專利名稱：框架構件及使用該框架構件的電池組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種框架構件、 一種間隔件以及一種電池組，所述框 架構件包括上框架構件和下框架構件，所述上框架構件具有一個主要
表面，保護電路模塊(PCM)安裝于所述主要表面上，所述下框架構 件連接于所述上框架構件上，所述上框架構件與所述下框架構件的相 對的主要表面上分別設有半圓柱形的電池收納部，所述半圓柱形的電 池收納部與安裝于所述上框架構件及所述下框架構件之間的圓柱形單 元電池的外表面相對應；所述間隔件在矩形框架的相對的主要表面上 設有多個與所述圓柱形電池的外表面相對應的半圓柱形的電池收納 部，所述電池收納部是部分開口的，使得所述電池收納部與位于同一 平面上的鄰接電池收納部相通；所述電池組包括所述框架構件以及所 述間隔件。
背景技術：
隨著移動通訊裝置日益發(fā)展和對這種移動通訊裝置的需求增加， 作為移動通訊裝置能量來源的二次電池的需求也迅速增加。其中就以 兼具高能量密度及高放電電壓的鋰二次電池為許多研究發(fā)展的對象， 并且目前在商業(yè)上被廣泛使用。
依照使用二次電池的各種外部裝置的種類，二次電池可以以單個 單元電池形式使用，或以包括多個相互電連接的單元電池的電池組形 式使用。舉例而言，體積小的裝置，如移動電話，可通過單個單元電 池的輸出功率及容量運作預設的一段時間。另一方面，如筆記型電腦、 電動車或者混合電動車等中型或大型裝置由于高輸出功率及大容量對
于中型或大型裝置是必要的，所以需要使用電池組。
電池組是一種由多個單元電池以并聯(lián)和/或串聯(lián)方式相互電連接 所組成的電池組結(jié)構。而如何維持單元電池的排列結(jié)構則十分重要。
通常構造電池組時，可以采用圓柱形二次電池、棱柱形二次電池 或袋狀二次電池作為單元電池。若以棱柱形二次電池或袋狀二次電池 作為單元電池時，電池可輕易地相互堆疊，且電池的排列結(jié)構十分穩(wěn) 固，因此相互電連接前述電池并無任何困難之處。然而，比棱柱形二 次電池或袋裝形二次電池具有較高容量的圓柱形二次電池卻因其外觀 特性緣故而較難保持其電池排列結(jié)構。
為此，傳統(tǒng)技術上已有一種固定連接圓柱形單元電池的方法，其 是將圓柱形單元電池焊接或點焊連接于鎳板上，之后再將已連接的圓 柱形單元電池以膠帶裹覆，或涂覆塑料外層，以維持圓柱形單元電池
的排列結(jié)構，進而構成電池組。
但由于膠帶及塑料涂層的強度十分有限，膠帶及塑料涂層損壞或 斷裂的機率相當高。因此，膠帶及塑料涂層并不適于穩(wěn)定地維持單元 電池的排列結(jié)構。另外，若使用膠帶組裝電池組時，粘貼及拆解膠帶 等過程十分復雜且麻煩，從而需要耗費更多時間組裝。
并且， 一般以硬盒(hardpack)的形式構造電池組，所述硬盒通過安 裝保護電路于其中排列有單元電池的內(nèi)盒(corepack)中，并通過外殼包 覆內(nèi)盒的外表面而制造。當以圓柱形單元電池組裝成硬盒時，也需使 用一種用于維持圓柱形單元電池的排列結(jié)構的裝置以及用于穩(wěn)定地安 裝保護電路的所述外殼，然而這必然增加制造成本及加工時間。
為此，迄今已陸續(xù)研發(fā)出各種用于維持圓柱形電池的排列結(jié)構的 固定裝置。例如，韓國公開的專利申請NO.1995-10160披露了一種固 定裝置，其包括一種置于圓柱形電池中央的間隔件(中央間隔件)以及一 種連接構件；當電池置于中央間隔件時，連接構件可將電池的外表面
整體包覆。但在所披露的固定裝置中，由于中央間隔件及連接構件是 分開制造的，故使組裝過程校麻煩。另外，若連接構件未安裝于適當 位置時，可能造成連接構件與中央間隔件脫離。
日本公開的專利申請No.2000-100401披露了一種類似于前述間隔 件的中央間隔件。然而，該中央間隔件僅能用于將各圓柱形電池彼此 隔開。如該公開案的圖1所示，為了固定圓柱形電池，必須另外通過 電極連接板方可將圓柱形電池的電極端固定于電路板上。因此，此種 間隔件的使用受到限制，也使組裝過程非常麻煩。
另外，美國公開的專利申請No.2001-46624披露了一種固定裝置， 其包括一對上、下覆蓋件(cover)、中央覆蓋件(middle cover)以及多個 支承肋(holding rib)，多個圓柱形電池以雙層式結(jié)構安裝于上覆蓋件與 下覆蓋件間，支承肋形成于覆蓋件內(nèi)部。此固定裝置的優(yōu)點在于，安 裝后的圓柱形電池結(jié)構十分穩(wěn)固，但缺點在于圓柱形電池由支承肋支 撐于覆蓋件上，倘若支承肋強度不足，固定裝置的結(jié)構穩(wěn)定性將會降 低。尤其因其結(jié)構特性的緣故，中央覆蓋件無法提供足夠的機械強度。
因此，業(yè)界亟需一種無須額外附加外殼即可穩(wěn)定地安裝保護電路 同時維持圓柱形單元電池排列結(jié)構的結(jié)構裝置。
發(fā)明內(nèi)容
因此，提出本發(fā)明來解決上述問題以及其它仍待解決的技術問題。
具體地說，本發(fā)明的目的在于提供一種框架構件，其可穩(wěn)固地安 裝圓柱形單元電池與保護電路模塊(PCM)，并可避免出現(xiàn)內(nèi)部短路。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種間隔件，其利用最少組件而能高 整合性地推疊排列圓柱形單元電池，并可有效排出單元電池于充電及 放電時所產(chǎn)生的熱量。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種電池組，其通過利用框架構件及 間隔件而具有高的結(jié)構穩(wěn)定性，并可通過簡單的組裝過程以緊湊的結(jié) 構制造出。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，為實現(xiàn)上述及其它目的，本發(fā)明提供一 種框架構件來制備一種使用圓柱形電池作為其單元電池的電池組，其 中所述框架構件包括上框架構件以及下框架構件，所述上框架構件具 有一個主要表面，保護電路模塊安裝于所述主要表面上，所述下框架 構件連接于所述上框架構件，所述上框架構件與所述下框架構件的相 對的主要表面上分別設有半圓柱形的電池收納部，所述半圓柱形的電 池收納部與安裝于所述上框架構件及所述下框架構件之間的圓柱形單 元電池的外表面相對應。
優(yōu)選的是，每個所述電池收納部構造為如下結(jié)構，即，每個所述 半圓柱形的電池收納部的中間部分是開口的，使得兩個鄰接的單元電 池通過所述開口的中間部分彼此相通，且每個所述半圓柱形的電池收 納部部分地包圍所述單元電池的上部和下部。因此，當單元電池安裝 于電池收納部時，單元電池的上部和下部被固定，同時單元電池與鄰 接單元電池通過電池收納部隔開，且單元電池的中間部分與鄰接單元 電池的中間部分相通，由此可有效排出單元電池于充電時所產(chǎn)生的熱
在一個優(yōu)選實施例中，每個所述電池收納部包括板形側(cè)延伸部， 其以半圓形的形狀突出，以便部分地覆蓋相應單元電池的相對端的外 圓周表面，而使所述相應單元電池的電極端暴露在外。包圍單元電池 上部和下部的半圓柱形的電池收納部用來防止單元電池沿橫向移動， 而電池收納部的側(cè)延伸部用來防止單元電池沿縱向移動。
上框架構件與下框架構件可以多種方式相互接合。例如，上框架構件與下框架構件皆設有預設的連接件，使得上框架構件與下框架構 件通過上框架構件和下框架構件的連接件之間的接合而相互接合，或 者上框架構件與下框架構件利用另外的連接構件相互接合。
在一個優(yōu)選實施例中，所述上框架構件及所述下框架構件分別設 有可組裝式連接件，所述可組裝式連接件可以彼此連接和分離。
例如，前述的可組裝式連接件可包括桿件以及接合槽，所述桿件 自所述上框架構件和/或所述下框架構件的側(cè)部延伸并且在所述桿件 端部形成有連接元件，所述接合槽形成于所述上框架構件和/或所述 下框架構件上并且與所述連接件相對應。
作為示例，前述的連接元件可為形成于桿件末端的可接合和可脫 離的鉤狀物，而接合槽可為沿桿件插入方向所形成的接合槽，使得所 述鉤狀物可以分別穿過所述接合槽。鉤狀物穿過對應的接合槽后，被 通過接合槽厚度所形成的止擋所捕獲，由此使上框架構件與下框架構 件相互接合。
作為另一示例，前述的連接元件可為在桿件末端形成有孔的接合 元件，而接合槽可以形成為使得接合槽分別與連接元件的孔相通。所 述連接元件和所述接合槽的內(nèi)表面設有螺紋部，附加的螺釘與所述連 接元件和所述接合槽的內(nèi)表面螺紋接合。
當連接元件為鉤狀物時，優(yōu)選的是，桿件的末端的厚度較小，使 得當鉤狀物穿過接合槽時，鉤狀物具有彈性。
所述桿件形成于所述上框架構件的兩個相對的斜對角上及所述下 框架構件的兩個相對的斜對角上，所述下框架構件的所述兩個相對的 斜對角與所述上框架構件的所述兩個相對的斜對角相鄰。接合槽則分 別設于上框架構件與下框架構件的未設有桿件的兩個相對的斜對角
上。因此，當上框架構件與下框架構件彼此接合時，通過四根桿件于 上框架構件與下框架構件中限定出六面體內(nèi)部空間，并可將單元電池 穩(wěn)固地安裝于該六面體內(nèi)部空間中。
如上所述，所述上框架構件的上方主要表面上設有用于將保護電 路模塊連接于所述上框架構件上的可組裝式連接件。保護電路模塊是 一種包括用于控制電池組過充電、過放電及過電流的保護電路的模塊。 優(yōu)選的是，保護電路模塊為印刷電路板(PCB)。
用于連接保護電路模塊的所述可組裝式連接件可以為形成于所述 上框架構件側(cè)邊或角部的滑動結(jié)合式凸塊或者可接合和可脫離的鉤狀 物。
當可組裝式連接件為滑動結(jié)合式凸塊時，優(yōu)選的是，滑動結(jié)合式 凸塊形成于框架構件的二相對側(cè)邊或二對角上，鉤型凸塊形成于框架 構件的一個側(cè)邊或一個角上，并且向框架構件的上方主要表面的內(nèi)部 突出，以在保護電路模塊與滑動結(jié)合式凸塊相互滑動接合時將保護電 路模塊固定，同時保護電路模塊的一個末端設有與該鉤型凸塊相對應 的凹槽。
當連接件為可接合和可脫離的鉤狀物時，優(yōu)選的是，所述可接合 和可脫離的鉤狀物形成于框架構件的二相對側(cè)邊或二對角上，而保護 電路模塊的一個末端則設有與所述鉤狀物相對應的凹槽。
根據(jù)情況，所述上框架構件及所述下框架構件構造為相同的形狀， 并且通過將所述上框架構件及所述下框架構件布置為使所述上框架構 件及所述下框架構件彼此相對并使所述上框架構件及所述下框架構件 彼此接合而組裝所述上框架構件及所述下框架構件。在此情況下，上 框架構件及下框架構件的接合可通過設于框架構件上的預設連接件或 另外的連接構件(如前述的緊固件或螺釘)予以完成。
在本發(fā)明中，框架構件優(yōu)選由重量較輕且耐高溫的塑料材料所制
成，例如聚碳酸酯(PC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),且框架
構件優(yōu)選以射出成型加工制成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種間隔件，其用來制備 使用圓柱形電池作為單元電池的電池組，其中所述間隔件在矩形框架 的相對的主要表面上設有多個與所述圓柱形電池的外表面相對應的半 圓柱形的電池收納部，所述電池收納部是部分開口的，使得所述電池 收納部與位于同一平面上的鄰接電池收納部相通。
優(yōu)選的是，所述電池收納部的上端和下端設有覆蓋件，所述覆蓋 件沿所述電池收納部的半圓柱形圓周表面分別向所述單元電池的上端 和下端表面突出，以將所述單元電池固定。具體地說，前述覆蓋件自 電池收納部的半圓柱形圓周外表面突出一定長度，該長度足以部分地 包圍單元電池的上端和下端表面。因此，對覆蓋件突出的長度不特別 限制，只要覆蓋件可部分地包圍單元電池的上端和下端表面即可。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述覆蓋件以u形(馬蹄形)板結(jié)構自
所述電池收納部的半圓柱形內(nèi)部圓周表面突出，由此當所述單元電池 分別安裝于所述各個電池收納部時，所述覆蓋件對應于所述單元電池
上端和下端表面。這些U形突出部用來固定單元電池，但該U形突出 部并未將單元電池的電極端完全覆蓋，因此容易實現(xiàn)單元電池間的電連接。
如上所述，電池收納部是部分開口的，使得電池收納部與同一平 面上的鄰接電池收納部相連通。下文中，將該開口區(qū)域稱為"開口部"。
優(yōu)選的是，開口部形成于電池收納部的中間區(qū)域。當開口部以完 全開口結(jié)構構成時，開口部不具有額外的高度，因此開口部與矩形框 架的厚度相當。如此，所述框架以板形結(jié)構所構成，其中多個半圓柱 形的電池收納部形成于框架的上部及下部，而框架的中間部分與框架 的上部及下部一體連接。因此，當單元電池安裝于電池收納部時，單 元電池的上部和下部被固定，同時通過電池收納部的半圓柱形結(jié)構使 單元電池與鄰接單元電池分離，而單元電池的中間部分與鄰接單元電 池的中間部分相連通。
另夕卜，所述電池收納部可具有通孔(下文中稱為"第一通孔")，通 過所述通孔使形成于所述框架的一個主要表面上的電池收納部與形成 于所述矩形框架另一主要表面的電池收納部相互連通。具體地說，第 一通孔形成于電池收納部的板形中間區(qū)域。對第一通孔的大小及數(shù)目 不特別限制。如需要也可省略第一通孔。
如同電池收納部的開口部，第一通孔用作如空氣的冷卻劑的流動 管道，因此有效排出單元電池于充電及放電時所產(chǎn)生的熱量。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，根據(jù)本發(fā)明的間隔件具有豎直通道， 所述豎直通道形成于其形成于在所述矩形框架的相同平面與相對平面 上相互鄰接的每四個電池收納部相交的位置處。每個豎直通道可視為 當四個圓布置為使得各圓的圓心位于一假想正方形的四角時這四個圓 之間形成的空間，其中每個圓的圓周與位于該假想正方形各鄰接角的 圓的圓周相接。因此，豎直通道沿電池收納部形成于間隔件的上端表 面中央。豎直通道形成為包含四個曲面的菱形形狀。豎直通道的大小 及數(shù)量取決于所使用的單元電池的大小及數(shù)量。
用于測量單元電池溫度的溫度傳感器可安裝于所述間隔件中。具 體而言，溫度傳感器可安裝于一個或多個開口部中。安裝有溫度傳感 器的開口部可構造為如下結(jié)構，即，其中多個水平通孔形成于開口部 中，且這些水平通孔延伸通過框架，由此容易完成溫度傳感器的安裝， 同時也使溫度傳感器的功效最大化。下文中將水平通孔稱作"第二通孔"。第二通孔形成于開口部的中央?yún)^(qū)域，并且第二通孔可分別與豎 直通道相通。第二通孔與第一通孔一起沿橫向成直線地形成于間隔件 的板形中間部分中。第二通孔的數(shù)量取決于安裝在開口部中的溫度傳 感器數(shù)量。
對溫度傳感器的種類不特別限制。優(yōu)選的是，溫度傳感器優(yōu)選是 熱敏電阻器。
在本發(fā)明中，所述矩形框架是一種在其相對的主要表面上形成有 多個電池收納部的矩形構件。廣義而言，矩形框架可視為通過組合多 個電池收納部而形成的間隔件。
與前述的框架構件一樣，根據(jù)本發(fā)明的間隔件優(yōu)選由重量較輕且 耐高溫的塑料材料所制成，例如聚碳酸酯(PC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯
共聚物(ABS)，并且間隔件以例如射出成型加工制成。但間隔件的材質(zhì)
可與框架構件的材質(zhì)有所不同。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種電池組，其通過以下方
式而構成將圓柱形電池裝入具有上述結(jié)構的間隔件，即，所述間隔 件在矩形框架的相對主要表面上設有多個與圓柱形電池外表面相對應 的半圓柱形的電池收納部，所述電池收納部是部分開口的，使得所述 電池收納部與同一平面上的鄰接電池收納部相通；然后將具有間隔件 的所述圓柱形電池安裝到具有上述結(jié)構的框架構件上。
根據(jù)本發(fā)明的電池組可應用于需要組合兩個或更多個電池的中型 或大型電池系統(tǒng)中。例如，根據(jù)本發(fā)明的電池模塊可廣泛用于如筆記 型電腦等中型裝置用的電池系統(tǒng)上，或者用于如電動車或混合動力電 動車等大型裝置用的電池系統(tǒng)上。
通過下面結(jié)合附圖的詳細說明可以更清楚地理解本發(fā)明的上述及 其它目的、特征和其它優(yōu)點，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于制備電池組的框架構件 的上框架構件的透視圖。
圖2是圖1的上框架構件的后視圖。
圖3是圖1的上框架構件的右側(cè)視圖。
圖4是與圖1的上框架構件接合的下框架構件的平面圖。 圖5是根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的框架構件的用于連接保護電 路模塊的鉤型結(jié)構的透視圖。
圖6及7分別是本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于制備電池組的間隔件的
平面圖與透視圖。
圖8是圖6的用于制備電池組的間隔件的側(cè)視圖。
圖9是圖6的用于制備電池組的間隔件的前視圖。
圖IO是安裝于圖6所示間隔件上的圓柱形電池的透視圖。
圖11是安裝于圖7所示間隔件上的單元電池的透視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，應該 認識到，本發(fā)明的范圍不局限于所示實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于制備電池組的框架構件的 上框架構件IOO的典型透視圖。
參照圖1，上框架構件100是可組裝式連接件，其上方主要表面 固設有保護電路模塊(PCM)(未圖示)。上框架構件100的上方主要表 面設有滑動結(jié)合式凸塊(slide coupling type protrusion) 140， 141以及鉤 型凸塊142。上框架構件100的下方主要表面則設有半圓柱形的電池收 納部no,其以對應與圓柱形單元電池(未圖示)的外表面的形式構造， 用于收納圓柱形單元電池。另外，上框架構件100的下方主要表面的 角部設有鉤狀物121a， 121d以及接合槽130b， 130c，它們彼此斜對角
地相對。上框架構件100通過鉤狀物121a， 121d以及接合槽130b， 130c 與下框架構件(未圖示)接合。
滑動結(jié)合式凸塊140， 141形成于上框架構件100的相對縱向側(cè)。 鉤型凸塊142朝上框架構件100的上方主要表面的內(nèi)部突出，使得在 保護電路模塊以滑動的方式與滑動結(jié)合式凸塊140， 141接合后，可通 過鉤型凸塊142將保護電路模塊固定。保護電路模塊的一端則設有對 應于該鉤型凸塊142的凹槽。
每個半圓柱形的電池收納部110設有板形側(cè)延伸部114，其以半 圓形狀突出，以部分地覆蓋對應單元電池的相對兩端。
鉤狀物121a， 121d形成于從上框架構件100的兩個相對的斜對角 延伸出的桿件120a， 120d末端。桿件120a， 120d上的與鉤狀物121a， 121d鄰接的部分相對于桿件120a， 120d的其他部分的厚度更小，因此 當鉤狀物121a， 121d插入下框架構件(未圖示)的接合槽時，鉤狀物121a， 121d具有彈性。
接合槽130b， 130c沿著下框架構件的鉤狀物的插入方向形成，使 得下框架構件的鉤狀物可分別穿過接合槽B0b， 130c。另外，接合槽 130b， 130c具有預設厚度，該厚度使得接合槽130b， 130c在下框架構 件的鉤狀物分別接合于接合槽130b， 130c時足以用作止擋。
圖2和圖3中更詳細地示出了這種結(jié)構，其中，圖2是上框架構 件100的后視圖，圖3是上框架構件100的右側(cè)視圖。
參考這些附圖可以看出，如圖1所示，上框架構件100包括滑動 結(jié)合式凸塊140, 141以及鉤型凸塊142，其皆形成于上框架構件100 的上方主要表面上，板形側(cè)延伸部114以半圓狀突出，桿件120a， 120d 自上框架構件100的兩個相對的斜對角延伸，以及鉤狀物121a， 121d
分別形成于對應的桿件120a， 120d的末端。
圖4是可與如圖1所示的上框架構件接合的示例性下框架構件的 平面圖。
參考圖4，下框架構件200的下方主要表面設有半圓柱形的電池 收納部210，其以對應于圓柱形單元電池(未圖示)的外表面的形式構造， 以收納所述圓柱形單元電池。
電池收納部210的上部211及下部212以半圓柱形的結(jié)構構成， 鄰接電池彼此分離地固定在其中。電池收納部210的中部213是開口 的，使鄰接電池得以彼此相通。因此，電池收納部210 —般以沿其橫 向一體連接的板形結(jié)構所構成。
下框架構件200在其預設位置處設有與上框架構件100的鉤狀物 121a， 121d相對應的接合槽230a， 230d，并設有與上框架構件100的 接合槽130b， 130c相對應的鉤狀物220b， 220c，使得下框架構件200 可以與圖1中所示的上框架構件IOO相互接合。因此，通過將上框架 構件100的鉤狀物121a， 121d分別插入下框架構件200的接合槽230a， 230d，以及將下框架構件200的鉤狀物220b， 220c分別插入上框架構 件100的接合槽130b， 130c，上框架構件100及下框架構件200得以 相互接合。
根據(jù)情況，下框架構件200可以在其下方主要表面上設有滑動結(jié) 合式凸塊240， 241以及鉤型凸塊242，以安裝保護電路模塊(未圖示)。
圖5是部分地示出根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的框架構件的透 視圖。
參考圖5，框架構件300的上方主要表面上設有用于保護電路模
塊(未圖示)的連接件350， 351。連接件350， 351自框架構件300的縱 向相對側(cè)突出，其構造為長鉤狀結(jié)構，該鉤狀物的鉤口朝外。保護電 路模塊設有對應于框架構件300的連接件350，351的接合槽(未示出)。 保護電路模塊通過框架構件300的鉤型連接件350， 351插入保護電路 模塊的接合槽而與框架構件300接合。然而，除了圖1及圖5所示的 結(jié)構之外，保護電路模塊也可以以各種連接結(jié)構安裝于框架構件300 的上方主要表面上，這些連接結(jié)構仍應解釋為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖6及圖7分別為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的制備電池組所需的間 隔件的平面圖及透視圖。
參考圖6及圖7，其中，間隔件400構造為矩形框架的形式。間 隔件400的相對主要表面(即其上表面與下表面)上設有多個半圓柱形的 電池收納部500， 501， 502，這些電池收納部對應于各圓柱形單元電池 (未圖示)的外表面，以收納這些圓柱形單元電池。各個電池收納部500 的中間區(qū)域設有開口部510， 511，兩個鄰接的電池收納部501， 502通 過開口部510， 511相互連通。尤其是，每個電池收納部500構造為如 下結(jié)構，gp，具有半圓柱形內(nèi)表面結(jié)構的上部520及下部530由于形 成于每個電池收納部500中間的開口部510而彼此分離。有關開口部 510的更詳細的結(jié)構可參考圖8的間隔件側(cè)視圖。
參考圖8，與具有半圓柱形內(nèi)表面結(jié)構的上部520及下部530相 比，開口部510不具有額外的高度，故開口部510形成為完全平坦的 表面形狀。因此，當圓柱形單元電池分別安裝于各電池收納部時，圓 柱形單元電池的中間部分通過開口部510暴露在外。
再次參考圖6及圖7,電池收納部500的上端和下端設有覆蓋件 540， 545，該覆蓋件540， 545以U形板結(jié)構沿電池收納部的半圓柱形 圓周表面突出，以部分地包圍單元電池(未圖示)的上端和下端表面。因 此，覆蓋件540， 545包圍單元電池的上端和下端表面，從而穩(wěn)固地固
定單元電池。但由于覆蓋件540， 545構造為U形結(jié)構，因此，單元電 池的電極端并未被覆蓋件540， 545所遮蓋。
間隔件400的中央部分形成有若干通孔(第一通孔)550，關于這些 通孔550設于間隔件400相對側(cè)的成對電池收納部，例如兩個電池收 納部500， 600，可通過第一通孔550相互連通。 一些開口部510中還 形成有通孔(第二通孔)560。第一通孔550用作例如空氣的冷卻劑的流 動管道，而第二通孔560則用作安裝熱敏電阻器(未圖示)的空間。特別 由于第二通孔560沿間隔件400的橫向和厚度方向皆是開口的，因此 當熱敏電阻器安裝于第二通孔560時，可以正確地測量出單元電池的 溫度。通孔550， 560的詳細結(jié)構可參考圖9的間隔件400的前視圖。
再次參考圖6及圖7，間隔件400的上端的中央部分設有豎直通 道570，其形成于每四個在間隔件400的相同平面與相對平面上相互鄰 接的電池收納部500， 501， 600， 601相交的位置處。豎直通道570與 對應的第一通孔550相通，因此豎直通道570也可作為冷卻劑的流動 管道。當然，豎直通道570也與形成于一些開口部510中的第二通孔 560相通。
圖IO是圓柱形電池安裝于圖6的間隔件上的透視圖。
如圖IO所示，單元電池700成行地安裝于間隔件400相對的主要 表面上。分別形成于各電池收納部(因收納在各電池收納部中的單元電 池而未顯示)的上端和下端的覆蓋件540部分地包圍單元電池700的上 端和下端表面，以穩(wěn)固地固定單元電池700。然而，覆蓋件540僅包圍 單元電池的外圓周表面。結(jié)果，單元電池700的電極端暴露在外，因 此可輕易實現(xiàn)單元電池700間的電連接。
雖然實施例中的安裝結(jié)構如上所述緊湊，但圓柱形單元電池700 卻仍可通過豎直通道570及開口部510而大部分地暴露在外。因此，
空氣流過外露的表面，從而將單元電池700在充電或放電時所產(chǎn)生的
熱量容易地帶走。
圖11是電池組900的透視圖，該電池組900具有安裝于框架構件 100， 200上單元電池700。
參考圖11，通過將多個單元電池700安裝于間隔件400，堆疊間 隔件400于下框架構件200上，然后將上方主要表面上安裝有保護電 路模塊800的上框架構件100與下框架構件200接合而構成電池組900。
分別通過將上框架構件100的鉤狀物121d插入下框架構件200的 接合槽230d，以及將下框架構件200的鉤狀物221b與221c插入上框 架構件100的接合槽130b與130c而使上框架構件100及下框架構件 200相互接合。
單元電池700安裝于由上框架構件100的桿件120d以及下框架構 件200的桿件220b所限定的六面體內(nèi)部空間中。
由于上框架構件100與下框架構件200的側(cè)延伸部114， 214分別 以半圓形板的形狀突出，因此圓柱形單元電池700的電極端710可暴 露在外。
雖然為了方便說明而公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本技術領 域技術人員應該認識到，在不脫離本發(fā)明的公開在所附權利要求中的 范圍與精神的情況下可以進行各種修改、增加和替代。
工業(yè)實用性
從上述的說明顯而易見的是，根據(jù)本發(fā)明的用于制備電池組的框 架構件及間隔件具有如下效果，即，穩(wěn)固地安裝圓柱形電池與保護電 路模塊(PCM)，同時減少所需使用的組件數(shù)量，防止在組裝或使用 電池組的過程中單元電池間短路問題的發(fā)生，并有效去除單元電池充 電及放電時所產(chǎn)生的熱量，進而達到以簡易的組裝過程制造出具有緊 湊且穩(wěn)定結(jié)構的電池組。
權利要求
1.一種框架構件，其用于制備使用圓柱形電池作為單元電池的電池組，其中所述框架構件包括上框架構件，其具有一個主要表面，保護電路模塊(PCM)安裝于所述主要表面上，以及下框架構件，其連接于所述上框架構件，所述上框架構件與所述下框架構件的相對的主要表面上分別設有半圓柱形的電池收納部，所述半圓柱形的電池收納部與安裝于所述上框架構件及所述下框架構件之間的圓柱形單元電池的外表面相對應。
2. 如權利要求l所述的框架構件，其中每個半圓柱形的電池收納 部構造為如下結(jié)構，即，每個半圓柱形的電池收納部的中間部分是開口的，使得兩個鄰接的單元電池通過開口的中間部分彼此相通，且每個半圓柱形的電池收納部部分地包圍所述單元電池的上部和下部。
3. 如權利要求l所述的框架構件，其中每個半圓柱形的電池收納部包括板形側(cè)延伸部，所述板形側(cè)延伸部以半圓形的形狀突出，用于部分地覆蓋相應單元電池的相對端的外圓周表面，而使所述相應單元電池的電極端暴露在外。
4. 如權利要求l所述的框架構件，其中所述上框架構件及所述下 框架構件分別設有可組裝式連接件，所述可組裝式連接件能夠彼此連 接和分離。
5. 如權利要求4所述的框架構件，其中所述可組裝式連接件包括桿件以及接合槽，所述桿件自所述上框架構件和/或所述下框架構件的側(cè)部延伸并且在所述桿件的端部形成有連接元件，所述接合槽形成于所述上框架構件和/或所述下框架構件上并且與所述連接件相對應。
6. 如權利要求5所述的框架構件，其中所述連接元件為可接合和 可脫離的鉤狀物。
7. 如權利要求5所述的框架構件，其中所述連接元件和所述接合 槽的內(nèi)表面設有螺紋部，附加的螺釘與所述連接元件和所述接合槽的 內(nèi)表面通過螺紋接合。
8. 如權利要求4所述的框架構件，其中所述桿件形成于所述上框 架構件的兩個相對的斜對角上及所述下框架構件的兩個相對的斜對角 上，所述下框架構件的所述兩個相對的斜對角與所述上框架構件的所 述兩個相對的斜對角相鄰。
9. 如權利要求l所述的框架構件，其中所述上框架構件及所述下 框架構件通過連接構件相互接合。
10. 如權利要求1所述的框架構件，其中所述上框架構件的上方 主要表面上設有用于將保護電路模塊連接于所述上框架構件的可組裝 式連接件。
11. 如權利要求IO所述的框架構件，其中所述可組裝式連接件為 形成于所述上框架構件的側(cè)邊或角部的滑動結(jié)合式凸塊。
12. 如權利要求IO所述的框架構件，其中所述可組裝式連接件為 形成于所述上框架構件的側(cè)邊或角部的可接合和可脫離的鉤狀物。
13. 如權利要求1所述的框架構件，其中所述上框架構件及所述 下框架構件構造為相同的形狀，并且通過將所述上框架構件及所述下 框架構件布置為使所述上框架構件及所述下框架構件彼此相對并使所 述上框架構件及所述下框架構件彼此接合，而組裝所述上框架構件及所述下框架構件。
14. 如權利要求1所述的框架構件，其中所述框架構件由具有高 強度及傳導性的塑料材料制成，且所述框架構件通過射出成型來制造。
15. —種間隔件，其用來制備使用圓柱形電池作為單元電池的電池組，其中所述間隔件在矩形框架的相對的主要表面上設有多個與所 述圓柱形電池的外表面相對應的半圓柱形的電池收納部，所述電池收 納部是部分開口的，使得所述電池收納部與位于同一平面上的鄰接電 池收納部相通。
16. 如權利要求15所述的間隔件，其中所述電池收納部的上端和 下端設有覆蓋件，所述覆蓋件沿所述電池收納部的半圓柱形圓周表面 分別向所述單元電池的上端和下端表面突出，以穩(wěn)固地固定所述單元電池。
17. 如權利要求16所述的間隔件，其中所述覆蓋件以U形(馬蹄 形)板結(jié)構自所述電池收納部的半圓柱形內(nèi)部圓周表面突出，由此當所 述單元電池容納于各個電池收納部時，所述覆蓋件對應于所述單元電 池的上端和下端表面。
18. 如權利要求15所述的間隔件，其中所述開口區(qū)域(開口部)形 成于所述電池收納部的中間區(qū)域。
19. 如權利要求18所述的間隔件，其中所述開口部不具有額外的 高度，由此所述開口部與所述框架的厚度相當。
20. 如權利要求15所述的間隔件，其中所述電池收納部具有通孔(第一通孔)，通過所述通孔使形成于所述框架的一個主要表面上的電池 收納部與形成于所述框架的另一主要表面的電池收納部相互連通。
21. 如權利要求15所述的間隔件，其中所述間隔件具有豎直通道， 所述豎直通道形成于在所述框架的相同平面與相對平面上相互鄰接的每四個電池收納部相交的位置處。
22. 如權利要求21所述的間隔件，其中溫度傳感器安裝于所述豎直通道中，用于測量單元電池的溫度。
23. 如權利要求22所述的間隔件，其中安裝有溫度傳感器的所述豎直通道連接至所述開口部中使所述框架的相對主要表面彼此相通的的一些開口部。
24. —種電池組，其通過以下方式而構成將圓柱形電池裝載到間隔件，所述間隔件在矩形框架的相對主要表面上設有多個與圓柱形 電池的外表面相對應的半圓柱形的電池收納部，所述電池收納部是部分開口的，使得所述電池收納部與同一平面上的鄰接電池收納部相通； 然后將具有間隔件的所述圓柱形電池安裝到如權利要求1所述的框架構件上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種框架構件、一種間隔件以及一種電池組，所述框架構件包括上框架構件和下框架構件，所述上框架構件具有一個主要表面，保護電路模塊(PCM)安裝于所述主要表面上，所述下框架構件連接于所述上框架構件上，所述上框架構件與所述下框架構件的相對的主要表面上分別設有半圓柱形的電池收納部，所述半圓柱形的電池收納部與安裝于所述上框架構件及所述下框架構件之間的圓柱形單元電池的外表面相對應；所述間隔件在矩形框架的相對的主要表面上設有多個與所述圓柱形電池的外表面相對應的半圓柱形的電池收納部，所述電池收納部是部分開口的，使得所述電池收納部與位于同一平面上的鄰接電池收納部相通；所述電池組包括所述框架構件以及所述間隔件。
文檔編號H01M2/10GK101346832SQ200680049313
公開日2009年1月14日 申請日期2006年12月26日 優(yōu)先權日2005年12月27日
發(fā)明者姜同河, 尹成根, 鄭載植 申請人:株式會社Lg化學