新穎結(jié)構(gòu)的配電板和包括配電板的電池模塊的制作方法
【專利摘要】提供一種配電板，在該配電板中用于測量溫度的開關(guān)裝置被安裝在印刷電路板（PCB）上，被電連接到組成電池模塊的單元電池的電路被印刷在該印刷電路板上。根據(jù)本發(fā)明的配電板包括：上板，該上板具有一對開關(guān)裝置、在開關(guān)裝置之間的溫度檢測裝置以及至少一個豎直通孔，溫度檢測裝置電連接到電路；以及下板，在與豎直通孔和溫度檢測裝置相對應(yīng)的位置處發(fā)熱墊被布置在該下板上。
【專利說明】新穎結(jié)構(gòu)的配電板和包括配電板的電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新穎結(jié)構(gòu)的配電板和包括該配電板的電池模塊，并且更加具體地，涉及一種配電板，該配電板具有被安裝在印刷電路板(PCB)上的用于溫度測量的開關(guān)元件，該印刷電路板(PCB)具有被電連接到組成電池模塊的單元電池的電路，配電板包括:上板，該上板具有一對開關(guān)元件、溫度檢測元件、以及一個或者多個豎直通孔，開關(guān)元件被電連接到電路，溫度檢測元件和豎直通孔被布置在開關(guān)元件之間；和下板，該下板在與豎直通孔和溫度檢測元件相對應(yīng)的位置處具有發(fā)熱墊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動裝置的日益發(fā)展，對這種移動裝置的需求已經(jīng)增加，對作為用于移動裝置的能量源的二次電池的需求也急劇增加。因此，已經(jīng)對滿足各種需求的二次電池進行了許多研究。
[0003]就電池的材料而言，對于具有高能量密度、放電電壓、以及輸出穩(wěn)定性的二次電池的需求非常高。就電池的形狀而言，對于棱柱狀電池或者袋狀電池的需求非常高，該棱柱狀電池或者袋狀電池足夠薄以應(yīng)用于諸如移動電話的產(chǎn)品并且可以被用作通過堆疊具有高集成的電池制造的電池模塊的電池。
[0004]雖然鋰二次電池具有上述優(yōu)點，但是鋰二次電池具有安全性低的基本問題。例如，如果電池被過度充電，在電池的電極處的電解質(zhì)分解被加速，因此從電池產(chǎn)生易燃氣體。而且，由于諸如內(nèi)部短路的各種原因引起的電池的過電流增加電池的溫度，因此引起組成電池的成分的分解。根據(jù)情形，電池可能爆炸。而且，由于除了過電流之外的原因引起電池的溫度的增加可能引起上述問題。為此，要解決上述問題的各種安全元件被安裝在鋰二次電池中。
[0005]具體地，二次電池的保護電路主要感測二次電池的電壓、電流、以及溫度以檢查二次電池的狀態(tài)。通常，保護電路感測電池單元的溫度和場效應(yīng)晶體管(FET)元件的溫度并且當(dāng)感測到的溫度超過預(yù)定的溫度時執(zhí)行保護功能。
[0006]圖1是示出傳統(tǒng)的配電板10的一部分的平面圖。參考圖1，配電板10包括一對開關(guān)元件12和被布置在開關(guān)元件12之間的溫度檢測元件(未示出)。熱膠(thermal glue) 15被涂覆到溫度檢測元件(未示出)。
[0007]通過熱膠15測量開關(guān)元件12的溫度。然而，在上面的結(jié)構(gòu)中，測量到的溫度可能取決于熱膠的傳熱系數(shù)而改變。而且，由于熱膠的散熱效果，難以精確地測量開關(guān)元件12的溫度。另外，由于在電池管理單元(BMU)的制造期間制造工藝的數(shù)目的增加，制造成本和故障率可能增加。
[0008] 因此，存在對于如下技術(shù)的高度需求，其能夠減少電池的制造成本并且同時精確地測量電池的溫度且確保所期望的安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]技術(shù)問題
[0010]因此，已經(jīng)提出本發(fā)明以解決上述問題以及仍未解決的其它的技術(shù)問題。
[0011]本發(fā)明的目的是為了提供一種新穎的配電板，該配電板包括豎直通孔和發(fā)熱墊，從而防止測量的電池溫度由于傳熱系數(shù)而被改變并且減少故障率。
[0012]問題的解決方案
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過配電板的供應(yīng)能夠完成以上和其它目的，該配電板具有被安裝在印刷電路板(PCB)上的用于溫度測量的開關(guān)元件，該印刷電路板(PCB)具有被電連接到組成電池模塊的單元電池的電路，配電板包括:上板，該上板具有一對開關(guān)元件、溫度檢測元件、以及一個或者多個豎直通孔，開關(guān)元件被電連接到電路，溫度檢測元件和豎直通孔被布置在開關(guān)元件之間；和下板，該下板在與豎直通孔和溫度檢測元件相對應(yīng)的位置處具有發(fā)熱墊。
[0014]在傳統(tǒng)的配電板中，熱膠被涂覆到溫度檢測元件。結(jié)果，取決于熱膠的傳熱系數(shù)，測量的溫度可能改變，并且因此難以精確地測量溫度。
[0015]與傳統(tǒng)的配電板相比較，根據(jù)本發(fā)明的配電板不使用熱膠。因此，根據(jù)本發(fā)明的配電板不受熱膠的傳熱系數(shù)影響。另外，難以防止開關(guān)元件的溫度由于熱膠的散熱效應(yīng)而被不精確地測量。
[0016]開關(guān)元件被電連接到組成電池模塊的單元電池，以控制在單元電池中流動的電流。開關(guān)元件被連接到用于檢測單元電池的電壓和/或電流的保護電路以控制開關(guān)元件。 [0017]開關(guān)元件沒有被特別地限制，只要開關(guān)元件控制單元電池的過度充電、過度放電、以及過電流。例如，場效應(yīng)晶體管(FET)元件或者晶體管可以被用作開關(guān)元件。優(yōu)選地,FET元件被用作開關(guān)元件。
[0018]優(yōu)選地，上板和下板是集成的。上板和下板可以以各種方式集成。例如，通過熱焊接、結(jié)合、或者插入注入成型可以集成上板和下板。
[0019]在優(yōu)選示例中，發(fā)熱墊可以感測從開關(guān)元件產(chǎn)生的熱并且將感測到的熱傳遞到溫度檢測元件。即，配電板被配置成具有包括豎直通孔和發(fā)熱墊的新穎的結(jié)構(gòu)。因此，通過豎直通孔傳遞的溫度通過發(fā)熱墊被傳遞到溫度檢測元件，并且因此，精確的溫度測量是可能的。
[0020]發(fā)熱墊是由呈現(xiàn)高導(dǎo)熱性的金屬材料諸如鋁或者鋁合金形成，使得發(fā)熱墊能夠更加容易地傳遞從開關(guān)元件產(chǎn)生的熱。
[0021]在另一優(yōu)選示例中，溫度檢測元件可以是芯片熱敏電阻。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種包括配電板的電池模塊。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種包括電池模塊的電池組。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的電池組可以被用作中大型裝置的電源。中大型裝置可以是電動車輛、混合動力電動車輛、插電式混合動力電動車輛、或者蓄電系統(tǒng)。
[0025]包括電池模塊的電池組和包括電池模塊的中大型電池組的結(jié)構(gòu)和制造方法在本發(fā)明所屬領(lǐng)域中是公知的，因此將省略其詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]結(jié)合附圖并根據(jù)下面的詳細描述，將會更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特點和其它優(yōu)點，其中:
[0027]圖1是示出傳統(tǒng)的配電板的一部分的平面圖；
[0028]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的配電板的分解透視圖；以及
[0029]圖3是示出在圖2中示出的配電板的一部分的平面圖。
【具體實施方式】
[0030]現(xiàn)在，將會參考附圖詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，應(yīng)注意的是，本發(fā)明的范圍不受到被圖示的實施例的限制。
[0031]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的配電板100的分解透視圖，并且圖3是示出在圖2中示出的配電板100的一部分的平面圖。
[0032]參考這些附圖，配電板100包括上板110和下板120。在上板110處形成有一對場效應(yīng)晶體管(FET)元件111、芯片熱敏電阻元件112和一個或者多個豎直通孔115。芯片熱敏電阻元件112和豎直通孔115被布置在FET元件111之間。為了方便描述，在圖2中示出相互分離的上板110和下板120。然而，如先前所描述的，可以以各種方式集成上板110和下板120。
[0033]在下板120處安裝由呈現(xiàn)高導(dǎo)熱性的材料形成的發(fā)熱墊125，使得加熱板125對應(yīng)于豎直通孔115和芯片熱敏電阻元件112。
[0034]發(fā)熱墊125 感測從FET元件111產(chǎn)生的熱并且將感測到的熱傳遞到芯片熱敏電阻元件112。因此，發(fā)熱墊125能夠在不影響傳熱系數(shù)的情況下精確地測量FET元件111的溫度。
[0035]盡管為了說明性目的已經(jīng)公開本發(fā)明的示例性實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會認識到，在不背離如隨附的權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，各種修改、添加和替代是可能的。
[0036]本發(fā)明的效果
[0037]根據(jù)上面的描述顯然的是，根據(jù)本發(fā)明的配電板包括豎直通孔和發(fā)熱墊。因此，能夠防止測量的電池的溫度由于傳熱系數(shù)而被改變，從而精確地檢測電池的溫度并且減少故障率。
【權(quán)利要求】
1.一種配電板，所述配電板具有被安裝在印刷電路板(PCB)上的用于溫度測量的開關(guān)元件，所述印刷電路板(PCB)具有被電連接到構(gòu)成電池模塊的單元電池的電路，所述配電板包括: 上板，所述上板具有一對開關(guān)元件、溫度檢測元件、以及一個或者多個豎直通孔，所述開關(guān)元件被電連接到所述電路，所述溫度檢測元件和所述豎直通孔被布置在所述開關(guān)元件之間；和 下板，所述下板在與所述豎直通孔和所述溫度檢測元件相對應(yīng)的位置處具有發(fā)熱墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電板，其中，所述開關(guān)元件是場效應(yīng)晶體管(FET)元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電板，其中，所述上板和所述下板是集成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電板，其中，所述發(fā)熱墊感測從所述開關(guān)元件產(chǎn)生的熱并且將所感測到的熱傳遞到所述溫度檢測元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電板，其中，所述發(fā)熱墊由呈現(xiàn)高導(dǎo)熱性的材料形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電板，其中，所述溫度檢測元件是芯片熱敏電阻。
7.—種電池模塊,所述電池模塊包括根據(jù)權(quán)利要求6所述的配電板。
8.一種電池組 ，所述電池組包括根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組，其中，所述電池組被用作裝置的電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池組，其中，所述裝置是電動車輛、混合動力電動車輛、插電式混合動力電動車輛、或者蓄電系統(tǒng)。
【文檔編號】H01M10/48GK104025368SQ201280048652
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月13日
【發(fā)明者】李賢敏, 李在瓚 申請人:株式會社Lg 化學(xué)