專利名稱：可再充電電池組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及可再充電電池組。更具體地，本發(fā)明涉及一種包括罩和連接 端子的可再充電電池組，其中，在所述罩上可容易地安裝保護元件，連接端 子在形成所述罩時與其一體制成。
背景技術：
隨著可再充電電池的應用領域和需求顯著增加，提出了各種可再充電電 池制造方法。其中，電池組是一個好的例子。也就是說，可再充電電池的多 個單元電池結(jié)合成組，并用作一個電池。
電池組是一種多個單元電池在其中結(jié)合成組的電池。多個棵電池或多個 芯組(core pack)相互串聯(lián)或并聯(lián)地電連接，然后密封在組殼(pack case ) 內(nèi)。這樣的電池組用于增大充電容量或提高電源電壓，并主要用于諸如筆記 本電腦之類的裝置中或用于需要長時間使用且由高容量電源驅(qū)動的混合動 力汽車中。
電池組的棵電池具有與單元電池相同的結(jié)構。凈果電池包括罐、容納于罐 內(nèi)的電極組件和用于密封電極組件的殼體。如上所述，由罐、電極組件和殼 體構成的可再充電電池被稱為棵電池，當保護電路附接到棵電池時，可再充
電電池:帔稱為芯組。
在棱柱形可再充電電池中，存在的問題是，由于形狀限制而使得在其中
設置安全裝置比在圓柱型可再充電電池中設置安全裝置更困難。也就是說， 在圓柱型可再充電電池中，安全裝置在電池內(nèi)壓上升時破裂從而阻斷電流， 但在棱柱形可再充電電池中，僅設置了具有安全放氣孔和溫度響應元件的安 全裝置。而且，在使用棱柱形可再充電電池的電池組中，由于用于將溫度響 應元件附接到棵電池外側(cè)上的工藝非常復雜，因而存在制作成本增加和生產(chǎn) 率降低的問題。不過，如果不安裝溫度響應元件以降低制作成本并增加生產(chǎn) 率，則這種可再充電電池的安全性顯著變差。因此，急需一種易于安裝溫度 響應元件的方法和結(jié)構。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個方面提供一種可再充電電池組，其包括可使保護 元件易于安裝的罩，和當形成所述罩時與其一體制成的連接端子。
本發(fā)明的另一方面提供一種可再充電電池組，其中保護元件安裝在每一 芯組上，而且保護元件易于安裝，從而降低了制造成本并提高了可再充電電 池的穩(wěn)定性。
為了實現(xiàn)上述方面，根據(jù)本發(fā)明的可再充電電池組包括棵電池，其具 有電極端子；罩，其連接到所述棵電池的電極端子的外接側(cè)，而且在所述罩 中設置有通孔；第一連接端子，其附接到所述罩的外側(cè)；和保護元件，其容 納在所述罩內(nèi)并通過第一連接引線電連接到所述電極端子，并通過第二連接 引線經(jīng)由所述通孔電連接到所述第一連接端子。
所述第一連接端子可與所述罩一體形成。
所述第 一連接端子和所述第二連接引線中的 一個被彎曲以穿過所述通孔。
所述第一連接端子可包括平坦部分和凹槽部分，所述凹槽部分從所述平 坦部分彎曲以經(jīng)由所述通孔而暴露于所述罩的內(nèi)側(cè)。
所述第二連接引線電連接到暴露于所述罩內(nèi)側(cè)的所述凹槽部分。 可進一步包括第二連接端子，用于將所述電極端子電連接到所述第一連
接引線。
所述罩包括顯露端子槽，其處于對應于所述電極端子的位置。 所述棵電池進一步包括罐，且所述第一連接端子電連接到相鄰棵電池的
所述罐。
可進一步包括引線板，其使所述第一連接端子與相鄰棵電池的所述罐連接。
根據(jù)參考附圖來說明的實施方式，本發(fā)明的其他特征和作用以及上述方 面將變得明顯。


參照以下結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明將變得更易于理解，因而本發(fā)明 的更全面的認識和本發(fā)明具有的諸多優(yōu)點將變得顯而易見，相同的附圖標記
指示相同的或類似的部件，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的棱柱形電池組的透視圖。 圖2是圖1所示的棵電池和蓋罩的分解透視圖。 圖3是蓋罩的截面圖。
圖4是適用于本發(fā)明實施方式的棵電池的分解透視圖。
具體實施例方式
在下文中，本發(fā)明的實施方式將參照附圖詳細說明。 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方式的棱柱形電池組的透視圖。 參見圖1，才艮據(jù)本發(fā)明實施方式的棱柱形電池組99形成為例如兩個串 聯(lián)電連接的芯組。才艮據(jù)本發(fā)明實施方式的電池組99包括第一芯組91a、第二 芯組91b、第一電極引線板97和第二電極引線板98。提出這樣的雙電池組 99僅僅為了方便說明，并且除了串聯(lián)連接以外，雙電池組99也可形成為并 耳關連4妄或串并耳關連"t妄的電池芯組。電池組可由多于兩個芯組形成。
第一芯組91a和第二芯組91b分別充電和方文電。第一芯組91a和第二芯
組91b分別包括形成為容器的一側(cè)開口的罐30a和30b，其可用作正電極 或負電極；容納在罐30a和30b內(nèi)的電極組件(未示出)；蓋組件(未示出)， 用于將罐30a和30b的開口密封；以及蓋罩40a和40b。罐30a和30b、電 極組件(未示出)和蓋組件(未示出)在下文中參照附圖更詳細地說明。
第一芯組91a和第二芯組91b,分別通過將蓋罩40a和40b附接到包括 罐30a和30b、電極組件(未示出)和蓋組件(未示出)在內(nèi)的4果電池31a 和31b上而形成。第一芯組91a和第二芯組91b才艮據(jù)其用途而串聯(lián)或并聯(lián)地 相互電連接。如附圖中所示，第一芯組91a和第二芯組91b通過第一電極引 線板97和第二電極引線板98連接到外部。不過，本發(fā)明并不僅限于此，引 線板97和98的數(shù)量和類型可根據(jù)芯組91a和91b的連接類型和連接數(shù)量而 改變。此外，分別包括凹槽部分88a和88b的第一連接端子90a和卯b形成 在蓋罩40a和40b中，使得蓋罩40a和40b可電連接到引線板97和98,以 及其他芯組。如果罐30a和30b用作正電極，則第一連接端子90a和卯b可 用作負電極。
由于第 一 電極引線板97電連接到第 一 芯組91 a的第 一連接端子90a,因 而其提供了外部與電池組99之間的導通路徑。為此目的，第一電極引線板 97通過使用選自以下材料中的一種材料而形成鎳(Ni)、銅(Cu)、鋁 (Al)、它們的合金、以及覆有上述材料的金屬。而且，在圖1中，第一電 極引線板97彎曲，然后折疊，但本發(fā)明并不僅限于此。
由于第二電極引線板98電連接到第二芯組91b的罐30b，因而其提供 了外部與電池組99之間的導通路徑。為此目的，第二電極引線板98可使用 用于形成第一電極引線板97的任何材料形成。而且，在圖1中，第二電極 引線板98附接到棵電池31b的底部30ba,但其可附接到罐30b的任何顯露 側(cè)，而且，可使用另外的繼電器端子。不過，本發(fā)明并不僅限于此。
圖2是圖1所示的棵電池和蓋罩的分解透視圖。圖3是蓋罩的截面圖。
在圖2和圖3中，第一芯組91a的棵電池31a和蓋罩40a將作為棵電池 和蓋罩的示例說明如下。
參見圖2和圖3，第一芯組91a包括具有電極端子19的棵電池31a; 和連接到棵電池31a的電極端子19的外接側(cè)的蓋罩40a。蓋罩40a包括其上 形成有通孔43的罩41、具有第一連接引線51a和第二連接引線51b的保護 元件50、第一連接端子90a和第二連接端子53。所述罩41可為注射成型罩。
注射成型罩41連接到棵電池3la的一側(cè)以包容保護元件50和第二連接 端子53。特別優(yōu)選的是，注射成型罩41連接到棵電池31a以包容具有暴露 于注射成型罩41內(nèi)部的電極端子19的一側(cè)，但本發(fā)明并不僅限于此。為此 目的，注射成型罩41分為主體41a和側(cè)部41b，并通過主體41a和側(cè)部41b 形成為具有內(nèi)空間的蓋形或盤形。特別地，第一連接端子90a設置在注射成 型罩41中，并且形成通孔43使第一連接端子90a的凹槽部分88a可以連接 到保護元件50的第二連接引線51b。另一方面，注射成型罩41可通過將塑 性樹脂注射到具有注射成型罩41形狀的金屬鑄模中模塑而成，在這種情況 下，在金屬鑄模中附加形成第一連接端子卯a(chǎn)成為可能。也就是說，將預先 制成的第一連接端子卯a(chǎn)插入金屬鑄模之后，可通過注射塑性樹脂而形成注 射成型罩41。如果采用這種方法，則由于不必通過額外的方法將第一連接 端子90a安裝到注射成型罩41上，因而整個工藝過程縮短，而且第一連接 端子90a與注射成型罩41之間的連接可易于形成?？蛇M一步形成可不穿過 保護元件50而直接引出端子的顯露端子槽42，但本發(fā)明并不僅限于此。優(yōu) 選的是，使用具有阻燃性和導電性的材料用于注射成型罩41，更優(yōu)選的是， 使用易于通過注射成型而形成注射成型罩41的材料。環(huán)氧樹脂、聚丙烯、 聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚酰胺、聚對苯二曱酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚醚 醚酮及等同材料可用作注射成型罩41的材料，但本發(fā)明并不僅限于這些材 料。
保護元件50設置在蓋罩40a中，處于第二連接端子53與第一連接端子 卯a(chǎn)之間，并分別與第二連接端子53和第一連接端子卯a(chǎn)電連接。為此，保 護元件50可包括溫度響應元件52以及第一連接引線51a和第二連接引線 51b。第一連接引線51a使第二連接端子53與溫度響應元件52電連接，第
二連接引線51b使溫度響應元件52與第一連接端子90a電連接。具體地， 如圖3中所示，由于第二連接引線51b彎曲兩次，因而其可附接到第一連接 端子90a的凹槽部分88a的一側(cè)。不過，本發(fā)明并不僅限于此，第一連接引 線51a可以彎曲，或者第一連接引線51a和第二連接引線51b均不彎曲。此 外，第二連接端子53和第一連接引線51a、以及第二連接引線51b和第一連 接端子90a,均可通過電阻焊接附接到一起。溫度響應元件52通過第一連接 引線51a和第二連接引線51b電連接到第二連接端子53和第一連接端子 90a。當由于棵電池31a的短路、過充電或過放電而發(fā)生過電流時，或者當 棵電池31a的溫度升得過高時，溫度響應元件52通過阻斷電流而保護棵電 池31a。正溫度系數(shù)的熱敏電阻或熱熔絲可用作溫度響應元件52,但本發(fā)明 并不僅限于這些裝置。
第 一連接端子90a附接到蓋罩40a的外側(cè)，在注射成型罩41的上側(cè)41 up 以與其他核心組或與外部相連接。第一連接端子90a由于在注射成型罩41 形成時被插入金屬鑄模中，因而可與注射成型罩41 一體形成。第一連接端 子卯a(chǎn)分為平坦部分89a和凹槽部分88a。平坦部分89a是第一連接端子卯a(chǎn) 連接到注射成型罩41以通過注射成型罩41固定的部分，其他芯組的端子可 連接到平坦部分89a,或者，引線板可附接到該部分89a以與外部連接。凹 槽部分88a在形狀上從平坦部分89a凹陷，并穿過形成于注射成型罩41中 的通孔43，進而連接到保護元件50的第二連接引線51b。為此目的，凹槽 部分88a從平坦部分89a凹陷的程度大于注射成型罩41的厚度，并可為圓 形或銷形以及如圖中所示的棱柱形。電阻焊接用于凹槽部分88a和第二連接 引線51b，因而優(yōu)選的是，凹槽部分88a的底側(cè)平坦。不過，本發(fā)明并不僅 限于此。
第二連接端子53使保護元件50的第一連接引線51a與棵電池31a的電 極端子19電連接。第二連接端子53可形成為具有恒定寬度的金屬板形狀， 并可由鎳、銅、鋁、鐵、或者其等同金屬或其復合金屬形成，但本發(fā)明并不 僅限于這些材料。此外，第二連接端子53可通過電阻焊接連接到第一連接
引線51a和電極端子19，但本發(fā)明并不僅限于此。
另 一方面，多個絕緣板或絕緣片可設置在蓋罩40a與棵電池31a之間以 使二者絕緣。
優(yōu)選的是，圖2和圖3中所示通孔43與凹槽部分88a—樣大，從而使 第一連接端子90a可穿透注射成型罩41的主體41a。特別地，當如在說明關 于第一連接端子90a中的描述那樣形成注射成型罩41,并調(diào)節(jié)金屬模具形狀 時，不必形成另外的通孔43。
當?shù)诙B接端子53與保護元件50連接時，保護元件50的第一連接引 線51a和第二連接端子53可一體形成。也就是說，通過將第一連接引線51a 形成得較長，從而使第一連接引線51a直接附接到電極端子19。
圖4是可用于本發(fā)明實施方式中的棵電池的分解透視圖。
在圖4中，棵電池31a作為棵電池的示例進行說明。
括罐30a、電極組件10、絕緣殼體11和蓋組件20。
罐30a是矩形平行六面體柱形(或井形)的容器，如上所述，罐30a可 易于通過浸漬沖壓成型而制造。罐30a在腔4中容納電極組件10、絕緣殼體 11和蓋組件20，并通過蓋組件20的蓋板17密封。使用具有優(yōu)良的諸如耐 熱性、耐磨性和導電性的機械和電學特性的金屬制造罐30a。鋁、鋁合金及 其等同金屬可用于形成罐30a。不過，本發(fā)明并不僅限于這些金屬，而是可 以根據(jù)用途和環(huán)境使用不同金屬。而且，通過使罐30a連接到電極組件10 的正電極接線片7a或負電極接線片7b，罐30a可用作可再充電電池的負電 極或正電極。
電極組件10包括正電極1、負電極3、隔板5、正電極接線片7a和負 電極接線片7b。在電極組件10中，正電極1和負電極3形成為寬板或金屬 箔，用于增加其電容量，隔板5可被插入并層疊在正電極1與負電極3之間。 電極組件IO可為果凍蛋巻型，其中將正電極l、負電極3和隔板5被巻繞。 圖4例示了膠凍巻類型的電極組件10,但本發(fā)明并不僅限于這種類型。
正電極1和負電極3分別通過以料漿干涂鋁金屬箔和銅金屬箔而制成。 所述料漿包括固著劑，用于將正電極1和負電極3各自的活性材料粘接到金 屬箔上。含鋰氧化物用作正電極的活性材料，而硬碳、軟碳、石墨和碳材料 中的一種用作負電極的活性材料，但本發(fā)明并不僅限于此。
隔板5設置在正電極1與負電極3之間，用于使正電極1絕緣于負電極 3。隔板5提供可使離子在正電極1與負電極3之間移動的路徑。隔板5可 使用選自多孔的聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯共聚物、及其等同材料或上述材料 的組合中的任何材料而形成，但本發(fā)明并不僅限于這些材料。隔板5寬于正 電極1和負電極3 ，用于防止正電極1與負電極3之間的短路。
正電極接線片7a和負電極接線片7b分別電連接到電極組件10的正電 極1和負電極3，并朝向罐30a的開口方向延伸。正電極接線片7a和負電極 接線片7b穿過絕緣殼體11上的接線片通孔12a和12b與罐30a或端子板13 電連接，所述絕緣殼體11 ,皮固定到罐30a內(nèi)的電極組件10的上側(cè)。正電極 接線片7a和負電極接線片7b用作外部電路或裝置與電極組件IO之間的主 要導通路徑。絕緣帶9防止正電極接線片7a與負電極接線片7b之間的短路。
絕緣殼體11當連接到罐30a時容納在罐30a中以固定電極組件10，并 使罐30a與蓋組件20絕緣。特別地，絕緣殼體11具有用于電極組件10的 容納空間，并將電解質(zhì)填充在部分所述容納空間中，從而增加棵電池31a的 充電容量。優(yōu)選的是，絕緣殼體11使用具有阻燃性、良好絕緣性能、耐熱 性和預定程度的機械強度以及良好成型性的聚合物樹脂，但本發(fā)明并不僅限 于此。
蓋組件20包括蓋板17、電極端子19、絕緣板15、端子板13和墊圈18。 蓋板17當連接蓋組件20與罐30a時密封罐30a的開口 。蓋板17通過 使用諸如焊接的方法連接到罐30a的開口 。此外，蓋板17電連接到穿過絕 緣殼體11的接線片通孔12a和12b而被引出的正電極接線片7a和負電極接 線片7b中的任一接線片上。而且，在蓋板17中形成用于連接到墊圈18的 端子通孔17a和用于注入電解液的電解液注入孔14a。電解液注入孔14b可
形成在絕緣殼體11中。
墊圈18連接到端子通孔17a，用于使電極端子19與蓋板17絕緣。用 于連接到電極端子19的第一端子孔16a形成在墊圈18中，而電極端子19 穿過第一端子通孔16a連接墊圈18。
電解液注入孔14a和14b形成在蓋板17和絕緣殼體11中，并用作將電 解液注入到罐30a內(nèi)的通路。在電解液注入到電解液注入孔14a中之后，電 解液注入孔14a凈皮密佳于。
絕緣板15插入蓋板17與端子板13之間以使二者絕緣。在絕緣板15中 形成使電極端子19穿過其中的第二端子孔16b。
端子板13通過第三端子孔16c電連接到電極端子19。端子板13電連 接到正電極接線片7a和負電極接線片7b之一，即，未與蓋板17相連的一 端。當蓋板17電連接到正電極接線片7a時，端子板13電連接到負電極接 線片7b，從而將電極端子19電連接到負電極接線片7b。
電極端子19與罐30a—起用作可再充電電池的正電極或負電極。電極 端子19通過第一至第三端子孔16a、 16b和16c與端子板13電連接。電極 端子19分為頭部19a和主體19b，以允許電極端子19的一部分暴露于蓋板 17的外側(cè)。頭部19a和主體19b—體形成，主體19b具有小于頭部19a的直 徑，或具有不同于頭部19a的形狀。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施方式的可再充電電池組提供蓋罩和當通過注 射成型形成罩時與其一體制成的連接端子，從而可容易地安裝保護元件。
電池的每個芯組上，因而可再充電電池的安全性可提高，保護元件可被容易
地安裝，由此降低了制造成本。
以上討論的實施方式僅用于說明本發(fā)明的技術概念，而本發(fā)明的技術范
圍并不僅限于上述實施方式。而且，應注意的是，在不背離本發(fā)明的范圍的
情況下，本發(fā)明所屬領域的技術人員可實現(xiàn)各種改變，其中本發(fā)明的范圍由
本發(fā)明精神的范圍內(nèi)的權利要求所要求。
權利要求
1、一種可再充電電池組，包括具有電極端子的裸電池；罩，其連接到所述裸電池的電極端子的外接側(cè)，并包括設置于其中的通孔；第一連接端子，其附接到所述罩的外側(cè)；和保護元件，其容納在所述罩內(nèi)，通過第一連接引線與所述電極端子電連接，且由所述通孔通過第二連接引線與所述第一連接端子電連接。
2、 如權利要求1所述的可再充電電池組，其中所述第一連接端子與所 述罩一體形成。
3、 如權利要求1所述的可再充電電池組，其中所述第一連接端子和所 述第二連接引線中的一個被彎曲以穿過所述通孔。
4、 如權利要求1或2所述的可再充電電池組，其中所述第一連接端子 包括平坦部分和凹槽部分，所述凹槽部分^v所述平坦部分彎曲以經(jīng)由所述通 孔而暴露于所述罩的內(nèi)側(cè)。
5、 如權利要求4所述的可再充電電池組，其中所述第二連接引線電連 接到暴露于所述罩內(nèi)側(cè)的所述凹槽部分。
6、 如權利要求1所述的可再充電電池組，進一步包括第二連接端子， 用于將所述電極端子電連接到所述第 一連接引線。
7、 如權利要求1所述的可再充電電池組，其中所述罩包括顯露端子槽， 其處于對應于所述電極端子的位置。
8、 如權利要求1所述的可再充電電池組，其中所述棵電池進一步包括 罐，且所述第一連接端子電連接到相鄰棵電池的所述罐。
9、 如權利要求8所述的可再充電電池組，進一步包括引線板，其使所 述第一連接端子與相鄰棵電池的所述罐連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可再充電電池組，其包括使保護元件可易于安裝的罩和當形成所述罩時與其一體制成的連接端子。所述可再充電電池組包括裸電池，其具有電極端子；罩，其連接到裸電池的電極端子的引線一側(cè)，且在所述罩中設置有通孔；第一連接端子，其附接到所述罩的外側(cè)；和保護元件，其容納在所述罩內(nèi)并通過第一連接引線電連接到電極端子，并通過第二連接引線經(jīng)由通孔電連接到第一連接端子。
文檔編號H01M2/20GK101393972SQ20081013352
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月11日 優(yōu)先權日2007年9月20日
發(fā)明者文大淵 申請人:三星Sdi株式會社