專利名稱：袋式蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)要求享有于2003年10月6日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)部提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.2003-72155的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。
本發(fā)明涉及一種蓄電池，更具體地涉及一種具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)的袋殼(pouch case)的袋式蓄電池。
背景技術(shù)：
蓄電池是可充電的。它們制成為較小并具有較大的容量。代表性的蓄電池為鎳金屬氫化物(Ni-MH)電池和鋰(Li)蓄電池。
根據(jù)容納有電極組件的殼體的類型，蓄電池可分成采用圓柱形鋁殼的圓柱形電池、采用棱柱形鋁殼的棱柱形電池，以及采用了薄袋殼的袋式電池。
通過將可產(chǎn)生預(yù)定電流的電極組件和液態(tài)電解質(zhì)容納于由柔性材料制成的袋子形狀的袋殼中并且密封該袋殼，就可制出袋式蓄電池。這種袋式蓄電池的重量較輕并比較靈活，從而有利于封裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。因此，袋式蓄電池廣泛用于便攜式電話和攝像機(jī)中。圖1顯示了其上連接有保護(hù)電路模塊的袋式蓄電池。第一電極抽頭2a和第二電極抽頭2b從具有袋子形狀的袋殼1的端部處延伸出來，并折疊在密封部分3a上。在第一電極抽頭2a和第二電極抽頭2b上連接了保護(hù)電路板4。密封部分3b被折疊了一次或兩次，并且分別緊密地粘附在袋殼1的相對(duì)側(cè)面上。
然而，由于密封部分3a和3b的角部3c向外伸出，因此角部3c可能會(huì)與用于封裝的外部包裝發(fā)生干涉。特別是，由于這種外部包裝趨向于彎曲，因此角部3c可能會(huì)被彎曲的外部包裝壓壞。
袋殼1通常由金屬箔如鋁箔制成，它的一個(gè)表面進(jìn)行了絕緣加工。換句話說，在鋁箔上沉積了改性聚丙烯，即一種聚合物樹脂如鑄造用聚丙烯(CPP)，從而形成了熱粘層，并且在鋁箔的外側(cè)上形成了樹脂材料，例如尼龍或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。然而如圖1所示，在袋殼1上的電極抽頭2a和2b暴露在外的部分處要進(jìn)行切割。因此，袋殼1的材料、尤其是芯部材料(core material)即鋁箔可能會(huì)暴露在袋殼1的切開部分之外。
特別是，角部3c可能會(huì)接觸到保護(hù)電路板4上的電路圖案(未示出)或安裝在保護(hù)電路板4上的電子部件(未示出)。這種接觸會(huì)導(dǎo)致保護(hù)電路板4的模塊發(fā)生電短路，并且還加劇了角部3c的腐蝕。
這些問題在角部3c被外部包裝擠壓時(shí)發(fā)生得尤為頻繁。換句話說，壓壞角部3c的切開端很可能與保護(hù)電路板4的電路圖案或電子部件相接觸。
日本專利公開No.2000-268807公開了一種蓄電池，其具有將電極抽頭從中延伸出來的密封部分的相對(duì)端處的兩個(gè)角部切去的結(jié)構(gòu)。該蓄電池包括位于電極抽頭2a和2b從中延伸出來的密封部分3a的相對(duì)角部處的切開部分C，如圖2B和2C所示。蓄電池相對(duì)側(cè)處的密封部分3b沿著折疊線L1和L2被折疊兩次，以便增加用于容納保護(hù)電路板4的空間的尺寸K，如圖2A和2D所示。在這種蓄電池中，切開部分C的切開端位于保護(hù)電路板4的兩側(cè)處。結(jié)果，切開端會(huì)與保護(hù)電路板4相接觸，因而可能使保護(hù)電路板4的保護(hù)電路模塊發(fā)生電短路。換句話說，該蓄電池?zé)o法克服如針對(duì)圖1所介紹的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種袋式蓄電池，其能夠防止切開部分與保護(hù)電路模塊電接觸，因而可防止電短路和電池芯部材料的腐蝕加劇。
本發(fā)明還提供了一種具有增強(qiáng)安全性的袋式蓄電池。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種袋式蓄電池，其包括電極組件，該電極組件包括第一電極板、第二電極板和隔板；由柔性材料制成的袋殼，該袋殼包括至少在其內(nèi)表面處絕緣并容納了電極組件的容器以及沿著該容器的邊緣的密封部分，該密封部分包括第一密封部分、第二密封部分和第三密封部分，電極組件的電極抽頭穿過該第一密封部分而從袋殼中延伸出來，而第二密封部分和第三密封部分分別位于第一密封部分的兩側(cè)，并且被至少折疊了一次；保護(hù)電路模塊，其與電極抽頭相連并安裝在第一密封部分的外表面上；以及短路保護(hù)器，其形成在第一到第三密封部分中的至少一個(gè)上，以防止在各密封部分和保護(hù)電路模塊之間發(fā)生電短路。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第二和第三密封部分可分別朝向袋殼的相對(duì)側(cè)折疊，短路保護(hù)器可包括切開部分，其通過切開第一密封部分和第二密封部分之間的角部以及第一密封部分和第三密封部分之間的角部來形成，從而能夠在第一到第三密封部分的角部與保護(hù)電路模塊之間防止電接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，至少一個(gè)切開部分可形成為傾斜的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，至少一個(gè)切開部分可切成為曲線的形式。該曲線可以是簡(jiǎn)單的圓弧，或者可包括至少兩個(gè)具有不同半徑的圓弧。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，各切開部分的端部可以至少設(shè)置在第一密封部分中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一個(gè)切開部分的端部可以設(shè)置在第一和第二密封部分之間的邊界線上，而另一切開部分的端部可以設(shè)置在第一和第三密封部分之間的邊界線上。
或者，一個(gè)切開部分的端部可以設(shè)置在第二密封部分沿其進(jìn)行折疊的折疊線上的最接近第一密封部分的點(diǎn)處，而另一切開部分的端部可以設(shè)置在第三密封部分沿其進(jìn)行折疊的折疊線上的最接近第一密封部分的點(diǎn)處。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一個(gè)切開部分的端部可以設(shè)置在第二密封部分中，而另一切開部分的端部可以設(shè)置在第三密封部分中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，各切開部分的端部可以設(shè)置成對(duì)應(yīng)于袋殼的容器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，各切開部分和容器之間的最小距離可設(shè)定成使得該切開部分會(huì)在容器的內(nèi)部壓力超過預(yù)定限值時(shí)破裂。各切開部分和容器之間的最小距離可設(shè)定成使得該切開部分會(huì)在容器的內(nèi)部壓力為2-20個(gè)大氣壓、優(yōu)選為4-8個(gè)大氣壓時(shí)破裂。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第二和第三密封部分可分別朝向袋殼的相對(duì)側(cè)折疊，短路保護(hù)器可包括折疊部分，其通過將相應(yīng)的第二和第三密封部分的接近保護(hù)電路模塊的角部向容器外折疊來形成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，至少一個(gè)折疊部分可以形成為傾斜的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，袋式蓄電池還可包括位于相應(yīng)的第二和第三密封部分上的與第一密封部分相反一側(cè)的角部處的輔助切開部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，袋殼可封裝到外部包裝中，輔助切開部分可具有與外部包裝的內(nèi)部形狀相對(duì)應(yīng)的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第二和第三密封部分可朝向袋殼的與保護(hù)電路模塊相反的外表面折疊，短路保護(hù)器可包括第二和第三密封部分上的相應(yīng)折疊部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，相應(yīng)的第二和第三密封部分沿其進(jìn)行折疊的折疊線可分別平行于袋殼的相對(duì)側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，第二和第三密封部分均可折疊一次。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，袋殼可封裝到外部包裝中，并且在外部包裝和袋殼的至少一個(gè)外表面之間設(shè)有粘結(jié)件，粘結(jié)件可部分地設(shè)置在相應(yīng)的第二和第三密封部分的折疊部分之間。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，短路保護(hù)器可包括至少一個(gè)設(shè)于第一密封部分的上部和下部之間的絕緣帶。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，絕緣帶可從第一密封部分延伸到第二和第三密封部分中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，絕緣帶可暴露在第一密封部分重疊于第二和第三密封部分上的角部之外。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點(diǎn)部分地在下述描述中闡述，部分地可從下述描述中清楚，或者可從本發(fā)明的實(shí)施中了解到。


從實(shí)施例的下述描述中并結(jié)合附圖，可以清楚并更容易地理解本發(fā)明的這些和/或其它的方面和/或優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是連接有保護(hù)電路模塊的傳統(tǒng)袋式蓄電池的透視圖；圖2A到2D是顯示了另一傳統(tǒng)的袋式蓄電池的圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的袋式蓄電池的分解透視圖；圖4是圖3所示袋式蓄電池的透視圖；圖5是圖3所示袋式蓄電池的平面圖；圖6是圖3所示袋式蓄電池的局部側(cè)視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的袋式蓄電池的平面圖；圖8是圖7所示袋式蓄電池的局部側(cè)視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的袋式蓄電池的平面圖；圖10是圖9所示袋式蓄電池的局部側(cè)視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的袋式蓄電池的平面圖；圖12是圖11所示袋式蓄電池的局部側(cè)視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的袋式蓄電池的平面圖；圖14是圖13所示袋式蓄電池的局部側(cè)視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的袋式蓄電池的透視圖，其中第二和第三密封部分折疊了兩次；
圖16到18是圖15所示袋式蓄電池的示例的平面圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有輔助切開部分的袋式蓄電池的側(cè)視圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有切開部分的袋式蓄電池的透視圖；圖21是圖20所示袋式蓄電池的平面圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的袋式蓄電池的透視圖，其具有朝向袋殼折疊的第二和第三密封部分；圖23是圖22所示袋式蓄電池的截面圖，該蓄電池封裝于外部包裝中；和圖24是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有絕緣帶的袋式蓄電池的平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例，這些實(shí)施例的例子顯示于附圖中，在附圖中采用相似的標(biāo)號(hào)來表示相似的零件。這些實(shí)施例將在下文中通過參考附圖來介紹，以便說明本發(fā)明。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的袋式蓄電池的分解透視圖。圖4到6分別是圖3所示袋式蓄電池的透視圖、平面圖和局部側(cè)視圖。
如圖3到6所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的袋式蓄電池包括電極組件10和容納了該電極組件10的袋殼20，在該電極組件中在第一電極板11與第二電極板12之間插入有隔板13。電極組件10可由電極的果凍卷式結(jié)構(gòu)或者疊層式電極組件來實(shí)現(xiàn)。
電極組件10中的第一電極板11和第二電極板12可通過分別設(shè)置正極板和負(fù)極板或者負(fù)極板和正極板來實(shí)現(xiàn)。負(fù)極板包括由片狀的金屬箔如銅箔制成的負(fù)電流集電器。負(fù)電流集電器的至少一個(gè)表面涂覆有負(fù)電極混合物，其含有粘合劑、增塑劑、導(dǎo)電材料或者可與負(fù)極活性材料如碳混合的類似材料。正極板包括由片狀的金屬箔如鋁箔制成的正電流集電器。正電流集電器的至少一個(gè)表面涂覆有正電極混合物，其含有粘合劑、增塑劑、導(dǎo)電材料或者可與正極活性材料如氧化鋰混合的類似材料。
在負(fù)極板與正極板之間設(shè)有隔板，這樣便形成了疊層結(jié)構(gòu)。隨后卷起該疊層結(jié)構(gòu)，從而形成了電極組件。隔板將正極板與負(fù)極板隔開，并允許活性材料的離子在正極板與負(fù)極板之間進(jìn)行交換。隔板優(yōu)選但非必要地為足夠長(zhǎng)，使得即便在電極組件收縮或者膨脹時(shí)也能將正極板與負(fù)極板彼此完全地隔開。本發(fā)明也可采用具有任何其它結(jié)構(gòu)的電極組件。
第一電極抽頭14和第二電極抽頭15從電極組件10中延伸出來。第一電極抽頭14和第二電極抽頭15分別從第一電極板11和第二電極板12中延伸出來。第一電極抽頭14可以是負(fù)極抽頭，而第二電極抽頭15可以是正極抽頭。第一電極抽頭14可由鎳或鎳合金制成，而第二電極抽頭15可由鋁或鋁合金制成。第一電極抽頭14和第二電極抽頭15的極性可以配置成與上述不同。如圖3所示，抽頭帶16可粘貼于第一電極抽頭14和第二電極抽頭15的至少一個(gè)表面上的預(yù)定部分處。抽頭帶16用于防止袋殼20與第一電極抽頭14和第二電極抽頭15之間的短路，并可由具有粘合面的絕緣樹脂材料制成。
電極組件10放入于袋殼20的容器23中。袋殼20可包括具有作為容器23的下凹結(jié)構(gòu)的殼體21，以及覆蓋了殼體21以密封容器23的袋蓋22?？赏ㄟ^使殼體21的一邊延伸出來以形成袋蓋22。袋蓋22粘合到殼體21上以密封殼體21。在這種情況下，由于袋蓋22的一端連接在殼體21上，因此形成了三個(gè)密封部分24a，24b和24c，如圖5所示。袋殼20的形狀并不限于本實(shí)施例，而是可以多種不同的方式變化。
如圖3所示，袋殼20可包括由例如鋁的材料制成的芯部22a，以及圍繞在芯部22a的外部所形成的絕緣覆蓋部分。絕緣覆蓋部分可包括由改性聚丙烯即聚合物樹脂如鑄造用聚丙烯(CPP)制成的熱粘層22b，以及在熱粘層22b外表面上的由尼龍或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的樹脂材料22c。然而，絕緣覆蓋部分的結(jié)構(gòu)并不限于本實(shí)施例。在圖3中僅顯示了袋蓋22中的芯部22a和絕緣覆蓋部分的結(jié)構(gòu)，不過這種結(jié)構(gòu)也適用于袋體21。
同時(shí)，第一電極抽頭14和第二電極抽頭15暴露于袋殼20之外。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，第一電極抽頭14和第二電極抽頭15可穿過第一密封部分24a而暴露出來，該第一密封部分24a設(shè)在與殼體21和袋蓋22相連的部分相反的一側(cè)，如圖5所示。
為了降低封裝的體積，將分別位于第一密封部分24a兩側(cè)的第二密封部分24b和第三密封部分24c朝向殼體21一側(cè)至少折疊一次。在如圖4到12所示的本發(fā)明實(shí)施例中，將第二密封部分24b和第三密封部分24c分別沿著從容器23的相對(duì)邊中伸出的折疊線L折疊一次，然后在分別與殼體21的相對(duì)側(cè)形成緊密接觸。
如圖3所示，保護(hù)電路模塊30與具有上述結(jié)構(gòu)的袋式蓄電池相連。保護(hù)電路模塊30包括具有其上印刷有電路的表面34的襯底31、第一端子32和第二端子33。在襯底31上安裝了各種電子部件35。暴露在袋殼20外的第一電極抽頭14和第二電極抽頭15分別與第一端子32和第二端子33相連。保護(hù)電路模塊30安裝在第一密封部分24a上，如圖4到6所示。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中還設(shè)有短路保護(hù)器40，以防止由密封部分24a，24b和24c的端部與保護(hù)電路模塊30之間的電接觸所引起的電短路。短路保護(hù)器40包括設(shè)置在第一密封部分24a和第二密封部分24b之間以及設(shè)置在第一密封部分24a和第三密封部分24c之間的切開部分41。該切開部分41可通過切開第一密封部分24a與第二密封部分24b和第三密封部分24c之間的角部來形成，使得第一到第三密封部分24a-24c不會(huì)與保護(hù)電路模塊30電接觸。切開部分41在將袋蓋22和殼體21裝到一起之后形成。
如圖5所示，切開部分41形成為使其角部靠近袋殼20的中心。至少一個(gè)切開部分41可形成為相對(duì)于袋殼20的縱向呈傾斜。
如圖5所示，切開部分41可設(shè)于折疊線L的外側(cè)，其中第二密封部分24b和第三密封部分24c沿此折疊線折疊。在這種情況下可以增大各切開部分41與容器23之間的最小距離D，從而保證了密封容器所必須的緊密性。如圖6所示，在將第二密封部分24b和第三密封部分24c折疊之后，切開部分41的端部朝向平行于保護(hù)電路模塊30的方向。結(jié)果，即使金屬芯部在切開部分41的端部處暴露出來，在芯部與保護(hù)電路模塊30之間也不會(huì)發(fā)生電短路。
同時(shí)，通過調(diào)節(jié)各切開部分41的端部41a和41b的位置，就可以進(jìn)一步減小在切開部分41的端部與保護(hù)電路模塊30之間產(chǎn)生電接觸的可能性，這種電接觸可能在折疊了第二密封部分24b和第三密封部分24c之后發(fā)生。換句話說，如圖7所示，各切開部分41的端部41a可至少設(shè)置在第一密封部分24a中。這里，端部41a可設(shè)于接近第一密封部分24a與第二密封部分24b和第三密封部分24c之間的各個(gè)邊界處，即接近于第二密封部分24b和第三密封部分24c分別沿其進(jìn)行折疊的折疊線L。雖然未示出，然而各切開部分41的端部41a可設(shè)于各折疊線L的右邊或左邊，并朝向第一密封部分24a的中點(diǎn)。各切開部分41的端部41b分別設(shè)于第二密封部分24b和第三密封部分24c中。這里，端部41b可朝向容器23設(shè)置。換句話說，端部41b可分別設(shè)于第一密封部分24a與容器23之間的延伸邊界線B上，或者設(shè)于朝向第二密封部分24b和第三密封部分24c的中點(diǎn)的部分中。
當(dāng)對(duì)各切開部分41的端部41a和41b的位置進(jìn)行上述調(diào)節(jié)時(shí)，便消除了在切開部分41與保護(hù)電路模塊之間形成電接觸的可能性，如圖8所示。換句話說，減小了密封部分24a，24b和24c上的與保護(hù)電路模塊30重疊的部分，從而降低了在將袋式蓄電池封裝到外部包裝中時(shí)壓壞密封部分24a-24c的可能性。這樣便防止了密封部分24a-24c接觸到安裝在保護(hù)電路模塊30上的電子部件或者保護(hù)電路模塊30上的印制電路。因此就防止了電短路的發(fā)生。
為了能通過調(diào)節(jié)切開部分41的端部41a和端部41b的位置來防止在切開部分41與保護(hù)電路模塊30之間形成電接觸，袋殼20還可按照如下方式進(jìn)行構(gòu)造。
當(dāng)在保護(hù)電路模塊30的側(cè)部30a上形成了電子電路圖案和電子部件時(shí)，如圖10所示，相應(yīng)切開部分41的端部41a可從相應(yīng)折疊線L處朝向第一密封部分24a的中心移動(dòng)，而端部41b可從延伸邊界線B處朝向第一密封部分24a的外端垂直地移動(dòng)，如圖9所示。在這種結(jié)構(gòu)中，如圖10所示，切開部分41的端部41b會(huì)與保護(hù)電路模塊30形成干涉。然而，由于電子部件和電路形成于保護(hù)電路模塊30的側(cè)部30a上，因此在切開部分41與保護(hù)電路模塊30之間不會(huì)形成電接觸。這里，切開部分41的端部41b也可設(shè)置在延伸邊界線B的附近。
另外，當(dāng)在保護(hù)電路模塊30的頂部30b上形成了電子電路圖案和電子部件時(shí)，如圖12所示，切開部分41的端部41a可從各折疊線L處向外移動(dòng)，而端部41b可從延伸邊界線B處朝向第二密封部分24b和第三密封部分24c的中心移動(dòng)，如圖11所示。在這種結(jié)構(gòu)中，如圖12所示，切開部分41的端部41b會(huì)與保護(hù)電路模塊30形成干涉。然而，由于電子部件和電路形成于保護(hù)電路模塊30的頂部30b上，因此在切開部分41與保護(hù)電路模塊30之間不會(huì)形成電接觸。這里，切開部分41的端部41b也可設(shè)置在延伸邊界線B的附近。
在上述實(shí)施例中，切開部分41具有筆直的切口，但本發(fā)明并不限于此。切開部分41可具有能夠防止在保護(hù)電路模塊30與切開部分41之間形成電接觸的任何形狀。例如如圖13和14所示，至少一個(gè)切開部分41是彎曲的。在這種情況下，彎曲的切開部分41可以是簡(jiǎn)單的圓弧，或者由至少兩個(gè)具有不同半徑的圓弧形成。這里，各切開部分41的端部41a和41b可如上述針對(duì)筆直的切開部分41所述地那樣來設(shè)置。
如圖13和14所示，當(dāng)切開部分41是彎曲的時(shí)，可以增大各切開部分41和容器23之間的最小距離D，從而保證令人滿意的密封緊密性，并且還可以防止保護(hù)電路模塊30與切開部分41之間的電接觸。
或者，切開部分41可具有臺(tái)階形狀、下凹形狀或凸起形狀。由于該切開部分41的存在，就可以在將本發(fā)明的袋式蓄電池封裝到具有圓角邊緣的外部包裝(未示出)中時(shí)提高封裝設(shè)計(jì)的自由度。換句話說，具有圓角邊緣的外部包裝通常會(huì)與折疊密封部分的角部形成干涉。在這種情況下，如果袋式蓄電池具有上述切開部分，那么袋式蓄電池就不會(huì)與外部包裝形成干涉。
另外，由于切開部分41的存在，第一密封部分24a的寬度便被減小。近來，由于保護(hù)電路如保護(hù)電路模塊30的微型化，需要減小第一密封部分24a的寬度以使電池具有較小的體積，或者需要增大袋殼20內(nèi)的空間以提高電池容量。在本發(fā)明中，可通過使用切開部分41來防止密封部分24a-24c的角部向外伸出。結(jié)果，可以減小第一密封部分24a的寬度。這樣便可減小電池的整體體積，或者增大電池內(nèi)的空間，從而提高了電池的容量。
另外，如圖5-14所示，切開部分41可通過調(diào)節(jié)各切開部分41和容器23之間的最小距離D而用作安全閥。換句話說，當(dāng)袋式蓄電池被過度充電或過度放電或在惡劣的條件下使用時(shí)，因袋式蓄電池內(nèi)的溫度升高而產(chǎn)生了氣體。特別是對(duì)于鋰蓄電池來說，這種情形可能會(huì)十分危險(xiǎn)，其原因是電池可能會(huì)爆炸并傷害使用者。因此，需要在電池的內(nèi)部壓力超過預(yù)定限值時(shí)使氣體從電池中排出。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可通過調(diào)節(jié)各切開部分41和容器23之間的最小距離D來在袋式蓄電池中實(shí)現(xiàn)安全閥。各切開部分41和容器23之間的最小距離D設(shè)定成使得在袋式蓄電池的內(nèi)部壓力為2-20個(gè)大氣壓、優(yōu)選是4-8個(gè)大氣壓時(shí)，切開部分41會(huì)容易地破裂。這里很明顯，最小距離D比最小長(zhǎng)度更大以實(shí)現(xiàn)密封效果。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，第二密封部分24b和第三密封部分24c被折疊了一次。然而，本發(fā)明并不限于此。如圖15和16所示，第二密封部分24b和第三密封部分24c可以被折疊兩次。
如圖16所示，在第二密封部分24b和第三密封部分24c中均形成了第一折疊線L1，在第一折疊線L1的內(nèi)部形成了第二折疊線L2。在第一到第三密封部分24a-24c的各個(gè)角部處形成了第一切開部分42和第二切開部分43。
第一切開部分42具有端部42a和端部42b，端部42a處于第一密封部分24a中或處于從第一密封部分24a中延伸出來的部分中，即處于第一密封部分24a與第二密封部分24b和第三密封部分24c之間的部分中，而端部42b處于第一折疊線L1上。第二切開部分43具有端部43a和端部43b，端部43a處于第一折疊線L1上，而端部43b處于第二密封部分24b和第三密封部分24c中的外邊緣上。
如圖15所示，第一切開部分42和第二切開部分43可通過下述步驟來形成，即將第二密封部分24b和第三密封部分24c折疊兩次，使得第二密封部分24b和第三密封部分24c與容器23側(cè)壁緊密地接觸，然后將第一密封部分24a與第二密封部分24b和第三密封部分24c之間的各個(gè)角部切開。當(dāng)?shù)诙芊獠糠?4b和第三密封部分24c未折疊時(shí)，袋殼20具有如圖16所示的形狀。在該實(shí)施例中，第一切開部分42的端部42b與第二切開部分43的端部43a準(zhǔn)確地匯合，而第一切開部分42與第二切開部分43對(duì)稱。
第一切開部分42的端部42a可處于第二折疊線L2的附近，而第一切開部分42的端部42b可處于延伸邊界線B的附近。由于第一切開部分42與第二切開部分43對(duì)稱，因此第二切開部分43的端部43a處于延伸邊界線B的附近。如果第一切開部分42和第二切開部分43的各端部均如上所述地限定，那么袋式蓄電池在第二密封部分24b和第三密封部分24c折疊起來時(shí)將具有如圖6所示的側(cè)視圖。因此，第一切開部分42和第二切開部分43的邊緣不會(huì)與保護(hù)電路模塊30電接觸。
雖然未示出，然而為了得到如圖8所示的側(cè)視圖，可將第一切開部分42的端部42a設(shè)于第二折疊線L2上，而將第一切開部分42的端部42b設(shè)于延伸邊界線B上。這里，第一切開部分42與第二切開部分43是對(duì)稱的。
如上所述，通過調(diào)節(jié)第一切開部分42的端部42a和端部42b的位置，并使第一切開部分42和第二切開部分43對(duì)稱，就可以得到如圖10和12所示的各種側(cè)視圖。
在另一實(shí)施例中，第一切開部分42和第二切開部分43可形成為彎曲的形狀，如圖7所示。關(guān)于該彎曲的特征與上述相同，其詳細(xì)描述在此略去。
在其它實(shí)施例中，第一切開部分42可以與第二切開部分43不對(duì)稱。更具體地說，如圖18所示，第一密封部分24a與第二密封部分24b和第三密封部分24c之間的角部可被切成使得第一切開部分42朝向第二切開部分43與之連續(xù)相接。之后，第二密封部分24b和第三密封部分24c沿著第一折疊線L1和第二折疊線L2折疊起來。這里，第一切開部分42的各端部可形成為如圖5，7，9和11所述。這里，第二切開部分43的端部43a與第一切開部分42的端部42b相匯合，而第二切開部分43的端部43b可設(shè)于第二密封部分24b和第三密封部分24c的側(cè)邊上的任何位置點(diǎn)處。當(dāng)?shù)谝磺虚_部分42和第二切開部分43如上所述地形成時(shí)，在第二密封部分24b和第三密封部分24c被折疊兩次后的本發(fā)明袋式蓄電池的側(cè)視圖便如圖6，8，10和12所示。因此就可以防止第一切開部分42和第二切開部分43與保護(hù)電路模塊30之間的電接觸。
在本發(fā)明中，切開部分可僅形成于第一密封部分24a與第二密封部分24b和第三密封部分24c之間的角部處?；蛘?，如圖19所示，可在第二密封部分24b和第三密封部分24c的位于與第一密封部分24a相反一側(cè)的相對(duì)角部處額外地形成一個(gè)輔助切開部分44。輔助切開部分44可具有與其中將封裝本發(fā)明袋式蓄電池的外部包裝的內(nèi)部形狀相對(duì)應(yīng)的形狀，因此就可以防止與外部包裝形成干涉，并因而能夠有多種封裝設(shè)計(jì)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如圖20和21所示，短路保護(hù)器40可包括有折疊部分45，該折疊部分45通過將第一密封部分24a與第二密封部分24b和第三密封部分24c之間的角部離開容器23而折疊來形成。如圖20所示，當(dāng)?shù)诙芊獠糠?4b和第三密封部分24c朝向袋殼20的相對(duì)側(cè)即朝向容器23折疊起來時(shí)，第一密封部分24a與第二密封部分24b和第三密封部分24c之間的角部便向外折疊，這便形成了折疊部分45，其可防止角部與保護(hù)電路模塊30形成干涉。
當(dāng)短路保護(hù)器40包括有折疊部分45時(shí)，保護(hù)電路模塊30就與暴露于密封部分24a-24c的邊緣處的金屬材料完全隔開，因此就可以可靠地防止短路。另外，可在相當(dāng)大的程度上保證密封的緊密性。此外，如圖21所示，即使在折疊部分45如上所述地形成時(shí)，本發(fā)明的袋式蓄電池的整個(gè)寬度在將保護(hù)電路模塊30安裝到第一密封部分24a上之后也不會(huì)增加太多。因此，在將袋式蓄電池封裝到外部包裝中時(shí)不會(huì)有問題。
在圖20和21所示的實(shí)施例中，可通過同樣的方式來形成圖19所示的輔助切開部分44。
圖22和23顯示了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的袋式蓄電池。在該實(shí)施例中，第二密封部分24b和第三密封部分24c朝向袋殼20的與安裝在第一密封部分24a上的保護(hù)電路模塊30相反一側(cè)的表面、即袋蓋22的外表面折疊。在這種情況下，短路保護(hù)器40包括第二密封部分24b和第三密封部分24c的折疊部分。第二密封部分24b和第三密封部分24c沿其進(jìn)行折疊的折疊線平行于袋殼20的側(cè)面，即折疊線與容器23的各個(gè)相對(duì)側(cè)面對(duì)齊，因此就減小了本發(fā)明的袋式蓄電池的體積。第二密封部分24b和第三密封部分24c優(yōu)選折疊一次以減小袋式蓄電池的體積，但這并不是必需的。
如上所述，當(dāng)通過將第二密封部分24b和第三密封部分24c朝向袋蓋22的外表面折疊以形成短路保護(hù)器40時(shí)，密封部分24a-24c的邊緣決不會(huì)與保護(hù)電路模塊30接觸。結(jié)果，可以完全防止因密封部分24a-24c的邊緣與保護(hù)電路模塊30接觸所引起的短路和腐蝕。
當(dāng)通過將第二密封部分24b和第三密封部分24c朝向袋蓋22的外表面折疊來形成短路保護(hù)器40時(shí)，本發(fā)明的袋式蓄電池的體積、更準(zhǔn)確地說是厚度便增加。然而如圖23所示，這一問題在將袋式蓄電池裝入到外部包裝50中時(shí)可以得到解決。如圖23所示，當(dāng)將圖22所示的袋式蓄電池封裝到外部包裝50中時(shí)，可在外部包裝50和袋殼20之間設(shè)置粘結(jié)件60，例如雙面膠帶。當(dāng)將粘結(jié)件60設(shè)置在袋殼20底部上的第二密封部分24b和第三密封部分24c的折疊部分之間時(shí)，如圖23所示，第二密封部分24b和第三密封部分24c的折疊部分不會(huì)使外部包裝50的整體厚度T增加。因此，第二密封部分24b和第三密封部分24c的折疊部分不會(huì)使包裝尺寸增加。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，短路保護(hù)器40可包括絕緣帶46，其設(shè)于第一密封部分24a的上部和下部之間，如圖24所示。參見圖24，絕緣帶46可從第一密封部分24a中延伸到第二密封部分24b和第三密封部分24c上。絕緣帶46優(yōu)選延伸超過其中第一密封部分24a重疊在第二密封部分24b和第三密封部分24c上的角部，但這并不是必需的。如果絕緣帶46延伸超過了其中第一密封部分24a重疊在第二密封部分24b和第三密封部分24c上的角部，那么即使第二密封部分24b和第三密封部分24c分別沿著折疊線L折疊，密封部分24a-24c的邊緣也不會(huì)與保護(hù)電路模塊形成干涉。因此，可以完全防止產(chǎn)生于密封部分24a-24c的邊緣處的電短路和腐蝕。
如圖24所示，絕緣帶46可整體地形成。然而，本發(fā)明并不限于此?？稍诘谝幻芊獠糠?4a和第二密封部分24b之間以及在第一密封部分24a和第三密封部分24c之間分別設(shè)置多個(gè)絕緣帶。
本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)包括，首先，由于防止了密封部分的邊緣與保護(hù)電路模塊上的電路和電子部件形成干涉，因此可以防止保護(hù)電路模塊和密封部分之間的電短路以及袋殼的金屬芯部的腐蝕。
其次，在將袋式蓄電池封裝到外部包裝、尤其是曲形的外部包裝中時(shí)，可以防止袋式蓄電池與外部包裝發(fā)生干涉。結(jié)果，可以得到多種封裝設(shè)計(jì)。
第三，電極抽頭經(jīng)其從袋中延伸出來且其上安裝了保護(hù)電路模塊的密封部分可制成為較薄。結(jié)果，可以減小袋式蓄電池的體積，并因此提高電池的容量。
第四，由于切開部分設(shè)計(jì)成在袋式蓄電池的內(nèi)部壓力超過了預(yù)定的限值時(shí)能夠容易地破裂，因此就可以防止袋式蓄電池爆炸和起火。這樣就可以提高袋式蓄電池的安全性。
雖然在上文中已經(jīng)顯示和介紹了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對(duì)這些元件進(jìn)行多種變化，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種袋式蓄電池，包括電極組件，所述電極組件具有第一電極板、第二電極板和隔板；由柔性材料制成的袋殼，所述袋殼包括至少在其內(nèi)表面上絕緣并容納了所述電極組件的容器，以及沿著所述容器的邊緣的密封部分，所述密封部分包括第一密封部分、第二密封部分和第三密封部分，所述電極組件的電極抽頭穿過所述第一密封部分而從所述袋殼中延伸出來，所述第二密封部分和第三分別位于所述第一密封部分的兩側(cè)，所述第二和第三密封部分被至少折疊了一次；保護(hù)電路模塊，其與所述電極抽頭相連并安裝在所述第一密封部分的外表面上；和短路保護(hù)器，其形成在所述第一到第三密封部分中的至少一個(gè)上，以防止在各所述密封部分和所述保護(hù)電路模塊之間發(fā)生電短路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述第二和第三密封部分可分別朝向所述袋殼的相對(duì)側(cè)折疊，所述短路保護(hù)器包括切開部分，其通過切開所述第一密封部分和第二密封部分之間的角部以及所述第一密封部分和第三密封部分之間的角部來形成，從而能夠在所述第一到第三密封部分的角部與所述保護(hù)電路模塊之間防止電接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述至少一個(gè)切開部分形成為傾斜的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述至少一個(gè)切開部分切成為曲線的形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述曲線是簡(jiǎn)單的圓弧。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述曲線包括至少兩個(gè)具有不同半徑的圓弧。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的袋式蓄電池，其特征在于，各所述切開部分的端部至少設(shè)置在所述第一密封部分中。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述切開部分的端部設(shè)置在所述第一和第二密封部分之間的邊界線上，而另一切開部分的端部設(shè)置在所述第一和第三密封部分之間的邊界線上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述切開部分的端部設(shè)置在所述第二密封部分沿其進(jìn)行折疊的折疊線上的最接近所述第一密封部分的點(diǎn)處，而另一切開部分的端部設(shè)置在所述第三密封部分沿其進(jìn)行折疊的折疊線上的最接近所述第一密封部分的點(diǎn)處。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述切開部分的端部設(shè)置在所述第二密封部分中，而另一切開部分的端部設(shè)置在所述第三密封部分中。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的袋式蓄電池，其特征在于，各所述切開部分的端部設(shè)置成朝向所述袋殼的容器。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的袋式蓄電池，其特征在于，各所述切開部分和容器之間的最小距離設(shè)成使得至少一個(gè)所述切開部分在所述容器的內(nèi)部壓力超過了預(yù)定的限值時(shí)破裂。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的袋式蓄電池，其特征在于，各所述切開部分和容器之間的最小距離設(shè)成使得至少一個(gè)所述切開部分在所述容器的內(nèi)部壓力為2-20個(gè)大氣壓時(shí)破裂。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的袋式蓄電池，其特征在于，各所述切開部分和容器之間的最小距離設(shè)成使得至少一個(gè)所述切開部分在所述容器的內(nèi)部壓力為4-8個(gè)大氣壓時(shí)破裂。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述第二和第三密封部分分別朝向所述袋殼的相對(duì)側(cè)折疊，所述短路保護(hù)器包括折疊部分，其通過分別將第二和第三密封部分的接近所述保護(hù)電路模塊的角部離開所述容器而折疊來形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的袋式蓄電池，其特征在于，至少一個(gè)所述折疊部分形成為傾斜的。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述袋式蓄電池還包括位于相應(yīng)的第二和第三密封部分上的與所述第一密封部分相反一側(cè)的角部處的輔助切開部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述袋殼封裝到外部包裝中，所述輔助切開部分具有與所述外部包裝的內(nèi)部形狀相對(duì)應(yīng)的形狀。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述第二和第三密封部分朝向所述袋殼的與所述保護(hù)電路模塊相反的外表面折疊，所述短路保護(hù)器包括相應(yīng)的第二和第三密封部分上的折疊部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述相應(yīng)的第二和第三密封部分沿其進(jìn)行折疊的折疊線分別平行于所述袋殼的相對(duì)側(cè)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述第二和第三密封部分均被折疊一次。
22.根據(jù)權(quán)利要求所述19的袋式蓄電池，其特征在于，所述袋殼封裝到外部包裝中，并且在所述外部包裝和袋殼的至少一個(gè)外表面之間設(shè)有粘結(jié)件，所述粘結(jié)件部分地設(shè)置在所述相應(yīng)的第二和第三密封部分的折疊部分之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求所述1的袋式蓄電池，其特征在于，所述短路保護(hù)器包括至少一個(gè)設(shè)于所述第一密封部分的上部和下部之間的絕緣帶。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述絕緣帶從所述第一密封部分延伸到所述第二和第三密封部分中。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的袋式蓄電池，其特征在于，所述絕緣帶延伸超過所述第一密封部分重疊于所述第二和第三密封部分上的角部。
26.一種形成袋式蓄電池的方法，包括形成電極組件；將所述電極組件放入到袋殼中；沿著所述袋殼的邊緣形成第一、第二和第三密封部分，所述第二和第三密封部分設(shè)于所述第一密封部分的兩側(cè)，并且將所述第二和第三密封部分至少折疊一次；將保護(hù)電路模塊連接到所述電路組件上，并將所述保護(hù)電路模塊安裝到所述第一密封部分上；和形成具有切開部分的短路保護(hù)器，所述切開部分通過切開所述第一密封部分和第二密封部分之間的第一角部以及切開所述第一密封部分和第三密封部分之間的第二角部來形成，其中所述密封部分與所述保護(hù)電路模塊電絕緣。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述第二和第三密封部分分別朝向所述袋殼的相對(duì)側(cè)折疊。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)切開部分形成為傾斜的。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)切開部分沿著曲線來切開。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述曲線是簡(jiǎn)單的圓弧。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述曲線包括至少兩個(gè)具有不同半徑的圓弧。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，各所述切開部分的端部至少設(shè)置在所述第一密封部分中。
33.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述切開部分的端部設(shè)置在所述第一和第二密封部分之間的邊界線上，而另一切開部分的端部設(shè)置在所述第一和第三密封部分之間的邊界線上。
34.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述切開部分的端部設(shè)置在所述第二密封部分沿其進(jìn)行折疊的折疊線上的最接近所述第一密封部分的點(diǎn)處，而另一切開部分的端部設(shè)置在所述第三密封部分沿其進(jìn)行折疊的折疊線上的最接近所述第一密封部分的點(diǎn)處。
35.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述切開部分的端部設(shè)置在所述第二密封部分中，而另一切開部分的端部設(shè)置在所述第三密封部分中。
36.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，各所述切開部分和袋殼之間的最小距離設(shè)成使得所述切開部分在所述袋殼的內(nèi)部壓力超過了預(yù)定的限值時(shí)破裂。
37.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，各所述切開部分和袋殼之間的最小距離設(shè)成使得所述切開部分在所述容器的內(nèi)部壓力為2-20個(gè)大氣壓時(shí)破裂。
全文摘要
一種袋式蓄電池，其能夠防止切開部分與保護(hù)電路模塊電接觸，因而可防止電短路和芯部材料的腐蝕加劇并提高安全性能，該蓄電池包括具有第一電極板、第二電極板和隔板的電極組件；由柔性材料制成的袋殼，其具有至少在其內(nèi)表面處絕緣并容納了電極組件的容器和沿著該容器的邊緣的密封部分，該密封部分包括第一、第二和第三密封部分，電極組件的電極抽頭穿過第一密封部分而從袋殼中延伸出來，而第二和第三密封部分分別位于第一密封部分的兩側(cè)并被至少折疊了一次；保護(hù)電路模塊，其與電極抽頭相連并安裝在第一密封部分的外表面上；以及短路保護(hù)器，其形成在第一到第三密封部分中的至少一個(gè)上，以防止在各密封部分和保護(hù)電路模塊之間發(fā)生電短路。
文檔編號(hào)H01M6/50GK1610166SQ20041008804
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月16日
發(fā)明者黃仁元, 李亨馥, 金重憲, 崔濟(jì)勛 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社