專利名稱：電池包外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池包外殼，更具體地講，涉及一種具有保護(hù)電路模塊和澆口的電池包外殼，該保護(hù)電路模塊適于避免脫離裸電池，澆口適當(dāng)?shù)嘏帕校瑥亩?，?dāng)形成外殼時(shí)，外殼沒有未成形的部分。
背景技術(shù)：
通常，電池包包括可充電/可放電裸電池(bare cell)、保護(hù)電路模塊、樹脂和外殼，其中，保護(hù)電路模塊電連接到裸電池來控制充電/放電，在過充電/過放電的情況下截?cái)嚯娏?，樹脂填充裸電池和保護(hù)電路模塊之間的間隙來防止保護(hù)電路模塊與裸電池分離，外殼將裸電池、保護(hù)電路模塊和樹脂裝在其中。
一種制造電池包的方法包括將引線電連接到裸電池的正極和將PTC熱敏電阻電連接到裸電池的負(fù)極。保護(hù)電路模塊再電連接到引線和PTC熱敏電阻。保護(hù)電路模塊和裸電池之間的間隙用樹脂填充以使它們機(jī)械地附著，從而保護(hù)電路模塊不會與裸電池分離。將裸電池、保護(hù)電路模塊等裝在外殼內(nèi)。通過使用另一種樹脂外殼與裸電池、保護(hù)電路模塊和樹脂一起整體注模?；蛘?，分別提供上殼和下殼，在上下殼之間安放好裸電池和保護(hù)電路模塊之后，將上下殼附著在一起。
但是，這種電池包存在一個(gè)問題，即，由于即使將裸電池和保護(hù)電路模塊放置在外殼內(nèi)之后在它們之間也會造成間隙，或者由于它們會相互分離，所以為了使它們相互附著，必須以復(fù)雜的工藝用樹脂填充裸電池和保護(hù)電路模塊之間的間隙。在樹脂填充過程中，在保護(hù)電路模塊上的各種電子元件可被容易地?fù)p壞，而且先前已經(jīng)相互連接的引線和PTC熱敏電阻也會相互分離。
當(dāng)溫度到達(dá)約70-80℃時(shí)，PTC熱敏電阻增加其電阻值，并截?cái)嗔鹘?jīng)電路的電流。一旦PTC熱敏電阻被觸發(fā)，即使當(dāng)溫度回到正常的范圍內(nèi)時(shí)，其電阻值也不會下降到精確的原始值，或者裝置特性也會降低。因?yàn)楫?dāng)填充裸電池和保護(hù)電路模塊之間的間隙時(shí)，樹脂的溫度約為150℃，所以PTC熱敏電阻器很可能要被觸發(fā)而降低了其特性。
為了解決這個(gè)問題，可以將PTC熱敏電阻排列在裸電池的外部周邊上，而不是排列在裸電池和保護(hù)電路模塊之間。因而，PTC熱敏電阻在制造過程中受到與其它物體碰撞的危險(xiǎn)，而受到這些物體的損害。當(dāng)制造外殼時(shí)，必須要考慮到PTC熱敏電阻的厚度。這使得制造工藝復(fù)雜化且增加了成本。
此外，必需使用單獨(dú)的模具用樹脂來填充保護(hù)電路模塊和裸電池之間的間隙。這樣還增加了電池包的制造成本，而且因?yàn)楣に囎兊酶鼮閺?fù)雜，所以增加了缺陷率。

發(fā)明內(nèi)容
因此，做出了本發(fā)明用來解決出現(xiàn)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種具有保護(hù)電路模塊的電池包外殼，當(dāng)將保護(hù)電路模塊和裸電池整體地裝在外殼內(nèi)時(shí)，這種保護(hù)電路模塊適于避免與裸電池分離。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有適當(dāng)?shù)嘏帕械臐部诘碾姵匕鈿?，通過澆口注入樹脂，從而，當(dāng)制造將裸電池和保護(hù)電路模塊裝在其內(nèi)的外殼時(shí)，外殼沒有未成形的部分。
為了達(dá)到這些目的，本發(fā)明提供了一種適于圍住保護(hù)電路模塊和裸電池的電池包外殼，所述外殼包括至少一個(gè)小開口和大開口，其中，小開口排列在一個(gè)側(cè)面上以暴露保護(hù)電路模塊的外部端子，大開口排列在與小開口相對的方向上以暴露裸電池的一個(gè)表面。
電池包外殼優(yōu)選地還包括與小開口相鄰地排列的至少一個(gè)澆口痕跡。
電池包外殼優(yōu)選地還包括至少一個(gè)分別排列在小開口上方和下方的澆口痕跡，所述上澆口痕跡和下澆口痕跡在豎向上位于不同的直線上。
電池包外殼優(yōu)選地還包括長邊區(qū)、短邊區(qū)和上邊區(qū)，其中，長邊區(qū)相互隔開，短邊區(qū)排列在長邊區(qū)的邊緣上同時(shí)相互隔開，上邊區(qū)排列在長邊區(qū)和短邊區(qū)的公共邊上，小開口排列在上邊區(qū)內(nèi)。
長邊區(qū)和短邊區(qū)之間的交界面優(yōu)選地是倒圓的?；蛘撸L邊區(qū)和短邊區(qū)之間的交界面優(yōu)選地成直角。
電池包外殼優(yōu)選地還包括排列在上邊區(qū)內(nèi)在小開口的外部的至少一個(gè)澆口痕跡。
至少一個(gè)澆口痕跡優(yōu)選地分別與下長邊區(qū)相鄰和與上長邊區(qū)相鄰地排列，上澆口痕跡和下澆口痕跡在豎向上位于不同的直線上。
上澆口痕跡和下澆口痕跡優(yōu)選地以“之”字形圖案排列。
外殼優(yōu)選地包括絕緣樹脂。外殼優(yōu)選地包括從包括聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的組中選擇的一種材料。
長邊區(qū)的表面優(yōu)選地比短邊區(qū)的表面粗糙。


當(dāng)參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明時(shí)，本發(fā)明的更全面的解釋及其所附的優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，同時(shí)也更易于理解，相同的標(biāo)號表示相同或相似的元件，其中圖1a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池包外殼的透視圖；圖1b是沿圖1a的1-1線剖開的剖視圖；圖2a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在其內(nèi)裝有裸電池和保護(hù)電路模塊的電池包外殼的透視圖；圖2b是圖2a的電池包外殼的分解透視圖；圖3a是用于制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池包外殼的模具的結(jié)構(gòu)的分解透視圖；圖3b是沿圖3a的3b-3b線剖開的剖視圖；圖3c是沿圖3a的3c-3c線剖開的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
在下文，參照附圖來描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在以下的描述和附圖中，相同的標(biāo)號用來指示相同或相似的部件，因此省略了對相同或相似元件的重復(fù)描述。
圖1a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池包外殼的透視圖，圖1b是沿圖1a的1-1線剖開的剖視圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的電池包外殼110包括相互面對的長邊區(qū)111、相互面對的短邊區(qū)112，以及使長邊區(qū)111和短邊區(qū)112之間的空間閉合的上邊區(qū)113。
長邊區(qū)111相互隔開并且其面積大于短邊區(qū)112的面積。
短邊區(qū)112相互隔開預(yù)定，并且其面積小于長邊區(qū)111的面積。短邊區(qū)112位于長邊區(qū)111的兩個(gè)邊上，并且限定了在長邊區(qū)111和短邊區(qū)112內(nèi)部的空腔118。在電池包的制造過程中，裸電池、保護(hù)電路模塊等排列在空腔118內(nèi)。
上邊區(qū)113位于長邊區(qū)111和短邊區(qū)112的公共邊上。上邊區(qū)113使由長邊區(qū)111和短邊區(qū)112限定的空腔118的一側(cè)閉合。上邊區(qū)113具有至少一個(gè)在其上形成的小開口114。雖然圖中示出了三個(gè)小開口114，但是本發(fā)明不限于這個(gè)數(shù)量的開口。大開口116排列在小開口114的對面，從而隨后可將裸電池、保護(hù)電路模塊等通過大開口116。
在具有外部端子的電池包的制造過程中，保護(hù)電路模塊排列在上邊區(qū)113的內(nèi)部，具體地講，在空腔118內(nèi)，形成在保護(hù)電路模塊上的外部端子通過小開口114暴露在外部。與保護(hù)電路模塊一體形成的裸電池也排列在空腔118內(nèi)。因?yàn)槁汶姵匾恢睆?qiáng)制保護(hù)電路模塊壓靠上邊區(qū)113，所以裸電池和保護(hù)電路模塊相互接觸。因此，保護(hù)電路模塊與裸電池具有預(yù)定的間隔而保持不變。雖然在制造過程中裸電池的一個(gè)表面通過形成在外殼110上的大開口116暴露在外部，但是暴露的部分用樹脂涂覆。因此，保護(hù)電路模塊和裸電池被徹底地固定且被保護(hù)在外殼110內(nèi)。
上邊區(qū)113具有至少一個(gè)在其上形成的澆口痕跡117。在這里所用的，澆口痕跡117表示導(dǎo)管的痕跡，通過導(dǎo)管注入樹脂來形成外殼110。參照附圖，至少一個(gè)澆口痕跡117分別與上長邊區(qū)111相鄰和與下長邊區(qū)111相鄰地形成。上澆口痕跡117和下澆口痕跡117并不位于與長邊區(qū)111的周邊近似垂直的同一直線上。換言之，上澆口痕跡117和下澆口痕跡117位于不同的直線上。
例如，兩個(gè)澆口痕跡117在小開口114外部與上長邊區(qū)111相鄰地形成。一個(gè)澆口痕跡117離短邊區(qū)112較遠(yuǎn)，而另一個(gè)澆口痕跡117離另一短邊區(qū)112較近。此外，兩個(gè)澆口痕跡117與下長邊區(qū)111相鄰地形成。一個(gè)澆口痕跡117位于兩個(gè)小開口114之間，而另一個(gè)澆口痕跡117離短邊區(qū)112近。整體地來看，澆口痕跡117以“之”字形圖案排列在上邊區(qū)113。
由于澆口痕跡117以這種方式排列，所以當(dāng)形成外殼110時(shí)它不會具有未完全成形的部分。具體地講，如果澆口痕跡117沿著在長邊區(qū)111之間的平行線設(shè)置在一條線上，則長邊區(qū)111或短邊區(qū)112的特定部分就不能用樹脂填充。這就使得成形不好。
外殼110可具有在長邊區(qū)111和短邊區(qū)112之間的交界面形成的倒圓部分115，但是在本發(fā)明中這個(gè)特點(diǎn)是任選的。或者，長邊區(qū)111和短邊區(qū)112之間的交界面可以以直角交叉。
根據(jù)本發(fā)明的電池包外殼110優(yōu)選地用絕緣樹脂制成。這是因?yàn)橥鈿?10直接與保護(hù)電路模塊和裸電池接觸，如果外殼是導(dǎo)電的，則可能會在電路之間發(fā)生短路。例如，外殼110可由聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或它們的等同物制成。然而，本發(fā)明并不限于這些材料。
圖2a是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在其內(nèi)裝有裸電池和保護(hù)電路模塊的電池包外殼的透視圖，圖2b是圖2a的電池包外殼的分解透視圖。隨后將描述的裸電池和保護(hù)電路模塊只是給出了實(shí)例來幫助理解本發(fā)明。但是，本發(fā)明并不限于該實(shí)例。
參照圖2a，電池包100的外部上用近似的六面體外殼110閉合。外殼110包括長邊區(qū)111、短邊區(qū)112和上邊區(qū)113，其中，長邊區(qū)111相互隔開，短邊區(qū)112位于長邊區(qū)111的邊緣上同時(shí)相互隔開，上邊區(qū)113位于長邊區(qū)111和短邊區(qū)112的公共邊上。上邊區(qū)113具有在其上形成的許多小開口114。
外殼110的下部用樹脂120填充以防止位于其內(nèi)部的裸電池(未示出)等脫離到外部。樹脂120具有的熔點(diǎn)約為150℃，它可以是聚酰胺、尼龍或它們的等同物。但是，本發(fā)明并不限于這些材料。
在圖中，標(biāo)號131表示通過上邊區(qū)113的小開口114暴露的保護(hù)電路模塊(隨后描述)的外部端子。
參照圖2b，外殼110具有位于其中的裸電池150、保護(hù)電路模塊130和絕緣環(huán)140。保護(hù)電路模塊130和裸電池150分別電連接到引線160和PTC熱敏電阻170。
保護(hù)電路模塊130具有許多在其上形成的通過外殼110的小開口114暴露的外部端子131。保護(hù)電路模塊130具有在其上形成的導(dǎo)電圖案132和133，從而引線16和PTC熱敏電阻170能被連接到保護(hù)電路模塊130。裸電池150具有電極端子154、墊圈153和蓋板152，其中，PTC熱敏電阻170連接到電極端子154，墊圈153圍繞著電極端子154，電極端子154和墊圈153附著到蓋板152。裸電池150具有位于蓋板152下部的罐151。
圖3a是用于制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池包外殼的模具的結(jié)構(gòu)的分解透視圖，圖3b是沿圖3a的3b-3b線剖開的剖視圖，圖3c是沿圖3a的3c-3c線剖開的剖視圖。
如圖所示，制備上模181、空腔形成體185和下模188以制造根據(jù)本發(fā)明的電池包外殼。
上模181具有空腔182、澆道183和凸起184，凸起184形成在上模181的一側(cè)以保持空腔形成體185。
空腔形成體185具有形成在其面上的凹部186和形成在其另一面上的至少一個(gè)凸出臺階187，其中，凸起184附著到凹部186，凸出臺階187為外殼110提供小開口114?？涨恍纬审w185的表面沒有與在上模181上形成的空腔182接觸，用來為外殼110提供長邊區(qū)111和短邊區(qū)112。
和上模181的情形相同，下模188具有空腔189和澆道190。澆口板191位于空腔189和澆道190之間，并且具有許多在其上排列的澆口192，用來為外殼110提供許多澆口痕跡117。在下模188上形成的空腔189沒有與空腔形成體185接觸，用來為外殼110提供另一長邊區(qū)111和另一短邊區(qū)112。形成在空腔形成體185上用來為外殼110提供小開口114的凸出臺階187被緊固到澆口板191，而剩余區(qū)域沒有與澆口板191接觸，用來為外殼110提供上邊區(qū)113。
與外殼110的長邊區(qū)111對應(yīng)的上模181和下模188的區(qū)域部分地用預(yù)定的化學(xué)溶液蝕刻，以增加表面粗糙度，面對短邊區(qū)112的上模181和下模188的區(qū)域處理成光滑的。雖然圖中沒有示出，但是上模181和下模188具有在它們的上面形成的氣孔。
在制備上模181、空腔形成體185和下模188之后，將空腔形成體185附著到上模181，上模181和下模188相互緊固。然后，分別經(jīng)過上模181和下模188上形成的澆道183和190提供高溫高壓的絕緣樹脂。
樹脂分別沿著在澆口板191上形成的澆口192流動(dòng)，并填充在上模181和下模188上形成的空腔182和189。因?yàn)闈部?92均勻地排列在適當(dāng)?shù)奈恢茫陨夏?81和下模188的空腔182和189被同等地填充，而且外殼110沒有未成形的部分。在外殼110的成形完成后，上模181和下模188之間的空腔形成體185提供空腔118，裸電池和保護(hù)電路模塊可位于空腔118內(nèi)?？涨恍纬审w185具有許多在其上形成的凸出臺階187，上邊區(qū)113具有許多在其上形成的對應(yīng)的小開口114。當(dāng)空腔形成體185在與上邊區(qū)113相對的方向上緊固到空腔182和189的壁表面時(shí)，自然地形成了大開口116。通過空腔形成體185與上模181和下模188的空腔182和189之間的間隙，也就自然地形成了外殼110的上邊區(qū)111和短邊區(qū)112。
與外殼110的長邊區(qū)111對應(yīng)的上模181和下模188的空腔182和189的區(qū)域的大表面粗糙度通過外殼110的長邊區(qū)111的大表面粗糙度表現(xiàn)出來。因此，長邊區(qū)111具有包括各種圖形、字符、數(shù)字等的高質(zhì)量印刷。與外殼110的短邊區(qū)112對應(yīng)的空腔182和189的區(qū)域的小表面粗糙度使得在外殼的形成完成后容易地從模具中移去外殼110。
根據(jù)本發(fā)明的電池包外殼的優(yōu)點(diǎn)在于，因?yàn)閷⒙汶姵睾捅Ｗo(hù)電路模塊裝在整體外殼內(nèi)，所以防止了裸電池脫離保護(hù)電路模塊，而且不需要用單獨(dú)的樹脂來填充裸電池和保護(hù)電路模塊之間的間隙。
此外，電池包外殼具有適當(dāng)?shù)嘏帕械臐部?，樹脂通過澆口來注入，從而，在樹脂注入過程中外殼沒有未形成部分。
雖然為了示例性的目的已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會意識到，在不脫離由權(quán)利要求陳述的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，能做各種修改、補(bǔ)充和替代。
本申請要求于2004年9月22日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局第2004-0076142號韓國專利申請“電池包外殼”的全部權(quán)益，該申請完全公開于此，以資參考。
權(quán)利要求
1.一種適于圍住保護(hù)電路模塊和裸電池的電池包外殼，所述外殼包括至少一個(gè)小開口，排列在一個(gè)側(cè)面上以暴露所述保護(hù)電路模塊的外部端子，大開口，排列在與所述小開口相對的方向上以暴露所述裸電池的一個(gè)表面。
2.如權(quán)利要求1中所述的電池包外殼，還包括至少一個(gè)與所述小開口相鄰地排列的澆口痕跡。
3.如權(quán)利要求1中所述的電池包外殼，還包括至少一個(gè)分別排列在所述小開口的上方和下方的澆口痕跡，所述上澆口痕跡和下澆口痕跡在豎向上位于不同的直線上。
4.如權(quán)利要求1所述的電池包外殼，還包括長邊區(qū)，相互隔開；短邊區(qū)，排列在所述長邊區(qū)的邊緣上，同時(shí)相互隔開；上邊區(qū)，排列在所述長邊區(qū)和所述短邊區(qū)的公共邊上，所述小開口排列在所述上邊區(qū)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的電池包外殼，其中，所述長邊區(qū)和所述短邊區(qū)之間的交界面是倒圓的。
6.如權(quán)利要求4所述的電池包外殼，其中，所述長邊區(qū)和所述短邊區(qū)之間的交界面是一直角。
7.如權(quán)利要求4所述的電池包外殼，還包括在所述小開口的外部的所述上邊區(qū)內(nèi)排列的至少一個(gè)澆口痕跡。
8.如權(quán)利要求7所述的電池包外殼，其中，所述至少一個(gè)澆口痕跡分別與所述下長邊區(qū)相鄰和與所述上長邊區(qū)相鄰地排列，所述上澆口痕跡和所述下澆口痕跡在豎向上位于不同的直線上。
9.如權(quán)利要求8所述的電池包外殼，其中，所述上澆口痕跡和所述下澆口痕跡以“之”字形圖案排列。
10.如權(quán)利要求1所述的電池包外殼，其中，所述外殼包括絕緣樹脂。
11.如權(quán)利要求1所述的電池包外殼，其中，所述外殼包括從包括聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚丙烯的組中選擇的一種材料。
12.如權(quán)利要求4所述的電池包外殼，其中，所述長邊區(qū)的表面比所述短邊區(qū)的表面粗糙。
全文摘要
一種適于圍住保護(hù)電路模塊和澆口的電池包外殼，包括至少一個(gè)小開口和大開口，其中，小開口排列在一個(gè)側(cè)面上以暴露保護(hù)電路模塊的外部端子，大開口排列在與小開口相對的方向上以暴露裸電池的一個(gè)表面。因?yàn)閷⒙汶姵睾捅Ｗo(hù)電路模塊裝在整體外殼內(nèi)，所以防止了裸電池脫離保護(hù)電路模塊，而且無需用單獨(dú)的樹脂來填充裸電池和保護(hù)電路模塊之間的間隙。此外，電池包外殼具有澆口，通過澆口注入樹脂，澆口適當(dāng)?shù)嘏帕?，從而，在樹脂注入過程中外殼沒有未成形的部分。
文檔編號H01M2/10GK1770496SQ20051010495
公開日2006年5月10日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者許祥道, 金仁漢 申請人:三星Sdi株式會社