量电力的诸如电动车辆或混合动力车辆的设备可能需要均包括多个电池(电池单体)的多个电池模块(组)。这样的电池模块的输出电压或电流可以通过调整每个电池模块中包括的电池的数量来增大。
实用新型内容
一个或更多个实施例的目的在于提供一种电池组,该电池组被构造为通过对过电流或短路电流快速做出响应而无延迟地中断过电流或短路电流,以保护电池单体并防止诸如着火或***的安全事故。
另外的方面将在下面的描述中部分地阐述,并且部分地从描述中将是清楚的,或者可以通过提出的公开的实施例的实践而获悉。
根据一个或更多个实施例,电池组包括:电池单体;主电路板,连接到电池单体;以及连接电路板,包括导电图案,连接电路板将电池单体和主电路板彼此连接,其中,导电图案包括连接图案和具有比连接图案小的线宽的熔丝图案。
例如,熔丝图案可以在沿着第二方向向后和向前交替地延伸的同时蜿蜒行进,第二方向与连接图案延伸所沿的第一方向不同。
例如,连接图案可以具有第一线宽并且可以在第一方向上延伸,并且
熔丝图案可以具有小于第一线宽的第二线宽,并且可以在沿着与第一方向交叉的第二方向向后和向前交替地延伸的同时蜿蜒行进。
例如,熔丝图案可以包括:多个直线部,在第二方向上并排延伸;以及弯曲部,以弯曲的形状将直线部的相邻端部彼此连接。
例如,弯曲部可以具有圆弧形状。
例如,形成熔丝图案的两端的第一端部和第二端部可以平行于连接图案在第一方向上延伸。
例如,第一端部和第二端部可具有小于连接图案的第一线宽的第二线宽并且可平行于连接图案在第一方向上延伸。
例如,连接电路板还可以包括其中嵌入有导电图案的绝缘膜。
例如,导电图案可以包括:第一导电图案,提供充电/放电路径;以及第二导电图案,其中,具有关于电池单体的状态的信息的信号通过第二导电图案传输。
例如,电池单体可以包括多个电池单体,并且第二导电图案可以提供用于均衡电流的路径,用来均衡多个电池单体的不均衡的充电/放电状态。
例如,第二导电图案可以连接到主电路板的均衡电阻器。
例如,电池单体可以包括多个电池单体,并且多个电池单体可通过将不同电池单体的端子彼此连接的汇流条来彼此电连接。
例如,第一导电图案和第二导电图案可以连接到多个电池单体的端子或汇流条。
例如,导电接线片可以设置在第一导电图案和第二导电图案与多个电池单体的端子之间或在第一导电图案和第二导电图案与汇流条之间。
例如,第一导电图案可以包括:低电位线,连接到彼此电连接的多个电池单体的最低电位端子;以及高电位线,连接到多个电池单体的最高电位端子。
例如,第二导电图案可以将多个电池单体的具有不同电位的端子连接到主电路板。
例如,第二导电图案可以包括:低电位线,连接到多个电池单体的最低电位端子;高电位线,连接到多个电池单体的最高电位端子;以及中间电位线,连接到多个电池单体的中间电位端子。
例如,第一导电图案和第二导电图案都可以连接到多个电池单体的最低电位端子和最高电位端子。
例如,包括中间电位线的第二导电图案可以连接到将不同电池单体的端子彼此连接的汇流条。
根据实施例,电池组可以通过对过电流或短路电流快速做出响应而无延迟地中断过电流或短路电流,以保护电池单体,并且因此防止诸如着火或***的安全事故。
附图说明
通过以下结合附图的描述,本公开的某些实施例的上述和其它方面、特征和优点将是更加明显的,在附图中:
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中所示的电池组的平面图;
图3是根据实施例的图1中所示的电池组的示意性电路图;
图4是示出根据实施例的图1中所示的导电图案结构的放大图;并且
图5是示意性地示出根据实施例的图4中所示的熔丝图案的熔化和断开的视图。
具体实施方式
现在将详细地参照实施例,附图中示出了实施例的示例,其中,相同的附图标记始终表示相同的元件。就这一点而言,给出的实施例可以具有不同的形式,并且不应该被解释为限于这里阐述的描述。因此,下面通过参考附图仅描述实施例以解释本说明书的各方面。如这里所使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任何组合和所有组合。在整个公开中,表述“a、b或c中的至少一个(种)(者)”表示只有a、只有b、只有c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c的全部或它们的变化。
现在将参照其中示出实施例的附图来详细描述电池组。
图1是示出根据实施例的电池组的分解透视图。图2是示出根据实施例的图1中所示的电池组的平面图。图3是根据实施例的图1中所示的电池组的示意性电路图。
参照图1和图2,电池组可以包括电池单体C和电连接到电池单体C的主电路板30。另外,连接电路板20可以布置在主电路板30与电池单体C之间。
电池单体C可以包括电极组件(未示出)和容置电极组件的壳体11。电极组件(未示出)可以具有其中具有不同极性的第一电极板和第二电极板堆叠且在其间具有隔膜的形式,或者其中第一电极板和第二电极板与隔膜一起卷绕的形式,具有不同极性并且分别电连接到电极组件(未示出)的第一电极板和第二电极板的端子E可以设置在壳体11上。
电池组可以包括两个或更多个电池单体C。例如,在实施例中,电池组可以包括第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3。然而,本公开的技术范围不限于示出的电池单体C的数量。在其它实施例中,电池组可以包括四个或更多个电池单体C。电池单体C可以通过汇流条15彼此电连接。例如,汇流条15可以通过将不同电池单体C的具有相反极性的端子E彼此连接来串联连接不同的电池单体C,或者可以通过将不同电池单体C的具有相同极性的端子E彼此连接来并联连接不同的电池单体C。在实施例中,第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3可以通过将相邻的电池单体C的具有相反极性的端子E彼此连接的汇流条15来串联连接。在本说明书中,术语“电池单体C”可以统指第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3,或者第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3中的任何一个。
参照图3,主电路板30可以提供将电池单体C连接到正输出端子P+和负输出端子P-的充电/放电路径,并且可以收集关于电池单体C的状态的信息以根据收集的状态信息来控制电池单体C的充电和放电操作。例如,主电路板30可以将彼此电连接的电池单体C中具有最低电位的电池单体C(第一电池单体C1)连接到负输出端子P-,并且可以将电池单体C中具有最高电位的电池单体C(第三电池单体C3)连接到正输出端子P+,从而提供充电/放电路径。另外,主电路板30可以连接到电池单体C中的每个,以收集关于电池单体C的状态的信息,从而基于收集的状态信息来执行均衡操作或控制电池单体C的充电和放电操作,并且例如,主电路板30可以通过控制布置在主电路板30上以提供电池单体C的充电/放电路径的开关装置SW1和SW2来导通或截止充电/放电路径。关于均衡操作,主电路板30可以包括:与第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3并联连接的均衡电阻器R1、R2和R3;和与均衡电阻器R1、R2和R3串联连接的开关装置SW3、SW4、SW5和SW6,并且主电路板30可以通过导通开关装置SW3、SW4、SW5和SW6使第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3通过均衡电阻器R1、R2和R3放电。
主电路板30获得通过连接电路板20传输的诸如电池单体C的温度和电压的状态信息,并且可以用作基于获得的状态信息控制充电和放电操作的电池管理***(BMS)。在另一实施例中,BMS可以与主电路板30分开设置。在这种情况下,主电路板30可以将收集的状态信息传输到BMS,使得BMS可以控制电池单体C的充电和放电操作,或者主电路板30可以与BMS一起控制电池单体C的充电和放电操作。例如,主电路板30可以以其中多个电路元件(未示出)设置在刚性绝缘基底上的形式来提供。
连接电路板20可以通过将电池单体C电连接到主电路板30而在电池单体C与主电路板30之间提供充电/放电路径。另外,连接电路板20可以将具有关于电池单体C的状态的信息的电信号传输到主电路板30,并且可以提供用于均衡电流的路径,以解决电池单体C的不均衡的充电/放电状态。
关于均衡操作,连接电路板20可以提供用于具有相对高的电压的电池单体C的放电路径和用于具有相对低的电压的电池单体C的充电路径。根据实施例,电池组可以执行各种均衡操作,而不限于特定的均衡操作。例如,连接电路板20可以通过将具有相对高的电压的电池单体C连接到主电路板30(例如,主电路板30的均衡电阻器R1、R2和R3)来均衡电池单体C的电压。参照图3,均衡电阻器R1、R2和R3可以分别并联连接到第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3,并且可以通过导通串联连接到均衡电阻器R1、R2和R3的开关装置SW3、SW4、SW5和SW6使第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3通过均衡电阻器R1、R2和R3放电。在另一个实施例中,连接电路板20可以通过主电路板30(例如,主电路板30的均衡电阻器R1、R2和R3)将具有相对高的电压的电池单体C连接到具有相对低的电压的电池单体C以均衡电池单体C的不均衡的电压。如以上描述的,在均衡操作期间,连接电路板20可以提供用于均衡电流的放电路径或充电路径。
参照图1,连接电路板20和主电路板30可以通过插头-插孔连接器方法彼此连接。例如,设置在连接电路板20的端部上的连接器25和设置在主电路板30的端部上的连接器35可以彼此装配以将连接电路板20和主电路板30彼此电连接。例如,多个连接器插针(未示出)可以设置在连接电路板20的连接器25和主电路板30的连接器35中的一个上,并且多个连接器孔(未示出)可以形成在连接电路板20的连接器25和主电路板30的连接器35中的另一个中,使得当连接器插针装配到连接器孔中时,信号或输出可以以一对一的方式在连接电路板20与主电路板30之间传输。
连接电路板20可以以诸如柔性印刷电路板(FPCB)的相对柔性的膜的形式来提供。然而,本公开的技术范围不限于此,并且在另一实施例中,连接电路板20可以是基于相对刚性的绝缘板的刚性印刷电路板(PCB)。
连接电路板20可以包括绝缘膜21(参照图2)和嵌入在绝缘膜21中的导电图案L。参照图3,导电图案L可以包括:第一导电图案L11和L12,在电池单体C与主电路板30之间提供充电/放电路径;以及第二导电图案L21、L22、L31和L32,将具有关于电池单体C的状态的信息的电信号从电池单体C传输到主电路板30,并且提供用于均衡电池单体C的不均衡的充电/放电状态的均衡电流路径。
例如,第二导电图案L21、L22、L31和L32可以朝向主电路板30延伸,并且可以分别通过测量端子A、B、C和D连接到电压测量电路(未示出),使得关于第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3的电压的信息可以从电压测量电路(未示出)获得。另外,第二导电图案L21、L22、L31和L32可以延伸到主电路板30并且可以连接到开关装置SW3、SW4、SW5和SW6以及彼此串联连接的均衡电阻器R1、R2和R3,并且可以通过导通开关装置SW3、SW4、SW5和SW6使第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3通过均衡电阻器R1、R2和R3放电。
例如,第一导电图案L11和L12可以包括:低电位线L11,将主电路板30连接到彼此电连接的电池单体C的最低电位端子E;以及高电位线L12,将主电路板30连接到电池单体C的最高电位端子E。例如,在电池单体C与主电路板30之间设置低电位线L11和高电位线L12的同时,第一导电图案L11和L12可以将电从电池单体C传输到主电路板30,因此,第一导电图案L11和L12可以通过主电路板30(例如,通过主电路板30的正输出端子P+和负输出端子P-)将驱动功率提供到外部负载(未示出)。在这种情况下,电池单体C的最低电位端子E和最高电位端子E可以是指彼此电连接的电池单体C的两端端子E,即,可以分别是指电池单体C中具有最低电位的电池单体C(第一电池单体C1)的负(-)端子E和电池单体C中具有最高电位的电池单体C(第三电池单体C3)的正(+)端子E。
电极接线片22(参照图2)可以设置在第一导电图案L11(低电位线L11)与最低电位端子E(第一电池单体C1的负(-)端子E)之间,用于它们之间的电连接,并且电极接线片22(参照图2)可以设置在第一导电图案L12(高电位线L12)与最高电位端子E(第三电池单体C3的正(+)端子E)之间,用于它们之间的电连接。例如,电极接线片22可以在第一导电图案L11与最低电位端子E之间和第一导电图案L12与最高电位端子E之间形成大的导电区域,用于它们之间的稳定连接,并且可以分别焊接到最低电位端子E(第一电池单体C1的负(-)端子E)和最高电位端子E(第三电池单体C3的正(+)端子E)。例如,电极接线片22可以包括镍。
参照图3,第二导电图案L21、L22、L31和L32可以将电池单体C的端子E中具有不同电位的端子E连接到主电路板30。第二导电图案L21、L22、L31和L32可以包括:连接到最低电位端子E(第一电池单体C1的负(-)端子E)的低电位线L21;连接到最高电位端子E(第三电池单体C3的正(+)端子E)的高电位线L22;以及连接到中间电位端子E(第一电池单体C1的正(+)端子E、第二电池单体C2的正(+)端子E和负(-)端子E、第三电池单体C3的负(-)端子E)的中间电位线L31和L32。在此,术语“中间电位端子E”是指电位处于电池单体C的不同电位中的最高电位与最低电位之间的端子E,并且中间电位端子E可以包括具有不同的电位的多个端子E。中间电位端子E可以通过汇流条15彼此电连接,并且由于通过同一汇流条15连接的不同端子E具有相同的电位,所以第二导电图案L31和L32可以分别连接到将不同的端子E连接的汇流条15。在本说明书中,表述“第一导电图案L11和L12或第二导电图案L21、L22、L31和L32连接到电池单体C的端子E”可以是指其中第一导电图案L11和L12或第二导电图案L21、L22、L31和L32直接连接到电池单体C的端子E的情况以及其中第一导电图案L11和L12或第二导电图案L21、L22、L31和L32连接到与电池单体C的端子E连接的汇流条15的情况两者。
第二导电图案L21、L22、L31和L32可以形成具有不同电位的线,并且可以将关于第二导电图案L21、L22、L31和L32的电位的电压信息传输到主电路板30。例如,第二导电图案L21、L22、L31和L32可以延伸到主电路板30并且可以分别通过测量端子A、B、C和D连接到电压测量电路(未示出),使得关于第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3的电压的信息可以从电压测量电路(未示出)获得。
另外,第二导电图案L21、L22、L31和L32在形成具有不同电位的线的同时可以提供用于均衡电流的路径,以解决不均衡的充电/放电状态。例如,第二导电图案L21、L22、L31和L32可以延伸到主电路板30并且可以连接到开关装置SW3、SW4、SW5和SW6以及彼此串联连接的均衡电阻器R1、R2和R3,并且可以通过导通开关装置SW3、SW4、SW5和SW6使第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3通过均衡电阻器R1、R2和R3放电。例如,当第一电池单体C1、第二电池单体C2和第三电池单体C3中的特定电池单体C的电压相对高时,可以导通开关装置SW3、SW4、SW5和SW6中连接到特定电池单体C的开关装置,以使特定电池单体C通过均衡电阻器R1、R2和R3放电。
电极接线片22(参照图2)可以设置在第二导电图案L21、L22、L31和L32与具有不同电位的端子E之间,用于它们之间的电连接。例如,电极接线片22可以在第二导电图案L21、L22、L31和L32与端子E之间形成大的导电区域,用于它们之间的稳定连接,并且可以分别焊接到具有不同电位的端子E。例如,电极接线片22可以包括镍。
连接到最低电位端子E(第一电池单体C1的负(-)端子E)的第一导电图案L11和第二导电图案L21可以连接到同一电极接线片22(参照图2),并且相似地,连接到最高电位端子E(第三电池单体C3的正(+)端子E)的第一导电图案L12和第二导电图案L22可以连接到同一电极接线片22(参照图2)。另外,电池单体C的中间电位端子E可以通过汇流条15连接,并且由于通过同一汇流条15连接的中间电位端子E具有相同的电位,所以第二导电图案L31和L32可以分别连接到汇流条15。在这种情况下,电极接线片22(参照图2)可以设置在第二导电图案L31和L32与汇流条15之间。
在下文中,将描述导电图案L的结构。如以上描述的,导电图案L可以包括第一导电图案L11、L12以及第二导电图案L21、L22、L31和L32。在下文中,导电图案L可以统指第一导电图案L11、L12以及第二导电图案L21、L22、L31和L32,并且以下对导电图案L的结构的描述可以等同地应用到第一导电图案L11、L12以及第二导电图案L21、L22、L31和L32中的全部,或者选择性地应用到第一导电图案L11、L12以及第二导电图案L21、L22、L31和L32中的一个。
图4是示出图1中所示的导电图案L的结构的放大图。
参照图4,导电图案L可以包括彼此连接的连接图案N和熔丝(fuse)图案F,并且由于熔丝图案F设置在连接图案N的中间部分中,所以可以中断过电流或短路电流,以防止可能由过电流或短路电流引起的诸如过热或***的安全事故。
例如,短路电流可能由于以下原因而流动:例如,主电路板30上的不同导线之间的内部短路、连接电路板20的连接器25和主电路板30的连接器35(参照图1)的不同连接器插针(未示出)或不同连接器孔(未示出)之间由导电异物引起的短路、或连接电路板20的连接器25与主电路板30的连接器35之间的错误***。需要中断由于这样的各种原因引起的短路电流流动以保护电池单体C。在实施例中,熔丝图案F被包括在导电图案L中以迅速地中断短路电流或过电流。
根据本公开,用于中断过电流或短路电流的附加熔丝装置未设置在通过其将电池单体C连接到主电路板30的连接电路板20上,而是通过导电图案L的形状设计来提供具有中断过电流或短路电流的功能的熔丝图案F,使得可以不必准备用于将附加熔丝装置连接到导电图案L的工作空间或用于附加熔丝装置的空间,并且不必考虑附加熔丝装置的老化或附加熔丝装置的使用寿命结束后附加熔丝装置的行为。另外,能够防止组件被当附加熔丝装置中断电流时发生的电弧等损坏。
参照图4,连接图案N可以具有正常的电流传导功能,并且与熔丝图案F不同,连接图案N不具有中断过电流或短路电流的功能,并且可以具有可区别于熔丝图案F的不同的形状。例如,连接图案N和熔丝图案F可以具有不同的线宽。例如,连接图案N可具有大于熔丝图案F的第二线宽t2的第一线宽t1,因此连接图案N可具有相对低的电阻。在实施例中,第一线宽t1或第二线宽t2可以是指在导电图案L的与导电图案L的长度方向垂直的宽度方向上测量的尺寸。
熔丝图案F可以响应于过电流或短路电流(在下文中,过电流可以是指短路电流)而执行过电流中断功能。熔丝图案F可以通过第一端部E1和第二端部E2在其两端处连接到连接图案N,并且由于连接到连接图案N的熔丝图案F具有小于连接图案N的第一线宽t1的第二线宽t2,所以熔丝图案F可以具有相对高的电阻。如后面描述的,熔丝图案F可以包括彼此平行地延伸的多个直线部1以及将直线部1的相邻端连接的弯曲部5。在实施例中,形成熔丝图案F的直线部1和弯曲部5都可以具有相同的第二线宽t2。在实施例中,熔丝图案F的第二线宽t2可以设定为约0.2mm至约0.25mm。
熔丝图案F可以具有相对高的电阻,并且可以对应于导电图案L的其中发热集中的一部分。熔丝图案F被成形为防止过电流产生的热扩散到周围环境,并且使发热集中以提供用于中断过电流的熔化和断开条件,为此,熔丝图案F可以具有下面描述的形状。即,熔丝图案F可以具有蜿蜒形状,所述蜿蜒形状在沿着与连接图案N的第一方向Z1交叉的第二方向Z2向后和向前交替地延伸的同时蜿蜒行进。例如,熔丝图案F可以包括形成熔丝图案F的两端的第一端部E1和第二端部E2以及位于第一端部E1与第二端部E2之间的主体部B。在这种情况下,第一端部E1和第二端部E2可以在与连接图案N平行的第一方向Z1上延伸,并且主体部B可以蜿蜒行进,同时在第二方向Z2上向后和向前交替地延伸。
作为参考,在本说明书中,除非具体地提到熔丝图案F的第一端部E1和第二端部E2,否则熔丝图案F可以是指主体部B。熔丝图案F具有通过熔化和断开来中断过电流的主要功能,该主要功能通过主体部B而不是第一端部E1和第二端部E2来执行,因为热通过隔热效应集中在主体部B中。因此,熔丝图案F可以主要是指熔丝图案F的主体部B。
熔丝图案F不在第一方向Zl上平行于连接图案N以直线形状延伸,而是蜿蜒行进并在与第一方向Zl交叉的第二方向Z2上延伸,从而提供熔丝图案F的相邻部分之间的热干扰防止在熔丝图案F中产生的热的扩散的隔热效应。例如,熔丝图案F可以包括:在第二方向Z2上并排延伸的直线部1;以及以弯曲的形状将直线部1的相邻端彼此连接的弯曲部5。在这种情况下,直线部1可以布置为彼此面对,同时在第二方向Z2上并排延伸,使得在彼此相邻的直线部1之间可以发生热干扰,以提供隔热环境,其中在隔热环境中,由于直线部1的相互面对的结构而防止直线部1中产生的热扩散到周围环境。即,由于其中直线部1中的任何一个被相邻的其它直线部1围绕的结构,所以直线部1中产生的热因相邻的其它直线部1中产生的热而被防止扩散到周围环境,因此,由于该隔热环境,直线部1可以响应于过电流而立即熔化并断开,从而中断过电流。假如熔丝图案F仅具有小的线宽并且在与连接图案N平行的第一方向Z1上笔直地延伸,响应于过电流而在熔丝图案F中产生的热可能扩散到周围环境,因此熔丝图案F可能不会熔化并断开,或者可能会缓慢地熔化并断开,从而增大由过电流引起的诸如着火或***的安全事故的可能性。
随着直线部1的延伸长度h1的增大,彼此相邻的直线部1之间的相互面对的面积可增大,因此可以有效地防止直线部1中产生的热的扩散以改善隔热效应。在此,直线部1的延伸长度h1可以在第二方向Z2上测量。另外,直线部1之间的热干扰可以通过减小彼此相邻的直线部1之间的间隙s来增大,在这种情况下,可以有效地防止直线部1中产生的热扩散到周围环境。在此,彼此相邻的直线部1之间的间隙s可以在第一方向Z1上测量。
如上面描述的,直线部1的延伸长度h1和直线部1之间的间隙s可以直接影响直线部1的隔热效应,并且由于直线部1中产生的热被防止扩散到周围环境,所以对过电流的敏感度可以被改善,以通过熔化和断开迅速地中断过电流。在这种情况下,直线部1的延伸长度h1是熔丝图案F的可以表示为熔丝图案F的高度h的设计变量。在这种情况下,熔丝图案F的高度h可以是指熔丝图案F的尺寸,所述尺寸是直线部1的延伸长度h1与设置在直线部1的两端上的弯曲部5的高度之和。即,熔丝图案F的高度h可以是指熔丝图案F在第二方向Z2上的尺寸。决定熔丝图案F的高度h的主要因素是直线部1的延伸长度h1,并且弯曲部5的高度小于直线部1的延伸长度h1。另外,由于直线部1的延伸长度h1被设定为大于弯曲部5的高度以增大隔热效应,所以熔丝图案F的高度h可以主要由直线部1的延伸长度h1决定。在实施例中,熔丝图案F的高度h可以设定为约2mm至约3mm。另外,直线部1之间的间隙s可以设定为约0.3mm。
随着包括在熔丝图案F中的直线部1的数量的增加,由于直线部1的叠置,隔热效应可以增大,因此,可以增加熔丝图案F的匝数以增加直线部1的数量,用于有效地防止直线部1中产生的热扩散到周围环境并增大隔热效应。例如,可以通过从第一端部E1或第二端部E2对熔丝图案F的相同单位图案的数量进行计数来对熔丝图案F的匝数进行计数。例如,在图4中所示的实施例中,熔丝图案F具有5匝,并且在其它实施例中,熔丝图案F可以具有2匝至6匝。
彼此相邻的直线部1可以通过弯曲部5连接到彼此,弯曲部5以弯曲的形状连接直线部1的相邻端部。由于彼此相邻的直线部1以弯曲的形状彼此连接,因此可以防止当电流方向突然改变时可能发生的电磁干扰(EMI)。例如,当彼此相邻的直线部1通过角形连接部连接而不是通过弯曲部5连接时,电流的方向可能在角形连接部处突然改变,从而使引起EMI的电磁波(或反射波)的产生增加,并且因此导致主电路板30的故障。因此,在本公开中,彼此相邻的直线部1通过弯曲部5彼此连接,以防止由EMI引起的故障。弯曲部5可以具有圆弧形状,诸如具有直线部1之间的间隙s作为直径dr的半圆形状。例如,弯曲部5可以具有直径dr在约0.2mm至约0.3mm的范围内的半圆形状。
熔丝图案F可以通过第一端部E1和第二端部E2连接到连接图案N。在这种情况下,与连接图案N一样,熔丝图案F的第一端部E1和第二端部E2可以在第一方向Z1上延伸。即,将熔丝图案F和连接图案N连接到彼此的第一端部E1和第二端部E2可以具有小于连接图案N的第一线宽t1的第二线宽t2,并且可以与连接图案N一样在第一方向Z1上延伸。当连接到连接图案N(具有第一线宽t1并在第一方向Z1上延伸)的第一端部E1和第二端部E2从第一方向Z1朝向第二方向Z2突然弯曲并伴随着从第一线宽t1到第二线宽t2的宽度减小时,第一端部E1和第二端部E2的结构稳定性可能会变差,因此,第一端部E1和第二端部E2可能会被损坏,例如,被施加到以膜形式提供的连接电路板20上的振动或冲击损坏。因此,第一端部E1和第二端部E2可以与连接图案N一样在第一方向Z1上延伸并且可以具有预定的长度d。例如,第一端部E1和第二端部E2可以具有约0.3mm的长度d。
图5是示意性地示出图4中所示的熔丝图案F的熔化和断开的视图。
参照图5,直线部1的在第一方向Z1上位于中心位置处的中心直线部1处的隔热效应可以是最大的,这是因为其它直线部1与中心直线部1的两侧叠置,因此,中心直线部1的温度可以迅速升高,并且中心直线部1可以先于其它直线部1熔化并断开。即,在实施例中,当熔丝图案F在第一方向Z1(第一端部E1和第二端部E2从熔丝图案F的两端沿着第一方向Z1延伸)上的中心位置处熔化并断开时,熔丝图案F可以中断过电流。这是因为,在熔丝图案F的中心位置处隔热效应是最大的,因此,在中心位置处,熔丝图案F的温度可以以最高升温速率升高到熔化/断开温度。
根据上述实施例,用于中断过电流或短路电流的附加熔丝装置未设置在通过其将电池单体C连接到主电路板30的连接电路板20上,而是通过导电图案L的形状设计来提供具有中断过电流或短路电流的功能的熔丝图案F,使得可以不必准备用于将附加熔丝装置连接到导电图案L的工作空间或用于附加熔丝装置的空间,并且不必考虑附加熔丝装置的老化或附加熔丝装置的使用寿命结束后附加熔丝装置的行为。另外,能够防止组件被当附加熔丝装置中断电流时发生的电弧等损坏。
应当理解的是,这里描述的实施例应仅在描述性意义上考虑,而不是出于限制的目的。每个实施例中的特征或方面的描述应典型地被认为可用于其它实施例中的其它相似的特征或方面。虽然已经参照附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精神和范围的情况下,可以在其中做形式和细节上的各种改变。
Claims (19)
1.一种电池组,其特征在于,所述电池组包括:
电池单体;
主电路板,连接到电池单体;以及
连接电路板,包括导电图案,连接电路板将电池单体和主电路板彼此连接,
其中,导电图案包括连接图案和具有比连接图案小的线宽的熔丝图案。
2.根据权利要求1所述的电池组,其特征在于,熔丝图案在沿着第二方向向后和向前交替地延伸的同时蜿蜒行进,第二方向与连接图案延伸所沿的第一方向不同。
3.根据权利要求2所述的电池组,其特征在于,连接图案具有第一线宽并且在第一方向上延伸,并且
熔丝图案具有小于第一线宽的第二线宽,并且在沿着与第一方向交叉的第二方向向后和向前交替地延伸的同时蜿蜒行进。
4.根据权利要求2所述的电池组,其特征在于,熔丝图案包括:
多个直线部,在第二方向上并排延伸;以及
弯曲部,以弯曲的形状将直线部的相邻端部彼此连接。
5.根据权利要求4所述的电池组,其特征在于,弯曲部具有圆弧形状。
6.根据权利要求2所述的电池组,其特征在于,形成熔丝图案的两端的第一端部和第二端部平行于连接图案在第一方向上延伸。
7.根据权利要求6所述的电池组,其特征在于,第一端部和第二端部均具有小于连接图案的第一线宽的第二线宽并且平行于连接图案在第一方向上延伸。
8.根据权利要求1所述的电池组,其特征在于,连接电路板还包括其中嵌入有导电图案的绝缘膜。
9.根据权利要求1所述的电池组,其特征在于,导电图案包括:
第一导电图案,提供充电/放电路径;以及
第二导电图案,其中,具有关于电池单体的状态的信息的信号通过第二导电图案传输。
10.根据权利要求9所述的电池组,其特征在于,电池单体包括多个电池单体,并且
第二导电图案提供用于均衡电流的路径,用来均衡所述多个电池单体的不均衡的充电/放电状态。
11.根据权利要求10所述的电池组,其特征在于,第二导电图案连接到主电路板的均衡电阻器。
12.根据权利要求9所述的电池组,其特征在于,电池单体包括多个电池单体,并且
所述多个电池单体通过将不同的电池单体的端子彼此连接的汇流条来彼此电连接。
13.根据权利要求12所述的电池组,其特征在于,第一导电图案和第二导电图案连接到所述多个电池单体的端子或汇流条。
14.根据权利要求13所述的电池组,其特征在于,导电接线片设置在第一导电图案和第二导电图案与所述多个电池单体的端子之间或在第一导电图案和第二导电图案与汇流条之间。
15.根据权利要求9所述的电池组,其特征在于,第一导电图案包括:
低电位线,连接到彼此电连接的多个电池单体的最低电位端子;以及
高电位线,连接到所述多个电池单体的最高电位端子。
16.根据权利要求15所述的电池组,其特征在于,第二导电图案将所述多个电池单体的具有不同电位的端子连接到主电路板。
17.根据权利要求16所述的电池组,其特征在于,第二导电图案包括:
低电位线,连接到所述多个电池单体的最低电位端子;
高电位线,连接到所述多个电池单体的最高电位端子;以及
中间电位线,连接到所述多个电池单体的中间电位端子。
18.根据权利要求17所述的电池组,其特征在于,第一导电图案和第二导电图案均连接到所述多个电池单体的最低电位端子和最高电位端子。
19.根据权利要求17所述的电池组,其特征在于,包括中间电位线的第二导电图案连接到将不同电池单体的端子彼此连接的汇流条。
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