專利名稱：電池組及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池組(battery pack)及該電池組的制造方法，更明確地說，涉及一種包括裸電池、保護電路模塊、以及水阻斷單元的電池組和制造包括裸電池、保護電路模塊和水阻斷單元的電池組的方法。
本申請要求享有于2005年12月29日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請NO.2005-134564號的優(yōu)先權(quán)，該申請所公開的全部內(nèi)容通過參考被結(jié)合于本申請中。
背景技術(shù)：
通常，傳統(tǒng)的電池組包括能夠根據(jù)需要充電和放電的裸電池；可對充電和放電進行控制的保護電路板，在出現(xiàn)過充電和過放電時其使電路斷開；充填于裸電池和保護電路板之間的空間中的樹脂，以防止保護電路板與裸電池分離；以及封裝裸電池、保護電路板和樹脂以形成可安裝在外部裝置上的形狀的殼體。
為了制造傳統(tǒng)的電池組，將裸電池的正電極與導(dǎo)線連接，而將負電極與正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻連接。然后，使導(dǎo)線和PTC熱敏電阻與保護電路板電連接。為了防止保護電路板與裸電池分離，將樹脂填充于保護電路板與裸電池之間的空間中從而將保護電路板機械固定于裸電池上。另外，電池組包括能將電池組安裝于外部裝置上以將裸電池和保護電路板封裝于內(nèi)部的殼體。這里，殼體、裸電池、保護電路板和樹脂可利用其他樹脂模制成一體?；蛘?，殼體可包括上部殼體和下部殼體，當(dāng)上部和下部殼體結(jié)合時可容納集成的裸電池和保護電路板。
但是，當(dāng)檢測水是否滲進傳統(tǒng)電池組的水滲透檢測紙沒有附著于傳統(tǒng)電池組時，即使水滲進電池組后，仍可能檢查不出水的滲透。結(jié)果，由于水的滲透可能導(dǎo)致電池組損壞，電池組的性能可能劣化。所以滲入水的電池組不能有效地為電子裝置提供電力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠檢查水是否滲透到電池組的電池組以及制造能夠檢查電池組中是否出現(xiàn)水滲透的電池組的方法。
根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種電池組，其包括裸電池；與裸電池電連接的保護電路板，該保護電路板包括用于檢查保護電路板是否工作的檢查單元；設(shè)置在裸電池上側(cè)的上部殼體，上部殼體具有限定于其內(nèi)的檢查孔，用于檢查保護電路板，檢查孔被形成為朝檢查單元開口；以及水滲透檢測器，其與檢查孔的外部結(jié)合以覆蓋檢查孔。
根據(jù)本發(fā)明此方面，保護電路板可以是上面連接有保護電路和正溫度系數(shù)元件的電路板。
根據(jù)本發(fā)明此方面，裸電池包括具有正極性或負極性的殼體、容納在殼體內(nèi)的電極組件、封閉殼體并包括與殼體極性相反的電極端子的蓋組件。
根據(jù)本發(fā)明此方面，電極端子可呈負電性，殼體可為長方形。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種制造電池組的方法，其包括將裸電池與包括能顯示裸電池是否工作的檢查單元的保護電路板連接；將裸電池的上側(cè)與上部殼體結(jié)合，該上部殼體上形成有向上部殼體的外側(cè)開口的檢查孔，用于檢驗檢查單元，通過檢查孔檢驗檢查單元以確定保護電路板是否工作；以及使檢查孔與水滲透單元結(jié)合以覆蓋檢查孔。
根據(jù)本發(fā)明這一方面，檢查單元可檢查保護電路板是否工作。使檢查單元與上部殼體的外側(cè)連接的檢查孔被形成在上部殼體上。在檢查單元檢查了保護電路板之后使水滲透檢測器與檢查孔結(jié)合以覆蓋該檢查孔。
本發(fā)明另外的和/或其他的方面及優(yōu)點將在下面的描述中列舉出來，其中的一部分可從描述中明顯得知或可從本發(fā)明的實施中得到啟示。


從下面結(jié)合附圖對一些實施方式的描述中，本發(fā)明的這些和/或其他方面及優(yōu)點將更加清晰且更容易理解。附圖中圖1是本發(fā)明一實施方式的電池組的分解透視圖；圖2是圖1所示電池組的裸電池的分解透視圖；圖3是圖1所示電池組組裝后的透視圖；圖4是本發(fā)明一實施方式的電池組的制造方法流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式，附圖中示出了這些實施方式的一些實例，附圖中所有相同元件用相同附圖標(biāo)記表示。為了解釋本發(fā)明，下面參考附圖對這些實施方式進行描述。
圖1是本發(fā)明一實施方式的電池組的分解透視圖，圖2是圖1所示的電池組的裸電池的分解透視圖。圖3是圖1所示電池組組裝后的透視圖，圖4是本發(fā)明一實施方式的電池組的制造方法流程圖。
如圖1和2所示，根據(jù)本發(fā)明一實施方式，該電池組包括裸電池100；與裸電池100電連接的保護電路板180；包住裸電池100的外部部分240；上部殼體210，其覆蓋裸電池100的上側(cè)；下部殼體220，其覆蓋裸電池100的下側(cè)，以及位于上部殼體外側(cè)上的水滲透檢測器230。這里值得注意的是，術(shù)語“上部”和“下部”并不應(yīng)限制本說明書或本申請的范圍，而只是為了描述方便。
在實際中，裸電池100起能源的作用，其可以預(yù)定的能量充電或放電。更明確地說，裸電池100包括殼體151(見圖2)、插入殼體151中的電極組件155、覆蓋殼體151的蓋組件150、被注入殼體151內(nèi)使離子在電極組件155中遷移的電解質(zhì)(未示出)。通常，殼體151呈長方體形、立方體形，并具有正極性或負極性。
通常，電極組件155包括上面敷覆有正活性材料{如，鋰鈷氧化物(LiCoO2)、鋰鎳氧化物(LiNiO2)、鋰錳氧化物(LiMn2O2)或等同材料}的第一電極板155a；上面敷覆有負活性材料(例如，石墨或等同材料)的第二電極板155b；置于第一電極板和第二電極板之間用于防止發(fā)生短路且只允許鋰離子通過的隔板155c。置于第一電極板155a和第二電極板155b之間的隔板155c、第一電極板155a、和第二電極板155b被卷繞成凝膠物卷狀，然后被插入殼體151內(nèi)。這里，朝上部方向引出第一和第二電極抽頭156a和156b并將它們分別與第一和第二電極板155a和155b連接。根據(jù)本發(fā)明一實施方式，第一電極板155a可為鋁(Al)箔，第二電極板155b可為銅(Cu)箔，而隔板155c可由聚乙烯或聚丙烯材料制成。當(dāng)然，第一和第二電極板155a和155b以及隔板155c并不限于上面提到的材料。
蓋組件150被設(shè)置在殼體151的上部。通過使絕緣殼體157、蓋板152、接線板158以及電極組件155上的絕緣板159結(jié)合形成蓋組件150。通孔152a、157a、158a、和159a分別被限定在絕緣殼體157、蓋板152、接線板158和絕緣板159上，且提供了允許電極端子154從電極組件155的上部通到接線板的通路。
除通孔152a處于蓋板152的中央處外，可將電解質(zhì)注入孔152b限定于蓋板152的一側(cè)。在通過電解質(zhì)注入孔152b注入電解質(zhì)后通過焊接球狀物152c可密封電解質(zhì)注入孔152b?？蓪⒔^緣墊圈153插入蓋板152的透孔152a處，且電極端子154可與絕緣墊圈153結(jié)合。另外，可在蓋板152的一側(cè)形成加強件141用于加強注入的樹脂以連接上部殼體210。
根據(jù)本發(fā)明一實施方式，殼體151可以呈正電性，而電極端子154可呈負電性。
電解質(zhì)(未示出)用作在電池充電或放電時輸送在電池的正和負電極處的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的鋰離子的介質(zhì)。電解質(zhì)可為非水有機電解質(zhì)，其為鋰鹽和高純有機溶劑的組合物?；蛘?，電解質(zhì)可為聚合物電解質(zhì)。
保護電路板180與裸電池100電連接。保護電路板180包括處于印刷電路板(PCB)上的各種保護電路和正溫度系數(shù)(PTC)元件160。另外，在保護電路板180的表面上形成有多個暴露于裸電池100的外部的外部端子183。檢查單元181被包括于保護電路板180的表面上。
值得注意的是，在裸電池100和保護電路板180之間設(shè)有絕緣件140以提供裸電池100和保護電路板180之間的絕緣。也就是說，絕緣件140用于防止當(dāng)保護電路板180上的多個電子部件與裸電池100的表面直接接觸時產(chǎn)生的短路。
另一方面，外部部分240具有至少一個開口且具有能有效容納裸電池100的尺寸和形狀。使由外部部分240封閉的裸電池100與用于覆蓋裸電池100的上側(cè)和下側(cè)的上部殼體和下部殼體210和220結(jié)合。
外部電極孔213形成在上部殼體210的一側(cè)，使得形成在保護電路板180表面上的外部電極183暴露于上部殼體210的外側(cè)。另外，用于檢查保護電路板180的檢查孔211被形成于上部殼體210的另一側(cè)。
具體而言，當(dāng)裸電池100的溫度超過預(yù)定水平時，在保護電路板180上的PTC元件160的電阻無限大。當(dāng)裸電池100被暴露在高溫環(huán)境下時，PTC元件160用于控制裸電池100的充電和放電，而當(dāng)裸電池100過充電或過放電時，通過斷開保護電路可防止裸電池100損壞。在保護電路板180的制造過程中，必須確認保護電路板180是否有缺陷，以保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。因此，保護電路板180通過形成在上部殼體210上的檢查孔211檢查裸電池100的過充電截止電壓、過充電恢復(fù)電壓、過放電截止電壓、過放電恢復(fù)電壓，以及過電流截止電流。
保護電路板180通過第一和第二電極引線161和163與裸電池100電連接。換句話說，可將第一電極引線161焊接到與第一電極抽頭156a連接的蓋板152上，可將第二電極引線162焊接到與第二電極抽頭156b連接的電極端子154上。第一電極引線161可由鋁制成，第二電極引線162可由鎳制成。當(dāng)然，第一和第二電極引線161和162并不限于上面提到的材料。
這里，應(yīng)理解的是，第一電極抽頭156a呈正電性，第二電極抽頭156b呈負電性。所以，當(dāng)殼體151和蓋板152呈正電性時，電極端子154呈負電性。反之，當(dāng)殼體151和蓋板152呈負電性時，電極端子154呈正電性。
參見水滲透檢測器230，通常采用當(dāng)水滲透檢測器230暴露在水中時墨水在內(nèi)部擴散的示跡件。將水滲透檢測器230安裝在上部殼體210上，該檢測器與形成為向保護電路板180的檢查單元181開口的檢查孔211結(jié)合。
具體地說，水滲透檢測器230覆蓋檢查孔211，以防止在水滲透檢測器230通過上部殼體210上的檢查孔211檢查保護電路板180后外來物質(zhì)流入保護電路板180。
以下，參考圖1～3尤其參考圖4對制造本發(fā)明一實施方式的上面提到的電池組的方法進行詳細描述。首先，準(zhǔn)備裸電池100。裸電池100包括電極組件155，該組件的第一和第二電極抽頭156a和156b被引出。然后，用蓋組件150蓋住裸電池100，該蓋組件包括電極端子154穿過的蓋板152、放置在蓋板152和電極端子154之間的絕緣墊圈153、絕緣板159和接線板158。
之后，使保護電路板180、第一和第二電極引線161和163、PTC元件160、以及絕緣件140與裸電池100結(jié)合。
此時，PTC元件的一側(cè)與電極端子154相連，PTC元件的另一側(cè)與保護電路板180相連。接下來將絕緣件140放置在裸電池100的上側(cè)、即蓋板152的上表面，以防止在保護電路板180和裸電池100之間發(fā)生短路。當(dāng)然，可以理解的是，本發(fā)明并不限于上面提到的順序。保護電路板180通過第一和第二電極引線161和163與裸電池100連接。第一電極引線161的一端與蓋板152連接，第二電極引線163的一端與電極端子連接(S300)。
接著，將與保護電路板180連接的裸電池100插入外部部分240內(nèi)。這里，在外部部分240的一側(cè)上形成有至少一個開口。
之后，使上部和下部殼體210和220分別與裸電池100的上側(cè)和下側(cè)結(jié)合(S310)。這里，必須將上部殼體210的檢查孔211形成為朝保護電路板180上的檢查單元181開口。
然后，利用通過檢查孔211暴露的檢查單元181檢查保護電路板180是否工作(S320)。最后，使水滲透檢測器230與開口的檢查孔211結(jié)合，而制成電池組(S330)。
據(jù)此，電池組中與檢查孔211相結(jié)合的水滲透檢測器230可確定是否產(chǎn)生水滲透。另外，可在組裝完電池組后使水滲透檢測器230與檢查孔211結(jié)合，且可將其簡單地安裝在傳統(tǒng)的電池組上。
如上所述，本發(fā)明的電池組以及電池組的制造方法包括水滲透檢測器，以確定水是否滲透進電池組。另外，與取代另外的檢查孔蓋并形成向上開口的檢查孔結(jié)合的水滲透檢測器可檢查保護電路板，以便在不需要附加制造工序的情況下可防止外來物質(zhì)通過檢查孔流入電池組。
水滲透檢測器與檢查孔結(jié)合以覆蓋檢查孔，因此，這種水滲透檢測器可安裝在傳統(tǒng)的電池組上。
雖然已示出并描述了本發(fā)明的幾種實施方式，顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不超出本發(fā)明的原理和構(gòu)思的前提下，可對這些實施方式進行變換。因此，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種電池組，其包括裸電池；與所述裸電池電連接的保護電路板，該保護電路板包括用于檢查該保護電路板是否工作的檢查單元；位于所述裸電池上側(cè)的上部殼體，該上部殼體具有限定于其中用于檢查所述保護電路板的檢查孔，該檢查孔被形成為朝所述檢查單元開口；及與所述檢查孔的外部結(jié)合以覆蓋所述檢查孔的水滲透檢測器。
2.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述保護電路板包括保護電路和正溫度系數(shù)元件。
3.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述裸電池包括具有正或負極的殼體；容納于所述殼體內(nèi)的電極組件；及蓋組件，其封閉所述殼體并包括與所述殼體的極性相反的電極端子。
4.如權(quán)利要求3所述的電池組，其中，所述電極端子呈負電性。
5.如權(quán)利要求3所述的電池組，其中，所述殼體具有長方形。
6.一種制造電池組的方法，其包括將裸電池與包括能顯示所述裸電池是否工作的檢查單元的保護電路板連接；將所述裸電池的上側(cè)與上部殼體結(jié)合，該上部殼體上具有被形成為向該上部殼體外側(cè)開口的檢查孔，以用于檢驗所述檢查單元；通過所述檢查孔檢驗所述檢查單元，以確定所述保護電路板是否工作；及使水滲透檢測器與所述檢查孔結(jié)合，以覆蓋所述檢查孔。
7.一種包裝裸電池的電池組，其包括設(shè)置在所述裸電池上側(cè)的上部殼體，其具有至少一個限定于其中的檢查孔；與所述裸電池電連接的保護電路板，通過至少一個檢查孔檢查所述裸電池的過充電截止電壓、過充電恢復(fù)電壓、過放電截止電壓、過放電恢復(fù)電壓、和/或過電流截止電流中的至少之一；及與所述檢查孔的外部結(jié)合的水滲透檢測器，以覆蓋所述檢查孔。
8.如權(quán)利要求7所述的電池組，其中，還包括下部殼體，以覆蓋所述裸電池的下側(cè)。
9.如權(quán)利要求7所述的電池組，其中，還包括設(shè)置在所述保護電路板表面上的檢查單元。
10.如權(quán)利要求7所述的電池組，其中，所述水滲透檢測器包括當(dāng)所述水滲透檢測器暴露于水中時墨水在內(nèi)部擴散的示跡件。
11.如權(quán)利要求7所述的電池組，其中，所述水滲透檢測器被安裝在所述上部殼體上并與限定在所述保護電路板中的檢查孔結(jié)合。
12.如權(quán)利要求11所述的電池組，其中，所述水滲透檢測器覆蓋所述檢查孔，以防止外來物通過所述檢查孔流入所述保護電路板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電池組，其包括裸電池；與裸電池電連接的保護電路板，該保護電路板包括用于檢測保護電路板是否工作的檢查單元；設(shè)置在裸電池上側(cè)的上部殼體，該上部殼體具有限定于其中、用于檢查保護電路板的檢查孔，檢查孔被形成為朝向檢查單元開口；與檢查孔的外部結(jié)合以覆蓋檢查孔的水滲透檢測器。此外，本發(fā)明還公開了制造這種電池組的方法。利用本發(fā)明可提供能檢查是否出現(xiàn)水滲透的電池組以及制造這種電池組的方法。
文檔編號H01M6/42GK1992413SQ20061017177
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者徐鏡源 申請人:三星Sdi株式會社