本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，具體地，涉及一種電池模組和使用該電池模組的筆記本電腦。

背景技術(shù)：

隨著各類電子設(shè)備的廣泛使用，電芯做為能源提供者至關(guān)重要。例如，筆記本電池通常使用鋰離子電池作為電源，其中，鋰離子電池具有能量密度高、重量輕的特點。由于鋰離子電池的產(chǎn)品特性，需要對電池進行充電、放電、溫度等保護，以確保使用過程中的安全性。

在現(xiàn)有技術(shù)中，為了能夠?qū)﹄娦咀龅竭^充電、過放電、過電流及短路等保護作用。以筆記本電池為例，通常需要使用緊貼電池的溫度開關(guān)，以與設(shè)置在保護線路板上的保險裝置組成二次保護。其中現(xiàn)有的保險裝置具有三個引腳，其中兩個引腳與電池串聯(lián)，一個引腳用于連接發(fā)熱電路和電池保護芯片。這樣，所實現(xiàn)的保護如下：1、當電池溫度升高時，緊貼電池的溫度開關(guān)會感應(yīng)到溫度，當這個溫度達到溫度開關(guān)的觸發(fā)溫度時，溫度開關(guān)啟動，把電路斷開，實現(xiàn)溫度保護；2、當電池過充而出現(xiàn)過電壓狀態(tài)時，保護芯片輸出電壓信號從而控制熔斷保險裝置，實現(xiàn)過充電保護。

上述現(xiàn)有技術(shù)，雖然能夠起到對電池的過流、過溫和過充的保護，但是溫度開關(guān)與保險裝置各自起到各自的作用，這兩種元件功能獨立、單一，需要同時使用才能實現(xiàn)鋰離子電池的保護，從而會導致電池產(chǎn)品成本的增加和空間占用。隨著社會發(fā)展和技術(shù)的提升，用戶越來越需要輕薄化和性價比高的產(chǎn)品，因此需要在產(chǎn)品技術(shù)上進行革新，實現(xiàn)體積減小成本降低的突破。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種電池模組，該電池模組結(jié)構(gòu)精簡并且可以同時具有過流和過溫，以及過充等可控保護的防護性能。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種筆記本電腦，該筆記本電腦使用本發(fā)明提供的電池模組。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種電池模組，該包括電芯、保護線路板和設(shè)置在該保護線路板上的電池保護芯片，所述電池模組還包括保險裝置，該保險裝置包括第一引腳、第二引腳和第三引腳，所述保險裝置包括貼附于所述電芯上的絕緣導熱基板，所述第一引腳和第二引腳間隔設(shè)置在該絕緣導熱基板上并且通過保險熔絲電連接，所述絕緣導熱基板上還連接有發(fā)熱模塊，所述第三引腳與該發(fā)熱模塊電連接，其中所述第一引腳和所述第二引腳串聯(lián)在所述電芯的充放電主回路中，所述第三引腳與所述電池保護芯片電連接。

可選地，所述第三引腳和所述電池保護芯片之間設(shè)置有位于所述保護線路板上的mos管。

可選地，所述第一引腳與所述電芯的電極端子直接相連。

可選地，所述第一引腳、保險熔絲、第二引腳沿長度方向延伸地貼附于所述絕緣導熱基板的第一側(cè)面上，所述第三引腳垂直于該長度方向延伸并與所述發(fā)熱模塊共同貼附于所述絕緣導熱基板的與所述第一側(cè)面相反的第二側(cè)面上，所述第二引腳通過連接件連接到所述線路保護板上，所述第三引腳與所述保護線路板直接連接。

可選地，所述保險熔絲包括熔絲本體和涂覆在該熔絲本體上的助熔劑。

可選地，所述保險熔絲的熔點為65～100℃。

可選地，所述保險熔絲通過絕緣層封裝在所述絕緣導熱基板上。

可選地，所述保險熔絲形成為貼附于所述絕緣導熱基板上的片狀結(jié)構(gòu)。

可選地，所述絕緣導熱基板的第一側(cè)面上設(shè)置有一對間隔設(shè)置的基板電極，所述第一引腳和所述第二引腳分別連接在該基板電極上，并且所述保險熔絲連接在所述一對基板電極之間。

可選地，所述第一引腳和第二引腳分別形成為貼附于所述絕緣導熱基板的所述第一側(cè)面上的片狀結(jié)構(gòu)，所述發(fā)熱模塊和所述第三引腳分別形成為貼附于所述絕緣導熱基板與所述第一側(cè)面相反的第二側(cè)面上的片狀結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種筆記本電腦，該筆記本電腦上安裝有本發(fā)明提供的電池模組。

通過上述技術(shù)方案，貼附于電芯的絕緣導熱基板能夠在工作時實時感應(yīng)電芯的溫度，從而通過將溫度傳導給保險熔絲而使得保險熔絲熔斷，即實現(xiàn)對電池的過溫保護。并且，同時保險熔絲能夠在電流過大時熔斷而起到過流保護功能。另外，通過第三引腳連接的發(fā)熱模塊可以接收電池保護芯片的控制信號而受控發(fā)熱來熔斷保險熔絲，從而實現(xiàn)對電池的過充等可控保護。這樣，通過保險裝置，能夠簡化電池的電路設(shè)計，減少電子元件的使用量，使得保護線路板的面積可以進一步減少，設(shè)計更加靈活，有利于電池模組和使用該電池模組的筆記本電腦的小型輕量化。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明一種實施方式提供的電池模組的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一種實施方式提供的保險裝置的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種實施方式提供的電池模組的電路原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明一種實施方式提供一種電池模組，使用該電池模組的筆記本電腦。其中，電池模組包括電芯b，保護線路板p和設(shè)置在該保護線路板p上的電池保護芯片u1，其中電芯b可以為串聯(lián)的多個，例如在本實施方式中為三個即第一電芯b1、第二電芯b2和第三電芯b3。其中，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的電池模組還包括保險裝置scf，該保險裝置scf包括第一引腳1、第二引腳2和第三引腳3，該保險裝置包括用于貼附電芯b上的絕緣導熱基板4，第一引腳1和第二引腳2間隔設(shè)置在該絕緣導熱基板4上并且通過保險熔絲5電連接，絕緣導熱基板4上還連接有發(fā)熱模塊6，第三引腳3與該發(fā)熱模塊6電連接。其中第一引腳1和第二引腳2串聯(lián)在電芯b的充放電主回路中，從而使得保險裝置scf能夠?qū)﹄娦綽的充放電主回路進行切斷，從而保護電池模組。另外，可以使得第三引腳3與電池保護芯片u1電連接。

這樣，貼附于電芯b的絕緣導熱基板4能夠在工作時實時感應(yīng)電芯b的溫度，從而通過將溫度傳導給保險熔絲5而使得保險熔絲5熔斷，即，實現(xiàn)對電池的過溫保護。并且，同時保險熔絲5能夠在電流過大時熔斷而起到過流保護功能。另外，通過第三引腳連接的發(fā)熱模塊6可以接收電池保護芯片u1的控制信號而受控發(fā)熱來熔斷保險熔絲5，從而實現(xiàn)對電池的過充等可控保護。這樣，通過保險裝置，能夠簡化電池的電路設(shè)計，減少電子元件的使用量，使得保護線路板p的面積可以進一步減少，設(shè)計更加靈活，有利于電池模組和使用該電池模組的筆記本電腦的小型輕量化。

其中需要說明的是，本發(fā)明中電芯的充放電主回路連接在相應(yīng)電芯b的正負極之間以實現(xiàn)電芯b的充放電工作，其中第一引腳1和第二引腳2可以以各種方式連接在充放電主回路中的任意位置上，例如在本實施方式中，第一引腳1與電芯b的電極端子電連接，第二引腳2與保護線路板p電連接，即將保險裝置scf串聯(lián)在電芯b和保護線路板p之間，此時保護線路板p中的部分電路可以作為電芯b的充放電回路的一部分。在其他實施方式中，第二引腳2還可以用于直接與負載電連接，此外在多個電芯串聯(lián)的實施方式中，第二引腳還可以與相鄰電芯的電極端子電連接。

其中，本發(fā)明提供的保險裝置絕緣導熱基板4的材料可以為陶瓷等本領(lǐng)域中公知的任意具有絕緣和導熱功能的材料。從而在用作其他器件載體的基礎(chǔ)上實現(xiàn)絕緣和導熱的功能，以能夠?qū)㈦娦镜臏囟雀咝нf傳遞給保險熔絲5。另外需要說明的是，本發(fā)明提供的保險裝置除應(yīng)用在電池領(lǐng)域中，還可以用于其他待保護器件上，即，絕緣導熱基板4用于貼附待保護器件安裝即可。另外本發(fā)明提供的電池除用于筆記本電腦外，還可以用于其他電子設(shè)備。

另外，在本實施方式中，為了保證本發(fā)明中過溫保護的性能溫度，保險熔絲5包括熔絲本體和涂覆在該熔絲本體上的助熔劑。該助熔劑可以為松香等本領(lǐng)域內(nèi)公知的具有助熔功能的材料，以使得保險熔絲能夠5快速感應(yīng)外部溫度而熔斷。其中本發(fā)明實施方式中的保險熔絲5的熔點較低，例如具有的熔點可以為65～100℃，如75℃，這不同于現(xiàn)有技術(shù)中保險熔絲通常200℃以上的熔點。之所以如此設(shè)計，是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思中將保險裝置貼附于帶保護器件的布置方式來決定的。太高的熔點可能會影響保險裝置自我感應(yīng)溫度而熔斷的功能，而太低的熔點也可能會導致電子設(shè)備無法正常工作，或者可能較難進行焊接安裝工作。另外需要說明的是，上述熔點可以是熔絲本體的自身材料特性，也可以是在助熔劑的作用下熔化的特性。

為了保護保險熔絲5，尤其是涂覆有助熔劑的熔絲本體，可選地，保險 熔絲5通過絕緣層7封裝在絕緣導熱基板4上。其中絕緣層可以為環(huán)氧樹脂等材料，其可以形成為平板蓋狀結(jié)構(gòu)，從而對保險熔絲5進行保護。另外，在本實施方式中，為了方便保險裝置的安裝，可選地，保險熔絲形成為貼附于絕緣導熱基板4上的片狀結(jié)構(gòu)。從而在能夠快速熔斷的同時，使得保險裝置更方便地貼附在絕緣導熱基板4上，減小厚度方向的尺寸。

另外，如圖2所示，發(fā)熱模塊6形成為貼附于絕緣導熱基板4上的片狀結(jié)構(gòu)。第一引腳1、第二引腳2和第三引腳3也可以分別形成為貼附于絕緣導熱基板4的片狀結(jié)構(gòu)。其中作為示例性實施例，第一引腳1和第二引腳2以及保險熔絲貼附于絕緣導熱基板的第一側(cè)面上，而發(fā)熱模塊6和第三引腳3貼附于絕緣導熱基板4的與第一側(cè)面相反的第二側(cè)面上。通過這些片狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使得本發(fā)明提供的保險裝置更易在安裝時貼附于待保護器件上，例如電芯的外表面上，并且厚度較薄。以利于電子設(shè)備的小型輕量化。

如圖2所示，絕緣導熱基板4的第一側(cè)面上設(shè)置有一對間隔設(shè)置的基板電極41，第一引腳1和第二引腳2分別連接在該基板電極41上，并且保險熔絲連接在該對基板電極41之間。例如采用軟釬焊方式進行連接。從而使得電路工作穩(wěn)定。另外，發(fā)熱模塊6可以為ptc(正溫度系數(shù)很大的半導體材料或元器件)或其他發(fā)熱電路等能夠通電發(fā)熱的器件。這樣，在接收到電信號后能夠快速發(fā)熱而受控熔斷保險熔絲5。

如圖2所示，為了優(yōu)化布局，由于保險裝置scf貼附于電芯b上，第一引腳1可以與電芯b的電極端子直接連接。此外，第一引腳1和第二引腳2可以沿絕緣導熱基板4的長度方向延伸，而第三引腳3可以垂直于該長度方向布置，以便于與其他線路連接，避免線路纏繞等問題。具體地，如圖1所示，而第二引腳2通過連接件l連接到線路保護板p上，第三引腳與線路保護板p直接連接。其中連接件l可以根據(jù)實際公開選擇不同結(jié)構(gòu)，例如圖1中垂直于第二引腳2的連接片結(jié)構(gòu)，從而方便將第二引腳2與線路保護板 p連接，繼而通過線路保護板p上的電路實現(xiàn)相應(yīng)工作，例如電池的供電、充電等。需要說明的是，在其他實施方式中，第一引腳1、第二引腳2、保險熔絲5以及基板電極41的具體結(jié)構(gòu)和布置方式可以根據(jù)所應(yīng)用的環(huán)境而定，例如第二引腳2直接形成為連接保護線路板p的拐折結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，在本實施方式中，電芯b為三個并相互串聯(lián)。其中，第一電芯b1和第二電芯b2之間設(shè)置有第一保險絲fuse1，第二電芯b2和第三電芯b3之間設(shè)置有第二保險絲fuse2，以防止各個電池之間發(fā)生過流，而將本發(fā)明提供的保險裝置scf連接在第三電芯b3的正極側(cè)。在其他實施方式中，本發(fā)明可以將保險裝置scf連接在第二電芯b2和第三電芯b3之間，具體地貼附于第二電芯b2上。這是因為，位于兩個電芯之間的第二電芯b2的散熱環(huán)境通常較差，從而容易出現(xiàn)過溫的問題。而在一些實施方式中，還根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，可以將保險裝置scf貼附在靠近發(fā)熱源的電芯上。此外在另一些實施方式中，還可以在每顆電芯上均貼附保險裝置scf。對于此類變形均應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍中。

在本實施方式中，保護線路板p和電池保護芯片u1均為本領(lǐng)域內(nèi)公知器件，電池保護芯片u1可以具有vdd、sense、vc1、vc2、vc3、vss、ctl以及co等端口，其種類和數(shù)量以及連接方式可以根據(jù)電芯的種類和數(shù)量而定，本發(fā)明對此不做限制。另外，在本實施方式中，保護線路板p上還可以根據(jù)需要設(shè)置有多個濾波電容c1、c2、c3、c4以及多個電阻r1、r2、r3、r4等部件以實現(xiàn)電池保護芯片u1的電壓檢測、輸入和輸出等功能。

其中，如圖3所示，在本實施方式中，為了控制保險裝置的受控熔斷功能，第三引腳3和電池保護芯片u1之間設(shè)置有位于保護線路板p上的mos管q1。具體地連接在電池保護芯片u1的co端上。該mos管為本領(lǐng)域內(nèi)公知部件在此不做過多贅述。其中，該mos管正常工作狀態(tài)下位于截止狀態(tài)，而當電池出現(xiàn)過充等問題時，電池保護芯片u1會對mos管輸出相應(yīng) 電信號時，例如將co端的高電平變位低電平，從而能夠使得mos管處于導通狀態(tài)，繼而能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)熱模塊6的供電，這樣使得保險裝置的保險熔絲5在發(fā)熱模塊6的熱量作用下而熔斷，從而實現(xiàn)可控熔斷功能。

下面詳述該電池模組的工作原理。

在正常工作時，多功能保險絲scf不動作，第一引腳1和第二引腳2處于連接導通狀態(tài)。

過電流保護：當電路中通過的電流超過保險裝置scf的額定電流一段時間后，第一引腳1和第二引腳2之間的保險熔絲5熔斷，電路斷開，從而保證電池安全。

過溫度保護：當電芯b出現(xiàn)異常，電池溫度升高時，這時，緊貼電芯b的保險裝置scf的絕緣導熱基板4可以感應(yīng)到電芯b的溫度并傳遞到第一引腳1和第二引腳2之間的保險熔絲5，超過規(guī)格值后，保險熔絲5熔斷，電路斷開，從而保證電池安全。

過充保護：當給電芯充電時，電池保護芯片u1監(jiān)控著電芯b的電壓，當有電壓超過電池保護芯片u1的保護值時，電池保護芯片u1會把co端的高電平變?yōu)榈碗娖剑藭rmos管導通，這樣能夠直接把電芯b的eb+電壓加到保險裝置scf內(nèi)部的發(fā)熱模塊6上，這樣，通過發(fā)熱模塊6持續(xù)發(fā)熱，并通過絕緣導熱基板4的導熱而將保險熔絲5完全熔斷，使電芯與外部電路切斷，從而使得電芯不再繼續(xù)充電，使得電芯不再繼續(xù)惡化，從而保護了電池安全。

其它保護：由于可以通過電池保護芯片u1內(nèi)的設(shè)置來控制co的高低電平變化，從而控制保險裝置scf的熔斷，這樣可以擴充電池的應(yīng)用，可以定義需要電池電路斷開的功能。如電池嚴重不均衡、電池被拆卸重組替換、電池容量低等，都可以啟動控制端熔斷保險裝置scf，從而保證了電芯使用的安全。

以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的可選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。