專(zhuān)利名稱(chēng)：電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例涉及一種電池包。
背景技術(shù)：
通常，電池包包括可充電的電池電芯(battery cell)和用于防止電池電芯被過(guò)充 電或過(guò)放電的保護(hù)電路模塊?？墒褂娩囯x子電池或鋰聚合物電池作為電池電芯。保護(hù)電路 模塊包括多個(gè)電路器件來(lái)防止電池電芯被過(guò)充電或過(guò)放電。鋰聚合物電池可被分為不包含有機(jī)電解質(zhì)的完全固態(tài)式鋰聚合物電池和包含含 有有機(jī)電解質(zhì)的凝膠式聚合物電解質(zhì)的鋰離子聚合物電池。在鋰離子聚合物電池的情況下，與使用液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池相比，電解質(zhì)的 泄露非常少或不出現(xiàn)。因此，在鋰離子聚合物電池中可使用包括金屬箔和絕緣層的袋代替 金屬罐體作為電池外殼。

發(fā)明內(nèi)容
實(shí)施例涉及一種電池包，其中，由電池電芯、電芯接線片和內(nèi)部端子產(chǎn)生的熱被快 速地傳遞到正溫度系數(shù)(PTC)器件，以在電池電芯暴露于高溫時(shí)迅速地切斷電流。本發(fā)明的各方面提供一種電池包，所述電池包包括電池電芯，包括電芯接線片； 保護(hù)電路板，包括結(jié)合到電芯接線片的內(nèi)部端子和結(jié)合到內(nèi)部端子的正溫度系數(shù)(PTC)器 件；傳熱構(gòu)件，與電芯接線片接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與PTC器件以及電芯接線片接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，電池包可包括至少設(shè)置在電池電芯和保護(hù)電路板之間的框 架殼體，其中，傳熱構(gòu)件設(shè)置在框架殼體和電芯接線片之間。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與框架殼體接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與框架殼體分隔開(kāi)。根據(jù)本發(fā)明的各方面，電池包可包括至少設(shè)置在電池電芯和保護(hù)電路板之間的 框架殼體，其中，傳熱構(gòu)件設(shè)置在框架殼體和電芯接線片之間以及框架殼體和PTC器件之 間。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可將由電芯接線片和內(nèi)部端子之間的電流流動(dòng)產(chǎn) 生的熱傳遞到PTC器件。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與內(nèi)部端子接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可包括導(dǎo)熱丙烯酸泡沫帶。根據(jù)本發(fā)明的各方面，導(dǎo)熱丙烯酸泡沫帶可包括陶瓷顆粒、壓敏丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂和/ 或阻燃劑。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可包括導(dǎo)熱層；粘合層，設(shè)置在導(dǎo)熱層和電芯接 線片之間；絕熱絕緣層，設(shè)置在導(dǎo)熱層上且與電池電芯面對(duì)。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件還可包括絕熱絕緣層，設(shè)置在導(dǎo)熱層上且與電池電芯面對(duì)。根據(jù)本發(fā)明的各方面，絕熱絕緣層的導(dǎo)熱率可以是大約0. 03ff/m 至大約0. 06W/ m · k。根據(jù)本發(fā)明的各方面，絕熱絕緣層可包含泡沫聚苯乙烯隔熱材料、擠塑泡沫聚苯 乙烯板、玻璃棉、巖棉、泡沫聚乙烯隔熱材料、聚氨酯泡沫、蛭石和/或珍珠巖。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可包括導(dǎo)熱層；第一粘合層，設(shè)置在導(dǎo)熱層和電 芯接線片之間；第二粘合層，設(shè)置在導(dǎo)熱層的與第一粘合層相對(duì)的面上。根據(jù)本發(fā)明的各方面，保護(hù)電路板還可包括絕緣層；內(nèi)互連圖案和外互連圖案， 分別設(shè)置在絕緣層的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，并通過(guò)導(dǎo)電件彼此結(jié)合；保護(hù)層，設(shè)置為覆蓋內(nèi)互連圖 案，其中，內(nèi)部端子和PTC器件通過(guò)內(nèi)互連圖案彼此結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的各方面，內(nèi)部端子可延伸超過(guò)電芯接線片的邊緣，傳熱構(gòu)件與電芯 接線片、內(nèi)部端子和保護(hù)層接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與PTC器件接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與電芯接線片、內(nèi)部端子以及保護(hù)層的設(shè)置在 電芯接線片和內(nèi)部端子附近的部分接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與電芯接線片、內(nèi)部端子、PTC器件以及保護(hù)層 的設(shè)置在電芯接線片、內(nèi)部端子和PTC器件附近的部分接觸。本發(fā)明的各方面提供一種電池包，所述電池包包括保護(hù)電路板，包括設(shè)置在保護(hù) 電路板的一側(cè)上的端子以及設(shè)置在保護(hù)電路板的所述一側(cè)并結(jié)合到所述端子的正溫度系 數(shù)(PTC)器件；電池電芯，具有電芯接線片，電芯接線片連接到所述端子并結(jié)合在電池電芯 的電極和所述端子之間；傳熱構(gòu)件，與電芯接線片接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，電芯接線片可設(shè)置在所述端子上且在端子和電池電芯之 間。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可設(shè)置在電芯接線片和PTC器件兩者上。根據(jù)本發(fā)明的各方面，端子可延伸超過(guò)至少電芯接線片的邊緣，傳熱構(gòu)件與電芯 接線片和端子兩者接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與保護(hù)電路板的與電芯接線片和PTC器件鄰近 的部分接觸。 根據(jù)本發(fā)明的各方面，端子可延伸超過(guò)至少電芯接線片的邊緣，傳熱構(gòu)件與電芯 接線片、端子、PTC器件以及保護(hù)電路板的與電芯接線片、端子和PTC器件鄰近的部分接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，所述電池包可包括設(shè)置在電池電芯和保護(hù)電路板之間的框 架殼體。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與框架殼體接觸。根據(jù)本發(fā)明的各方面，傳熱構(gòu)件可與框架殼體分隔開(kāi)。根據(jù)本發(fā)明的各方面，電池電芯、電芯接線片和內(nèi)部端子中產(chǎn)生的熱通過(guò)傳熱構(gòu) 件快速地傳遞到PTC器件，以在電池電芯暴露于高溫時(shí)快速地切斷電流。因此，根據(jù)實(shí)施例 的電池包可具有提高了的穩(wěn)定性和可靠性。將在下面的描述中部分地闡述本發(fā)明的附加方面和/或優(yōu)點(diǎn)，部分地將通過(guò)描述 而變得明顯，或者可通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明而了解。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn) 將變得明顯且更容易理解，在附圖中圖IA示出了根據(jù)實(shí)施例的電池包的裝配透視圖；圖IB示出了圖IA的電池包的分解透視圖；圖2示出了根據(jù)實(shí)施例的電池包的保護(hù)電路模塊的底部透視圖；圖3A示出了在根據(jù)實(shí)施例的電池包中電池電芯和保護(hù)電路模塊彼此結(jié)合的狀態(tài) 的透視圖，圖3B示出了圖3A中的區(qū)域3的放大透視圖；圖4A示出了在根據(jù)實(shí)施例的電池包中傳熱構(gòu)件附著到電芯接線片和正溫度系數(shù) (PTC)器件的狀態(tài)的局部放大透視圖，圖4B示出了沿圖4A的線4-4截取的剖視圖；圖5示出了根據(jù)另一實(shí)施例的傳熱構(gòu)件的附著狀態(tài)的剖視圖；圖6示出了根據(jù)另一實(shí)施例的傳熱構(gòu)件的附著狀態(tài)的剖視圖；圖7示出了根據(jù)另一實(shí)施例的傳熱構(gòu)件的附著狀態(tài)的剖視圖；圖8示出了根據(jù)另一實(shí)施例的傳熱構(gòu)件的附著狀態(tài)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述示例實(shí)施例，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示 相同的元件；然而，本發(fā)明的各方面可以以不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)理解為局限于在此闡述 的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例將使本公開(kāi)是徹底的和完全的，并將把本發(fā)明的范圍充分 傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。應(yīng)該理解的是，當(dāng)例如層、膜、區(qū)域或基底的元件被稱(chēng)做“結(jié)合到” 另一元件時(shí)，該元件可直接電結(jié)合或直接物理結(jié)合到所述另一元件，或者也可存在中間元 件。相反，當(dāng)元件被稱(chēng)作“直接結(jié)合到”另一元件時(shí)，不存在中間元件。圖IA示出了根據(jù)實(shí)施例的電池包100的裝配透視圖，圖IB示出了圖IA的電池包 100的分解透視圖。參照?qǐng)DIA和圖1B，電池包100包括電池電芯110、保護(hù)電路模塊120、 框架殼體130、蓋140和標(biāo)簽150。電荷存儲(chǔ)在電池電芯110中和/或從電池電芯110釋放。根據(jù)圍繞電極組件的殼 體的材料，可將電池電芯110分為罐式電池電芯或袋式電池電芯。在本實(shí)施例中將描述袋 式電池電芯作為示例；然而，本發(fā)明的各方面不限于此。電池電芯110包括電極組件(未示出)、電芯接線片112和113和袋式殼體111。 電極組件包括正極、負(fù)極以及設(shè)置在正極和負(fù)極之間的隔膜。電解質(zhì)(例如固態(tài)電解質(zhì)、液 態(tài)電解質(zhì)和/或凝膠電解質(zhì))設(shè)置在電極組件中。電芯接線片112和113分別連接到電極 組件的正極和負(fù)極。電極組件設(shè)置在袋式殼體111中，使得電芯接線片112和113暴露到 袋式殼體111的外部。電芯接線片112和113延伸到袋式殼體111外部并彎曲，以連接到 保護(hù)電路模塊120。如所示，絕緣帶114和115分別設(shè)置在電芯接線片112和113上，以保 護(hù)電芯接線片112和113免于通過(guò)袋式殼體111而電短路。然而，不需要在所有方面中使 用帶114和115。電池電芯110具有頂表面110a、一對(duì)短側(cè)表面IlOb和110c、一對(duì)長(zhǎng)側(cè)表面IlOd 和IlOe以及底表面110f。保護(hù)電路模塊120設(shè)置在頂表面IlOa上。所述一對(duì)短側(cè)表面IlOb和IlOc和所述一對(duì)長(zhǎng)側(cè)表面IlOd和IlOe連接到頂表面110a。底表面IlOf與頂表 面IlOa面對(duì)并連接到側(cè)表面110b、110c、IlOd和IlOe0這里，所述一對(duì)短側(cè)表面IlOb和 IlOc表示在連接到電池電芯110的頂表面IlOa的側(cè)表面110b、110c、IlOd和IlOe中具有 相對(duì)窄的寬度的側(cè)表面。所述一對(duì)長(zhǎng)側(cè)表面IlOd和IlOe表示在連接到電池電芯110的頂 表面IlOa的側(cè)表面110b、110c、IlOd和IlOe中具有相對(duì)寬的寬度的側(cè)表面。保護(hù)電路模塊120設(shè)置在電池電芯110的頂表面IlOa上。保護(hù)電路模塊120結(jié)合 到電池電芯110以控制電池電芯110的充電和放電。示出的保護(hù)電路模塊120包括電路板 121、外部端子122、內(nèi)部端子(未示出)、正溫度系數(shù)(PTC)器件(未示出)和結(jié)合槽126。外部端子122設(shè)置在電路板121的頂表面上以使電路板121電連接到外部電子裝 置(未示出)。結(jié)合槽126形成在電路板121的長(zhǎng)邊的外周，以將保護(hù)電路模塊120物理結(jié) 合到框架殼體130。將在下面詳細(xì)描述保護(hù)電路模塊120?？蚣軞んw130設(shè)置在電池電芯110的在電池電芯110和保護(hù)電路模塊120之間的 至少一部分的周?chē)?，至少設(shè)置在電池電芯Iio的頂表面IlOa上，并物理結(jié)合到保護(hù)電路 模塊120?？蚣軞んw130覆蓋電池電芯110的頂表面110a、底表面IlOf以及一對(duì)短側(cè)表面 IlOb和110c，然而本發(fā)明的各方面不限于此。另外，框架殼體130將電池電芯110的一對(duì) 長(zhǎng)側(cè)表面IlOd和IlOe暴露到外部并覆蓋一對(duì)長(zhǎng)側(cè)表面IlOd和IlOe的橫向邊緣部分，然 而本發(fā)明的各方面不限于此。因此，框架殼體130具有容納空間Si，電池電芯110設(shè)置在容 納空間Sl中。具體地說(shuō)，框架殼體130包括平面部分131、132、133和134以及延伸表面131a、 132a、133a和134a。平面部分131、132、133和134分別覆蓋頂表面110a、一對(duì)短側(cè)表面 IlOb和IlOc以及底表面IlOf0延伸表面131a、132a、133a和134a從與電池電芯110的一 對(duì)長(zhǎng)側(cè)表面IlOd和IlOe的邊緣部分平行的平面部分131、132、133和134延伸，并朝電池 電芯110的長(zhǎng)側(cè)表面IlOd和IlOe的中心延伸，以覆蓋電池電芯110的一對(duì)長(zhǎng)側(cè)表面IlOd 和IlOe的邊緣部分。延伸表面131a、132a、133a和134a可以分別是平面部分131、132、133 和134的彎曲的端部。示出的框架殼體130包括設(shè)置在平面部分131上的支撐部分135、結(jié)合突起136和 肋137。每個(gè)支撐部分135從平面部分131向保護(hù)電路模塊120突出。支撐部分135可設(shè) 置在平面部分131的邊緣處和/或在平面部分131的中部區(qū)域中。當(dāng)保護(hù)電路模塊120設(shè) 置在平面部分131上方時(shí)，支撐部分135支撐保護(hù)電路模塊120，以在平面部分131和保護(hù) 電路模塊120之間提供空間。電芯接線片112和113、內(nèi)部端子(未示出)和正溫度系數(shù) (PTC)器件(未示出)設(shè)置在所提供的空間中。結(jié)合突起136從支撐部分135朝保護(hù)電路模塊120突起，并與保護(hù)電路模塊120 的結(jié)合槽126對(duì)應(yīng)或?qū)?zhǔn)。結(jié)合突起136插入到結(jié)合槽126中，以將保護(hù)電路模塊120物 理結(jié)合到框架殼體130。肋137從支撐部分135的橫向表面突出。肋137插入到蓋140 (將在后面描述) 的肋結(jié)合孔147中，以將框架殼體130物理結(jié)合到蓋140。包括上述組件的框架殼體130可通過(guò)注射成型工藝一體地形成；然而，本發(fā)明的 各方面不限于此，從而框架殼體130可以組合地形成。框架殼體130可由聚碳酸酯(PC)、 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)及其混合物中的一種形成，然而各方面不限于此。蓋140結(jié)合到電池電芯110的上部，以覆蓋設(shè)置在框架殼體130的平面部分131 和蓋140之間的內(nèi)部空間中的保護(hù)電路模塊120。蓋140包括蓋板141和從蓋板141向保 護(hù)電路模塊120延伸的側(cè)壁142。示出的蓋板141具有與電路板121的形狀大致相似的形 狀。蓋板141的內(nèi)表面可與電路板121的頂表面接觸。通孔143限定在蓋板141的與外部 端子122對(duì)應(yīng)的區(qū)域中，S卩，通孔143與外部端子122對(duì)準(zhǔn)。通孔143將外部端子122暴露 到外部，以使電池包100電連接到外部電子裝置(未示出)。側(cè)壁142包括設(shè)置在蓋140的各端上的端部144和145，所述端沿蓋140的縱向方 向相對(duì)地設(shè)置。側(cè)壁142還包括沿蓋140的兩側(cè)將端部144連接到端部145的連接部146。 這里，兩個(gè)端部144和145以及連接部146的一部分均可被標(biāo)簽150覆蓋；然而，各方面不 限于此，從而標(biāo)簽150可以不延伸為覆蓋蓋140的部分，并且也不是在所有方面會(huì)需要使用 標(biāo)簽150。此外，側(cè)壁142可包括肋結(jié)合孔147，肋結(jié)合孔147在各個(gè)連接部146的與框架殼 體130的肋137對(duì)應(yīng)的區(qū)域中限定從而與肋137對(duì)準(zhǔn)。然而，各方面不限于此，從而肋結(jié)合 孔147不必是穿過(guò)側(cè)壁142的孔，而可以是容納肋137的突起。框架殼體130的肋137插 入到肋結(jié)合孔147中，以將框架殼體130物理結(jié)合到蓋140。標(biāo)簽150附著至Ij電池電芯110的側(cè)表面IlObU 10c、1 IOd和1 IOe。示出的標(biāo)簽150 覆蓋蓋140的兩個(gè)端部144和145的部分以及連接部146的部分。標(biāo)簽150可改善電池電 芯110、框架殼體130和蓋140之間的結(jié)合。圖2示出了根據(jù)實(shí)施例的電池包100的保護(hù)電路模塊120的底部透視圖。參照?qǐng)D 2，電路板121設(shè)置有絕緣層121a。電路板121包括電路127a，檢測(cè)電池電芯110的充電 電壓、放電電壓和電流；開(kāi)關(guān)127b，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)充電電壓、過(guò)放電電壓或過(guò)電流條件時(shí)切斷 電流。在電路板121上的面對(duì)電池電芯110的一側(cè)上內(nèi)部端子123和124設(shè)置在電路板 121上。內(nèi)部端子123和124可通過(guò)直接焊接結(jié)合到電池電芯110的電芯接線片上。這里， 內(nèi)部端子123和電芯接線片112可結(jié)合到保護(hù)電路模塊120的正極互連圖案(未示出)，內(nèi) 部端子124和電芯接線片113可通過(guò)正溫度系數(shù)(PTC)器件125結(jié)合到保護(hù)電路模塊120 的負(fù)極互聯(lián)圖案。PTC器件125安裝在電路板121上。PTC器件125結(jié)合到內(nèi)部端子124，以在電池 電芯110的溫度超過(guò)預(yù)定溫度時(shí)切斷電流，從而防止出現(xiàn)由于電池電芯的過(guò)熱導(dǎo)致的不正 常狀態(tài)。然而，各方面不限于此，從而PTC器件125可連接到內(nèi)部端子123而不是內(nèi)部端子 124。此外，PTC器件125具有幾百歐姆的室溫電阻以及大約75°C至大約120°C的操作 溫度。PTC器件125可包括能夠被表面安裝在電路板121上的電芯片PTC熱敏電阻，然而各 方面不限于此。雖然在下面參照?qǐng)D6詳細(xì)地描述，但是傳熱構(gòu)件(未示出)可以一體地附著到電 芯接線片、內(nèi)部端子124和PTC器件125，以將電芯接線片和內(nèi)部端子124中產(chǎn)生的熱快速 地傳遞到PTC器件125。圖3A示出了在根據(jù)實(shí)施例的電池包100中電池電芯110和保護(hù)電路模塊120彼此結(jié)合的透視圖。圖3B示出了圖3A中的區(qū)域3的放大透視圖。參照?qǐng)D3A和圖3B，電池 電芯110的電芯接線片112連接到內(nèi)部端子123。內(nèi)部端子123設(shè)置在保護(hù)電路模塊120 的電路板121上。例如，電芯接線片112可通過(guò)超聲波焊接、電阻焊接或激光焊接連接到內(nèi) 部端子123，然而，各方面不限于此。此外，電池電芯110的電芯接線片113連接到內(nèi)部端子
124。內(nèi)部端子124設(shè)置在保護(hù)電路模塊120的電路板121上。例如，電芯接線片113可通 過(guò)超聲波焊接、電阻焊接或激光焊接連接到內(nèi)部端子124，然而、各方面不限于此。雖然在圖 3A和圖3B中不可見(jiàn)，但是電芯接線片112和113經(jīng)過(guò)框架殼體130的平面部分131延伸到 袋式殼體111外部，并被彎曲成L形以連接到在平面部分131與電芯接線片112和113之 間形成間隙的內(nèi)部端子123和124。由于PTC器件125電連接到并結(jié)合到內(nèi)部端子124，并且內(nèi)部端子124結(jié)合到電芯 接線片113，所以PTC器件125結(jié)合到電芯接線片113。參照?qǐng)D1B、圖3A和圖3B，圖IB的框架殼體130的平面部分131設(shè)置在電池電芯 110和保護(hù)電路模塊120之間。由于框架殼體130由具有低的導(dǎo)熱率的樹(shù)脂形成，所以電池 電芯110的熱沒(méi)有被快速地傳遞到PTC器件125。因此，當(dāng)電池電芯110的溫度超過(guò)其允許 溫度時(shí)，PTC器件125不會(huì)快速地操作。圖4A示出了在根據(jù)實(shí)施例的電池包100中傳熱構(gòu)件附著到電芯接線片113 (未示 出)和正溫度系數(shù)(PTC)器件125的局部放大透視圖，圖4B示出了沿圖4A的線4_4截取 的剖視圖。這里，為了便于理解，在圖4A中未示出框架殼體130，而在圖4B中示出了框架殼 體的平面部分131。參照?qǐng)D4A和圖4B，電芯接線片113連接到內(nèi)部端子124。雖然在圖4A和圖4B中 不可見(jiàn)，但是電芯接線片113經(jīng)過(guò)框架殼體130的平面部分131延伸到袋式殼體111外部， 并被彎曲成L形以連接到在平面部分131與電芯接線片113之間形成間隙的內(nèi)部端子124。 傳熱構(gòu)件160在上述間隙內(nèi)附著到電芯接線片113和PTC器件125。示出的傳熱構(gòu)件160 具有整體板形，然而各方面不限于此。當(dāng)電流從電芯接線片113流到內(nèi)部端子124或從內(nèi) 部端子124流到電芯接線片113時(shí)，在電芯接線片113和內(nèi)部端子124的接觸區(qū)域中出現(xiàn) 較大的接觸電阻。結(jié)果，在接觸區(qū)域中產(chǎn)生大量的熱。具體地說(shuō)，當(dāng)過(guò)電流在電池電芯110 中流過(guò)并產(chǎn)生熱時(shí)，電芯接線片113和內(nèi)部端子124產(chǎn)生大量的熱。在這種情況下，電芯接 線片113和內(nèi)部端子124中產(chǎn)生的熱通過(guò)傳熱構(gòu)件160快速地且直接地傳遞到PTC器件
125。因此，雖然具有差的熱傳導(dǎo)性的平面部分131設(shè)置在電池電芯110和PTC器件125之 間，但是可由于電芯接線片113和內(nèi)部端子124中產(chǎn)生的熱通過(guò)傳熱構(gòu)件160被直接傳遞 到PTC器件125，所以PTC器件125快速地操作。也就是說(shuō)，當(dāng)電池電芯過(guò)熱時(shí)，電流被快速 地切斷。因此，提高了電池電芯110的穩(wěn)定性和可靠性。此外，傳熱構(gòu)件160的一個(gè)表面可 附著或緊密地粘附到電芯接線片113、內(nèi)部端子124和PTC器件125，傳熱構(gòu)件160的另一 表面可緊密地粘附到框架殼體的平面部分131或與框架殼體的平面部分131分開(kāi)。傳熱構(gòu) 件160可緊密地粘附到框架殼體的平面部分131以提高關(guān)于電池電芯110的熱敏性。參照?qǐng)D4B，電路板121包括絕緣層121a，具有板形；互連圖案121b、121c和121d， 設(shè)置在絕緣層121a的表面上；導(dǎo)電件(conductive via) 121e，使設(shè)置在絕緣層121a的相對(duì) 表面上的互連圖案121c與互連圖案121d彼此電連接；保護(hù)層121f和121g，覆蓋互連圖案 121b、121c和121d。這里，雖然描述雙層電路板121作為示例，但是電路板121不限于此。例如，電路板121可具有多層結(jié)構(gòu)。內(nèi)部端子124連接到互連圖案121b。此外，電芯接線片113連接到內(nèi)部端子124。 PTC器件125包括端子125a和125b以及PTC器件材料125c。端子125a連接到互連圖案 121b，另一端子125b連接到互連圖案121c。此外，雖然未示出，但是互連圖案121d可結(jié)合 到外部端子(例如，負(fù)極端子)。內(nèi)部端子124可與互連圖案121b—體地形成。此外，可在 互連圖案121b上厚厚地涂覆鍍層來(lái)形成內(nèi)部端子124。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，電芯接線片113和內(nèi)部端子124中產(chǎn)生的熱可以通過(guò)互連圖案 121b傳遞到PTC器件125。然而，由于互連圖案121b具有薄的厚度，所以與傳熱構(gòu)件160 相比，大量的熱沒(méi)有有效地通過(guò)互連圖案121b傳遞。雖然不需要，但是互連圖案121b可具 有較厚的厚度來(lái)提高通過(guò)互連圖案121b的傳熱效率。熱通過(guò)三條路徑傳遞到PTC器件125。首先，熱通過(guò)框架殼體130的平面部分131 從電池電芯110傳遞到PTC器件125。第二，熱通過(guò)互連圖案121b從電芯接線片113和內(nèi) 部端子124傳遞到PTC器件125。第三，熱通過(guò)傳熱構(gòu)件160從電芯接線片113和內(nèi)部端子 124傳遞到PTC器件125。在這三條路徑中，當(dāng)熱通過(guò)傳熱構(gòu)件160傳遞時(shí)，傳熱效率最有 效。其次，當(dāng)熱通過(guò)互連圖案121b和框架殼體的平面部分131傳遞時(shí)，傳熱是有效的。傳熱構(gòu)件160可包括電絕緣且導(dǎo)熱的任何構(gòu)件。例如，傳熱構(gòu)件160可包括包含 陶瓷顆粒、壓敏丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂和/或阻燃劑的導(dǎo)熱丙烯酸泡沫帶(acrylic foam tape)，然 而各方面不限于此。此外，傳熱構(gòu)件160可包括導(dǎo)熱層161和粘合層162。也就是說(shuō)，由于 導(dǎo)熱層161會(huì)不具有粘性，所以薄的粘合層162可設(shè)置在導(dǎo)熱層161的表面上。粘合層162 可設(shè)置在導(dǎo)熱層161的一個(gè)表面或兩面的表面上。也就是說(shuō)，傳熱構(gòu)件160可具有雙面粘 合帶的形狀，其中，粘合層162設(shè)置在導(dǎo)熱層161的兩面的表面上。參照?qǐng)D4B，粘合層162僅設(shè)置在導(dǎo)熱層161的一個(gè)表面上，以將傳熱構(gòu)件160附著 到電芯接線片113和PTC器件125。此外，絕熱絕緣層163還設(shè)置在傳熱構(gòu)件160上。絕熱 絕緣層163防止在將熱從電芯接線片113吸收到導(dǎo)熱層161中之后熱被散放到外部。因此， 通過(guò)電芯接線片113吸收的熱在導(dǎo)熱層161中保持一段時(shí)間，以進(jìn)一步提高PTC器件125 處的導(dǎo)熱率。絕熱絕緣層163可由導(dǎo)熱率為大約0. 03ff/m · k至大約0. 06ff/m · k的材料形 成。例如，絕熱絕緣層163可由以下材料形成泡沫聚苯乙烯隔熱材料、擠塑泡沫聚苯乙烯 板、由玻璃棉制成的隔熱材料、由巖棉制成的隔熱材料、泡沫聚乙烯隔熱材料、聚氨酯泡沫、 蛭石、珍珠巖及其組合與等同物，然而不限于此。此外，當(dāng)意圖通過(guò)平面部分131將從電池 電芯110傳遞的熱有效地傳遞到傳熱構(gòu)件160時(shí)，可省略絕熱絕緣層163。此外，可在下面 的描述中省略絕熱絕緣層163。示出的傳熱構(gòu)件160包括導(dǎo)熱層161和粘合層162。來(lái)自韓國(guó)公司SamdoInd.的 商業(yè)模型 SD-AT090、SD-AT040C、SD-AT045、STC-2400 和 STC-2250 中的一個(gè)可用作傳熱構(gòu) 件160。例如，STC-2250的物理性能如下。表 權(quán)利要求
1.一種電池包，包括 電池電芯，包括電芯接線片；保護(hù)電路板，包括結(jié)合到電芯接線片的內(nèi)部端子和結(jié)合到內(nèi)部端子的正溫度系數(shù)器件；傳熱構(gòu)件，與電芯接線片接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與正溫度系數(shù)器件接觸。
3.如權(quán)利要求1所述的電池包，所述電池包還包括至少設(shè)置在電池電芯和保護(hù)電路板 之間的框架殼體，其中，傳熱構(gòu)件設(shè)置在框架殼體和電芯接線片之間。
4.如權(quán)利要求3所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與框架殼體接觸。
5.如權(quán)利要求3所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與框架殼體分隔開(kāi)。
6.如權(quán)利要求2所述的電池包，所述電池包還包括至少設(shè)置在電池電芯和保護(hù)電路板 之間的框架殼體，其中，傳熱構(gòu)件設(shè)置在框架殼體和電芯接線片之間以及框架殼體和正溫度系數(shù)器件之間。
7.如權(quán)利要求6所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與框架殼體接觸。
8.如權(quán)利要求6所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與框架殼體分隔開(kāi)。
9.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件將由電芯接線片和內(nèi)部端子之間的電 流流動(dòng)產(chǎn)生的熱傳遞到正溫度系數(shù)器件。
10.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與內(nèi)部端子接觸。
11.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件包括導(dǎo)熱丙烯酸泡沫帶。
12.如權(quán)利要求11所述的電池包，其中，導(dǎo)熱丙烯酸泡沫帶包括陶瓷顆粒、壓敏丙烯酸 類(lèi)樹(shù)脂和/或阻燃劑。
13.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件包括 導(dǎo)熱層；粘合層，設(shè)置在導(dǎo)熱層和電芯接線片之間； 絕熱絕緣層，設(shè)置在導(dǎo)熱層上且與電池電芯面對(duì)。
14.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件包括絕熱絕緣層，設(shè)置在導(dǎo)熱層上且與電池電芯面對(duì)，使得導(dǎo)熱層設(shè)置在絕熱絕緣層和電 芯接線片之間。
15.如權(quán)利要求14所述的電池包，其中，絕熱絕緣層的導(dǎo)熱率為0.03ff/m -k至0. 06ff/m-k0
16.如權(quán)利要求14所述的電池包，其中，絕熱絕緣層包含泡沫聚苯乙烯隔熱材料、擠塑 泡沫聚苯乙烯板、玻璃棉、巖棉、泡沫聚乙烯隔熱材料、聚氨酯泡沫、蛭石和/或珍珠巖。
17.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件包括 導(dǎo)熱層；第一粘合層，設(shè)置在導(dǎo)熱層和電芯接線片之間； 第二粘合層，設(shè)置在導(dǎo)熱層的與第一粘合層相對(duì)的面上。
18.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，保護(hù)電路板還包括 絕緣層；內(nèi)部互連圖案和外部互連圖案，分別設(shè)置在絕緣層的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，并通過(guò)導(dǎo)電件彼此結(jié)合；保護(hù)層，設(shè)置為覆蓋互連圖案， 其中，內(nèi)部端子和正溫度系數(shù)器件通過(guò)內(nèi)互部連圖案彼此結(jié)合。
19.如權(quán)利要求18所述的電池包，其中，內(nèi)部端子延伸超過(guò)電芯接線片的邊緣，傳熱構(gòu) 件與電芯接線片、內(nèi)部端子和保護(hù)層接觸。
20.如權(quán)利要求19所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與正溫度系數(shù)器件接觸。
21.如權(quán)利要求18所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與電芯接線片、內(nèi)部端子以及保護(hù)層 的設(shè)置在電芯接線片和內(nèi)部端子附近的部分接觸。
22.如權(quán)利要求18所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與電芯接線片、內(nèi)部端子、正溫度系 數(shù)器件以及保護(hù)層的設(shè)置在電芯接線片、內(nèi)部端子和正溫度系數(shù)器件附近的部分接觸。
23.—種電池包，包括保護(hù)電路板，包括設(shè)置在保護(hù)電路板的一側(cè)上的端子以及設(shè)置在保護(hù)電路板的所述一 側(cè)并結(jié)合到所述端子的正溫度系數(shù)器件；電池電芯，具有電芯接線片，電芯接線片連接到所述端子并結(jié)合在電池電芯的電極和 所述端子之間；傳熱構(gòu)件，與電芯接線片接觸。
24.如權(quán)利要求23所述的電池包，其中，電芯接線片設(shè)置在所述端子上且在所述端子 和電池電芯之間。
25.如權(quán)利要求23所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件設(shè)置在電芯接線片和正溫度系數(shù)器 件上。
26.如權(quán)利要求23所述的電池包，其中，所述端子延伸超過(guò)至少電芯接線片的邊緣，傳 熱構(gòu)件與電芯接線片和所述端子接觸。
27.如權(quán)利要求25所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與保護(hù)電路板的與電芯接線片和正 溫度系數(shù)器件鄰近的部分接觸。
28.如權(quán)利要求25所述的電池包，其中，所述端子延伸超過(guò)至少電芯接線片的邊緣，傳 熱構(gòu)件與電芯接線片、端子、正溫度系數(shù)器件以及保護(hù)電路板的與電芯接線片、端子和正溫 度系數(shù)器件鄰近的部分接觸。
29.如權(quán)利要求23所述的電池包，所述電池包還包括框架殼體，設(shè)置在電池電芯和保護(hù)電路板之間。
30.如權(quán)利要求29所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與框架殼體接觸。
31.如權(quán)利要求29所述的電池包，其中，傳熱構(gòu)件與框架殼體分隔開(kāi)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電池包，所述電池包包括電池電芯，包括電芯接線片；保護(hù)電路板，包括結(jié)合到電芯接線片的內(nèi)部端子和結(jié)合到內(nèi)部端子的正溫度系數(shù)(PTC)器件；傳熱構(gòu)件，與電芯接線片接觸。傳熱構(gòu)件可附著到電芯接線片與PTC器件。電池電芯、電芯接線片和內(nèi)部端子中產(chǎn)生的熱通過(guò)傳熱構(gòu)件快速地傳遞到PTC器件，以在電池電芯暴露于高溫時(shí)快速地切斷電流。因此，電池包可具有提高了的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)H01M2/02GK101997093SQ20101025369
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者張營(yíng)喆, 金炯信 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社