在pcb上包含led元件的電池模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在PCB上包含LED元件的電池模塊。更特別地，本發(fā)明涉及一種包 含至少兩個(gè)電池單元的電池模塊，其包含：設(shè)置在電池模塊的側(cè)面以電連接至電池模塊的 保護(hù)電路板；安裝在保護(hù)電路板上且顯示電池單元的工作狀態(tài)變化的至少一個(gè)LED元件； 設(shè)置有用于LED元件的光透射的窗口且設(shè)置在電池模塊的側(cè)面處以便包圍保護(hù)電路板的 蓋板；和安裝在蓋板內(nèi)側(cè)以與蓋板的窗口相對應(yīng)以便發(fā)射由LED元件發(fā)射的光的透光LED 蓋。
【背景技術(shù)】
[0002] 在近來已經(jīng)越來越多地使用的二次電池中，對于因在電池形狀方面的厚度小而可 應(yīng)用于諸如移動(dòng)電話等產(chǎn)品的矩形二次電池的需求高，對于在構(gòu)成電池的材料方面具有高 能量密度、高放電電壓、高功率輸出穩(wěn)定性等的鋰二次電池諸如鋰離子電池、鋰離子聚合物 電池等的需求高。
[0003] 二次電池根據(jù)外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性主要地分為圓柱電池、矩形電池和袋型電池。 其中，特別地，可高度一體化地堆疊且具有相對低的寬長比的矩形電池和袋型電池正受到 關(guān)注。
[0004] 此外，二次電池作為電動(dòng)車輛、混合電動(dòng)車輛等的能源也正受到關(guān)注，所述電動(dòng)車 輛、混合電動(dòng)車輛等是解決目前使用化石燃料的現(xiàn)有汽油車輛、柴油車輛等的空氣污染等 的可替代選擇。因此，由于二次電池的優(yōu)勢，使用二次電池的應(yīng)用正越來越多樣化，且預(yù)期 二次電池未來將用在更多領(lǐng)域和產(chǎn)品中。
[0005] 照此，隨著二次電池的應(yīng)用領(lǐng)域和產(chǎn)品的多樣化，電池同樣多樣化以便提供與其 相對應(yīng)的功率輸出和容量。另外，應(yīng)用于所述領(lǐng)域和產(chǎn)品的電池強(qiáng)烈要求尺寸小且輕質(zhì)。
[0006] 例如，小的移動(dòng)裝置諸如移動(dòng)電話、PDA、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等的每個(gè)裝置使用 一到三個(gè)小且輕質(zhì)的電池單元以便與更小尺寸和更輕重量的趨勢相符。相比之下，由于高 功率輸出和高容量的要求，中到大型裝置諸如電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等使用其中多個(gè)電 池單元電連接的電池模塊（也稱作"中到大型電池組"）。就這一點(diǎn)而言，電池模塊的尺寸 和重量直接涉及到中到大型裝置的容納空間、功率輸出等，因此制造商已經(jīng)投入大量努力 制造相對小且輕質(zhì)的電池模塊。
[0007] 電池模塊包含多個(gè)電池單元且由此需要檢查并控制各個(gè)電池單元的工作狀態(tài)。例 如，有必要通過檢測各個(gè)電池單元的物理工作狀態(tài)諸如電壓、溫度等來保證最佳工作狀態(tài) 和安全。這種物理工作狀態(tài)的檢查通過如下配置來實(shí)施：其中將用于電壓測量的連接元件 諸如電線等連接至作為測量對象的各個(gè)電池單元的控制單元的配置，或其中將溫度傳感器 安裝在作為測量對象的各個(gè)電池單元的外表面或附近，且使用連接構(gòu)件將其檢測信號(hào)連接 至各個(gè)電池單元的控制單元的配置。
[0008] 同時(shí)，當(dāng)將鋰二次電池用作電池模塊的單元電池時(shí)，需要更小心地考慮電池模塊 的安全性。鋰二次電池在嵌入/脫嵌過程期間在負(fù)極經(jīng)受相對大的體積變化。即，鋰二次 電池在重復(fù)充放電期間重復(fù)地膨脹和收縮且由此內(nèi)部電阻通過這種膨脹和收縮而增加，其 導(dǎo)致電池性能顯著降低。另外，電池殼由于通過電解質(zhì)分解產(chǎn)生的氣體而分開且由此電解 質(zhì)漏出并最終可發(fā)生起火或爆炸。此外，在這些電池單元中引起的燃燒或爆炸持續(xù)轉(zhuǎn)移到 其它電池單元，其可導(dǎo)致嚴(yán)重的情況。
[0009] 因此，考慮到這些問題，檢查使用鋰二次電池作為單元電池的中到大型電池模塊 的各個(gè)單元電池的工作狀態(tài)可能是必要的，且一些相關(guān)領(lǐng)域公開了使用LED元件作為顯示 這種工作狀態(tài)變化的顯示單元的技術(shù)。
[0010] 然而，當(dāng)使用LED元件顯示電池單元的工作狀態(tài)變化時(shí)，光學(xué)顯示單元的蓋導(dǎo)致 光損失，且由于LED的光平直度而不容易進(jìn)行光漫射，由此難以看到發(fā)射自LED元件的光。 另外，當(dāng)為了使LED元件的光漫射而用單獨(dú)的漫射膜處理LED元件或通過制造成單獨(dú)的燈 而使LED元件露出時(shí)，需要另外的制造過程，使用更多的部件，且其外觀不漂亮。
[0011] 另外，通過考慮設(shè)置有安裝的電池模塊的裝置的結(jié)構(gòu)特性，存在高的需求來制造 緊湊、高度結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的電池模塊。
[0012] 因此，存在非常高的需求來開發(fā)可解決這些問題且滿足這些需求的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 技術(shù)問題
[0014] 因此，已經(jīng)完成了本發(fā)明以解決上面的問題和其它仍要解決的技術(shù)問題。
[0015] 即，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電池模塊，其包含設(shè)置有用于LED元件的光透 射的窗口且安裝在電池模塊的側(cè)面處以便包圍保護(hù)電路板的蓋板和安裝在蓋板內(nèi)側(cè)以與 蓋板的窗口相對應(yīng)以便發(fā)射由LED元件發(fā)射的光的透光LED蓋，以此將發(fā)射自LED元件的 光進(jìn)行有效的漫射且由此容易看到，并獲得完全的遮蔽功能且由此有可能從PCB直接產(chǎn)生 光。
[0016] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種電池模塊，其使用簡單的制造過程制造，而無需 另外的制造過程諸如向LED元件附加漫射膜或通過制造成單獨(dú)的燈而使LED元件露出。
[0017] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和緊湊結(jié)構(gòu)的電池模塊。
[0018] 技術(shù)方案
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種包含至少兩個(gè)電池單元的電池模塊，所述電池 模塊包含：安裝在電池模塊的側(cè)面且電連接至電池模塊的保護(hù)電路板；安裝在保護(hù)電路板 上且顯示電池單元的工作狀態(tài)變化的至少一個(gè)LED元件；設(shè)置有用于LED元件的光透射的 窗口且安裝在電池模塊的側(cè)面處以便包圍保護(hù)電路板的蓋板；和安裝在蓋板內(nèi)側(cè)以與蓋板 的窗口相對應(yīng)以便發(fā)射由LED元件發(fā)射的光的透光LED蓋。
[0020] 即，本發(fā)明提供一種電池模塊，其包含：設(shè)置有用于LED元件的光透射的窗口且安 裝在電池模塊的側(cè)面處以便包圍保護(hù)電路板的蓋板；和安裝在蓋板內(nèi)側(cè)以與蓋板的窗口相 對應(yīng)以便發(fā)射由LED元件發(fā)射的光的透光LED蓋，以此將發(fā)射自LED元件的光進(jìn)行有效的 漫射且由此容易看到，并獲得完全的遮蔽功能且由此有可能從PCB直接產(chǎn)生光。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的電池單元可例如為板型電池單元或其中電池單元容納在矩形電池 殼中的矩形電池。這種矩形電池可以通過如下制造：將電池單元插入矩形電池殼中，將設(shè)置 有突出型負(fù)極端子的頂蓋連接至電池殼的開口頂端，且通過在頂蓋處形成的電解質(zhì)入口將 電解質(zhì)注入。
[0022] 另外，可將電池單元應(yīng)用于使用由包含樹脂層和金屬層的層壓片構(gòu)成的袋型電池 殼的二次電池。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的電池殼可以應(yīng)用于其中用含鋰的電解質(zhì)對電極組件進(jìn)行浸漬的鋰 離子二次電池，其中用凝膠型含鋰的電解質(zhì)對電極組件進(jìn)行浸漬的鋰離子聚合物電池等。
[0024] 通常，鋰二次電池包括正極、負(fù)極、隔膜和含鋰鹽的非水電解質(zhì)。
[0025] 正極可通過例如將正極活性材料、導(dǎo)電材料和粘合劑的混合物涂布在正極集電器 上且將涂布的正極集電器進(jìn)行干燥而制造。根據(jù)需要，混合物可還包含填料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種包含至少兩個(gè)電池單元的電池模塊，所述電池模塊包含： 安裝在電池模塊的側(cè)面且電連接至所述電池模塊的保護(hù)電路板； 安裝在保護(hù)電路板上且顯示電池單元的工作狀態(tài)變化的至少一個(gè)LED元件； 設(shè)置有用于LED元件的光透射的窗口且安裝在電池模塊的側(cè)面處以便包圍保護(hù)電路 板的蓋板；和 安裝在蓋板內(nèi)側(cè)以與蓋板的窗口相對應(yīng)以便發(fā)射由LED元件發(fā)射的光的透光LED蓋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的電池模塊，其中所述電池單元為板型電池單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的電池模塊，其中所述板型電池單元為矩形二次電池或袋型二次電 池。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的電池模塊，其中所述電池單元為鋰二次電池。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的電池模塊，其中所述工作狀態(tài)包括選自以下的至少一種：電池單 元的充放電狀態(tài)，根據(jù)電池單元的溫度變化或電池單元的體積變化的異常工作狀態(tài)，以及 電池單元的容量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的電池模塊，其中所述LED蓋包含用于以漫反射方式傳輸光的導(dǎo)光 板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的電池模塊，其中所述導(dǎo)光板具有粗糙面以用于將傳輸?shù)墓膺M(jìn)行折 射和散射。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的電池模塊，其中所述導(dǎo)光板包含透光的塑性材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的電池模塊，其中所述蓋板包含設(shè)置在其內(nèi)部中心處的連接部以便 同時(shí)固定所述保護(hù)電路板和所述LED蓋。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的電池模塊，其中所述蓋板還在其外表面設(shè)置有外蓋。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1的電池模塊，其中所述電池模塊包含： 底板，所述底板包含在其上表面上設(shè)置有電池單元的容納部，所述電池單元以其中電 極端子側(cè)向排列的狀態(tài)進(jìn)行安裝，且在所述容納部的周邊處設(shè)置有向上彎曲的側(cè)壁；和 上蓋板，所述上蓋板的相對面設(shè)置有基于電池單元的電極端子的向下彎曲的側(cè)壁，且 所述上蓋板固定到底板的上表面以形成電池模塊的上表面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的電池模塊，其中所述底板和所述上蓋板通過支架相互固定。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的電池模塊，其中所述支架具有通過焊接而連接至底板的側(cè)壁的 第一側(cè)和通過緊固而連接至上蓋板的側(cè)壁的第二側(cè)。
14. 一種電池組，其包含權(quán)利要求1?13中任一項(xiàng)的電池模塊。
15. -種裝置，其包含權(quán)利要求14的電池組作為電源。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中所述裝置選自：電動(dòng)工具；電動(dòng)車輛（EV)、混合電動(dòng) 車輛（HEV)和插電式混合電動(dòng)車輛（PHEV);電動(dòng)自行車；電動(dòng)踏板車；電動(dòng)高爾夫球車；和 用于存儲(chǔ)電力的系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在PCB上包含LED元件的電池模塊，更具體地，涉及包含至少兩個(gè)電池單元的電池模塊，所述電池模塊包含：安裝在電池模塊一側(cè)且電連接至電池模塊的保護(hù)電路板；安裝在保護(hù)電路板上且顯示電池單元的工作狀態(tài)變化的一個(gè)以上LED元件；具有用于LED元件的光透射的窗口且通過包圍整個(gè)保護(hù)電路板而安裝在電池模塊一側(cè)的蓋板；和安裝在與蓋板的窗口相對應(yīng)的蓋板內(nèi)側(cè)以便發(fā)射LED元件的光的透光LED蓋。
【IPC分類】H01M10-48
【公開號(hào)】CN104521059
【申請?zhí)枴緾N201380041106
【發(fā)明人】金周翰, 成準(zhǔn)燁, 申晉奎
【申請人】株式會(huì)社Lg化學(xué)
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2013年10月25日
【公告號(hào)】EP2871704A1, EP2871704A4, US20150229007, WO2014069842A1