電壓感測(cè)組件和包括該電壓感測(cè)組件的電池模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電壓感測(cè)組件和一種包括該電壓感測(cè)組件的電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，能夠反復(fù)地充電和放電的二次電池已經(jīng)廣泛地用作無線移動(dòng)裝置的能量源。另外，作為用于已被開發(fā)用以解決由使用化石燃料的現(xiàn)有汽油和柴油車輛引起的問題諸如空氣污染的電動(dòng)車輛(EV)、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(Plug-1n HEV)的電源，二次電池已經(jīng)受到了相當(dāng)大關(guān)注。
[0003]小型移動(dòng)裝置為每一個(gè)裝置使用一個(gè)或者幾個(gè)電池單體。另一方面，因?yàn)閷?duì)于中型或者大型裝置而言，高輸出和大容量是必要的，所以中型或者大型裝置諸如車輛使用具有電連接到彼此的多個(gè)電池單體的電池模塊或者電池組。對(duì)于這種二次電池，多個(gè)電池單體可以彼此串聯(lián)連接從而提供安裝有該二次電池的設(shè)備或者裝置所需要的輸出和容量。
[0004]同時(shí)，鋰二次電池呈現(xiàn)優(yōu)良的電學(xué)性質(zhì);然而，鋰二次電池具有低的安全性。例如，在鋰二次電池的異常操作諸如過度充電、過度放電、暴露于高溫和電氣短路的情形中，會(huì)發(fā)生作為電池部件的活性材料和電解質(zhì)的分解，結(jié)果產(chǎn)生了熱和氣體，并且由熱和氣體的產(chǎn)生引起的高溫和高壓狀況加速了上述分解。最終，鋰二次電池可能著火或者爆炸。
[0005]對(duì)于具有多單體結(jié)構(gòu)的中型或者大型電池模塊或者電池組而言，鋰二次電池的安全性相關(guān)問題是更加嚴(yán)重的。因?yàn)樵诙鄦误w電池模塊或者電池組中使用多個(gè)電池單體，所以某些電池單體的異常操作會(huì)引起其它電池單體的異常操作，結(jié)果電池組可能著火或者爆炸，這可以導(dǎo)致大規(guī)模事故。
[0006]因此，傳統(tǒng)的中型或者大型電池模塊或者電池組設(shè)有用于測(cè)量電池單體的電壓和溫度的感測(cè)裝置和用于基于測(cè)量值控制電池單體的電池管理系統(tǒng)(BMS)。
[0007]然而，包括這種安全系統(tǒng)的中型或者大型電池模塊或者電池組存在如下問題，SP，由于由安全系統(tǒng)在電池模塊或者電池組中占據(jù)的空間增大，所以單位體積的電池容量減小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]技術(shù)問題
[0009]已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明以解決以上問題和尚待解決的其它技術(shù)問題。
[0010]具體地，本發(fā)明目的在于提供一種具有緊湊的結(jié)構(gòu)的電壓感測(cè)組件和一種包括該電壓感測(cè)組件的電池模塊。
[0011]技術(shù)方案
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，能夠通過提供如下的電壓感測(cè)組件實(shí)現(xiàn)以上和其它目的，該電壓感測(cè)組件安裝到包括彼此串聯(lián)連接的多個(gè)電池單體的電池模塊以測(cè)量電池單體的電壓，該電壓感測(cè)組件包括:連接到電池單體的串聯(lián)連接部分以感測(cè)電池單體的電壓的感測(cè)匯流條；印刷電路板(PCB)，感測(cè)匯流條以等間隔布置的狀態(tài)聯(lián)接到印刷電路板的上部，并且連接器聯(lián)接到刷電路板的下部;安裝在PCB上的所述連接器，其用以將感測(cè)電壓傳輸?shù)诫姵毓芾硐到y(tǒng)(BMS);包括接納部的絕緣安裝部件，該接納部的形狀對(duì)應(yīng)于PCB的形狀，以便PCB安裝在該接納部中，該接納部的一側(cè)設(shè)有開口，感測(cè)匯流條延伸通過該開口；和絕緣片，其具有與PCB的形狀相對(duì)應(yīng)的形狀，該絕緣片設(shè)有形狀對(duì)應(yīng)于連接器的形狀的開口，絕緣片附接到PCB的前表面。
[0013]S卩，根據(jù)本發(fā)明的電壓感測(cè)組件包括:印刷電路板PCB，感測(cè)匯流條以等間隔布置的狀態(tài)聯(lián)接到印刷電路板PCB;和在其中接納PCB的絕緣安裝部件。因此，制造具有緊湊結(jié)構(gòu)的電池模塊或者電池組是可能的。
[0014]在具體實(shí)例中，感測(cè)匯流條可以使用表面安裝技術(shù)(SMT)聯(lián)接到PCB。在其中使用SMT的情形中，可以減小每一個(gè)感測(cè)匯流條的形狀和尺寸以簡化組裝過程，并且減少組裝時(shí)間。
[0015]感測(cè)匯流條可以通過焊接連接到電池單體的串聯(lián)連接部分。因?yàn)楦袦y(cè)匯流條通過焊接連接到電池單體的串聯(lián)連接部分，所以即使當(dāng)外部沖擊被施加到電池模塊時(shí)，在感測(cè)匯流條和電池單體之間的連接仍然得以維持，由此可以測(cè)量每一個(gè)電池單體的電壓并且檢查電池模塊是否正常地操作。
[0016]焊接可以是激光焊接、點(diǎn)焊或者超聲波焊接。
[0017]PCB可以形成為具有板形狀。具體地，PCB可以構(gòu)造為使得PCB的上端的長度等于電池模塊的寬度，并且使得PCB的下端的長度等于PCB的上端的長度的60%到80%。
[0018]絕緣安裝部件可以在在構(gòu)成電池模塊的各電池單體的一側(cè)處與電池單體的電極端子緊密接觸的狀態(tài)下安裝到電池模塊，同時(shí)PCB被接納在絕緣安裝部件中。因此，無需用于將電壓感測(cè)組件安裝到電池模塊的任何額外空間，由此可以制成具有緊湊結(jié)構(gòu)的電池模塊。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電池模塊，包括:具有上述構(gòu)造的電壓感測(cè)組件;包括順序地堆疊的多個(gè)電池單體的電池單體堆疊體;安裝到電池單體堆疊體的最外側(cè)的一對(duì)端板;連接到電池單體堆疊體的最外電池單體的電極端子的外部輸入輸出端子;和安裝到電池單體堆疊體的一個(gè)表面的BMS。
[0020]例如，每一個(gè)電池單體可以構(gòu)造為具有如下結(jié)構(gòu)，其中電極組件安裝在由包括金屬層和樹脂層的層壓片制成的電池外殼中，并且電池外殼的外邊緣被密封。
[0021]另外，每一個(gè)電池單體可以安裝在構(gòu)造為具有框架結(jié)構(gòu)的電池套管中。具體地，套管可以包括一對(duì)板形框架，該板形框架構(gòu)造為在電池單體中相應(yīng)一個(gè)的至少一個(gè)側(cè)表面敞開的狀態(tài)下固定該電池單體的外邊緣。
[0022]電池單體不受特別限制，只要當(dāng)使用該電池單體構(gòu)造電池模塊或者電池組時(shí)，電池單體能夠提供高電壓和高電流。例如，每一個(gè)電池單體可以是鋰二次電池。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種包括帶有上述構(gòu)造的一個(gè)或者多個(gè)電池模塊的電池組。
[0024]根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的方面，提供一種包括該電池組作為電源的裝置。具體地，該裝置可以選自由移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、智能電話、智能平板、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、輕型電動(dòng)車(LEV)、電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛和電力存儲(chǔ)設(shè)備組成的組。
[0025]該裝置的結(jié)構(gòu)和制造方法在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中是眾所周知的，并且因此將省略其詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0026]與附圖相結(jié)合，根據(jù)以下詳細(xì)說明，將更加清楚地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0027]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電壓感測(cè)組件的透視圖；
[0028]圖2是圖1所示電壓感測(cè)組件的分解圖；并且
[0029]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池模塊的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]現(xiàn)在，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，應(yīng)該指出，本發(fā)明的范圍不受所例示實(shí)施例限制。
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