專利名稱：電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各方面涉及一種電池組，更具體而言，涉及一種殼體(其被形成用于封裝裸電池)的接合部分緊密接觸的電池組，以防止在使用樹脂或者熱熔進行模制過程中由于從該殼體的接合部分泄漏的模制材料而引起的劣質(zhì)模制。
背景技術(shù)：
近來，諸如手機、筆記本電腦、可攜式攝像機等的緊湊式和可攜式電子/電氣設(shè)備已被有效開發(fā)和生產(chǎn)，且需要用于可攜式操作的電池組。為了節(jié)約起見，電池組通常包括可再充電的二次電池，例如，鎳鎘(Ni-Cd)電池、鎳氫(Ni-MH)電池和鋰(Li)電池。包括鋰二次電池的電池組廣泛用于可攜式電子/電氣設(shè)備。之所以使用鋰二次電池是因為鋰二次電池具有三倍于Ni-Cd電池或者Ni-MH電池的工作電壓，并具有高于Ni-Cd 電池或者Ni-MH電池的單位重量的能量密度。根據(jù)使用的電解質(zhì)類型，鋰二次電池可被劃分為使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池和使用聚合物電解質(zhì)的鋰聚合物電池。鋰二次電池也可根據(jù)形狀被劃分為例如圓柱形鋰電池、長方形鋰電池和袋型鋰電池。使用鋰二次電池的電池組包括裸電池和與該裸電池電連接以防止該裸電池被過分放電和過度充電的保護電路板。為了連接裸電池與保護電路板，通常進行模制過程。模制過程使用諸如樹脂、熱熔等的模制材料填充形成在裸電池與保護電路板之間的空間。這里，裸電池被制成如下形式在包括正極板和負極板的電極組件中，電極接頭與涂覆有電極活性物質(zhì)的電極集電體相連，并且隔板設(shè)置在正極板與負極板之間。裸電池設(shè)置在頂部打開的罐中。該罐打開的頂部通過蓋組件密封。當(dāng)電池組的強度通過封裝裸電池的外側(cè)面被增強以保護裸電池免受外界碰撞時， 殼體被物理接合以提高裸電池的可靠性。然而，殼體在接合部分處沒有完全接合，因此模制材料從接合部分泄漏并導(dǎo)致電池組的劣質(zhì)模制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面致力于一種電池組的電池殼體，其中該殼體的側(cè)壁相互連結(jié)，以改善電池組的模制。本發(fā)明的一方面提供一種用于電池組的電池殼體。該電池組可包括裸電池；與該裸電池電連接的保護電路板；和用于封裝裸電池并包括接合部分的殼體。本發(fā)明的另一方面提供一種電池殼體，其可包括第一側(cè)壁、第二側(cè)壁和從該第一側(cè)壁延伸的接片。該接片折疊在該第二側(cè)壁上，以接合所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。本發(fā)明的又一方面提供一種電池殼體，其包括用于接合殼體的第一與第二側(cè)壁的夾子。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點的一部分將在以下的描述中揭示，一部分根據(jù)該描述是明顯的，或者可通過對本發(fā)明的實踐獲知。


通過下文結(jié)合附圖對實施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其它技術(shù)和優(yōu)點將變得顯而易見和更加易于理解。圖1為示出根據(jù)本發(fā)明示意性實施例的裸電池的分解透視圖；圖2A至2C為示出根據(jù)本發(fā)明示意性實施例的電池組的殼體的透視圖；圖3A為示出根據(jù)本發(fā)明示意性實施例的電池組的殼體的透視圖；圖;3B為示出根據(jù)本發(fā)明示意性實施例的電池組的殼體的分解透視圖；圖4A為示出根據(jù)本發(fā)明另一示意性實施例的電池組的殼體的透視圖；和圖4B為示出根據(jù)本發(fā)明另一示意性實施例的電池組的殼體的分解透視圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參照附圖詳細描述本發(fā)明的示意性實施例，實施例的示例示于附圖中，其中相同的附圖標(biāo)記始終代表相同的元件。以下所描述的示意性實施例通過參照附圖用以闡釋本發(fā)明的各方面。當(dāng)描述某個部分“連接至”其它部分時，這表示“直接連接”和在這兩個部分之間包括部件的“電間接連接”。圖1為示出根據(jù)本發(fā)明示意性實施例的裸電池101的分解透視圖。參照圖1，裸電池101包括電極組件100 ；具有打開上端的罐200，用于容納電解質(zhì)(未示出)，以使鋰離子可在電極組件100內(nèi)移動；和用于密封罐200的蓋組件300。電極組件100包括正極板 120，其具有與涂覆有正極活性物質(zhì)(未示出)的正極集電體(未示出)電連接的正極接頭 150 ；負極板110，其具有與涂覆有負極活性物質(zhì)(未示出)的負極集電體(未示出)電連接的負極接頭140 ；和設(shè)置在正極板120與負極板110之間的隔板130。正極活性物質(zhì)可包括含Li過渡金屬氧化物或者Li硫?qū)倩衔?。例如，該活性物質(zhì)可為 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4 或者 LiNi1TyCoxMyO2 (其中，0 彡 χ 彡 1，0 彡 y 彡 1， 0彡x+y彡1，且M為諸如Al、Sr、Mg、La等的金屬)。負極活性物質(zhì)可包括碳材料(例如， 結(jié)晶碳、無定形碳、碳復(fù)合體、碳纖維等)、鋰金屬、或者鋰合金。正極集電體或者負極集電體可由從包括不銹鋼、鎳、銅、鋁及其合金的組中選取的材料形成。優(yōu)選地，正極集電體可由鋁或者鋁合金形成，負極集電體可由銅或者銅合金形成，從而使效率最大化。然而，集電體并不限于此。隔板130設(shè)置在正極板120與負極板110之間，用于防止電短路和使鋰離子能夠運動。隔板130可由諸如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)、或者多層PE和PP等的聚烯烴基聚合物層形成。如圖所示，罐200可形成為長方形形狀，并替代地也可形成為圓柱形或者袋形。罐 200可由金屬材料制成。優(yōu)選地，罐200可由輕質(zhì)和彈性的金屬材料制成，例如，鋁、鋁合金、 不銹鋼等，這些材料允許罐200用作端子。罐200形成用于容納電極組件100的內(nèi)部空腔。 如圖所示，罐200為在制造過程中不會變形的固定形狀。然而，本發(fā)明也可使用由于具有柔軟側(cè)部而變形的袋型容器。
蓋組件300接合至罐200的上開口，并且包括蓋板350、絕緣板340、端子板330、絕緣盒320和電極端子310。蓋板350為尺寸與形狀與罐200的上開口相當(dāng)?shù)慕饘侔?。蓋板 350包括預(yù)定尺寸的端子孔、電解質(zhì)注入孔、和安全通風(fēng)口(未示出)。安全通風(fēng)口可在不會干涉端子孔和電解質(zhì)注入孔的任意區(qū)域處形成。電極端子310插入端子孔中，并與端子板330相連。在這種情況下，為了使蓋板 350與電極端子310絕緣，設(shè)置由絕緣橡膠或者非導(dǎo)電材料形成的襯墊360，以使電極端子 310與蓋板350絕緣。電解質(zhì)如果為液體電解質(zhì)，那么其通過電解質(zhì)注入孔被注入到容納電極組件100 的罐200中，以在裸電池101的放電或者充電過程中平穩(wěn)地移動鋰離子。在使用蓋組件300 將罐200密封之后，電解質(zhì)通過電解質(zhì)注入孔被注入，然后用電解質(zhì)注入孔塞頭370密封該電解質(zhì)注入孔，從而將罐200密封。然而，可以理解的是，如果使用固體電解質(zhì)，則不需要使用電解質(zhì)注入孔，且該電解質(zhì)可被附加使用或者代替使用隔板130。絕緣板340和端子板330順序設(shè)置在蓋板350下面。端子板330與電極端子310 和負極接頭140電連接，以使電極端子310與負極接頭140電連接。絕緣板340設(shè)置在蓋板350與端子板330之間，以使蓋板350與端子板330絕緣。絕緣盒320可由絕緣聚合樹脂形成，例如，聚丙烯(PP)、聚丙烯硫化物(PPS)、聚醚砜(PES)、改性聚苯醚(PPO)等。絕緣盒320設(shè)置在罐200的上開口上，以蓋在電極組件 100的上端，并固定電極組件100的正極接頭150和負極接頭140。絕緣盒320可包括形成在其周界處的框式支架，用于可靠定位端子板330和絕緣板340。盡管未示出，包括電極組件100、罐200和蓋板300的裸電池101與保護電路板(未示出)相連，以便控制裸電池的放電與再充電。該保護電路板被構(gòu)造為，多個電子部件安裝在印刷電路板(PCB)上(在該PCB上形成互連圖案)，并且經(jīng)由引線板電連接至裸電池101。 這里，可在裸電池101和保護電路板之間設(shè)置二級保護裝置，例如，正溫度系數(shù)(PTC)、熱熔絲、雙金屬片、或者熱制動器，該二級保護裝置與裸電池101和保護電路板電連接，以根據(jù)環(huán)境溫度控制裸電池中的電流。圖2A至2C為示出根據(jù)本發(fā)明示意性實施例的電池組的電池殼體500a-500c的透視圖。參照圖2A，殼體500a用于容納裸電池101，從而形成電池組。殼體500a包括第一殼體主體510a，其包括包含第一接合部分51 的第一側(cè)壁517a ；和第二殼體主體520a，其包括包含第二接合部分52 的第二側(cè)壁527a。殼體500a還包括設(shè)置在第一與第二側(cè)壁 517a與527a之間的第一和第二主壁511和521，以及設(shè)置在第一與第二殼體主體510a與 520a之間底壁523。殼體500a可由強度足以增強電池組強度的材料形成。殼體500a可由不銹鋼(例如，鋼用不銹鋼(steel use stainless, SUS))形成，以保證輕質(zhì)的電池組和/ 或容易制造。當(dāng)裸電池101插入殼體500a中時，第一殼體主體510a和第二殼體主體520a與裸電池101的縱向側(cè)面相接觸。在殼體500a的接合區(qū)域A處，第一和第二接合部分51 和 52 接合在一起。接合區(qū)域A被設(shè)置鄰接裸電池101的窄側(cè)面。第一和第二殼體主體510a 和520a均朝向?qū)Ψ綇澢?，以接合第一與第二接合部分51 與525a，從而使注入殼體500a 中的模制材料(例如樹脂或者熱熔)不會在第一與第二接合部分51 與52 之間通過。 所示的第一和第二接合部分51 和52 彎曲成連結(jié)的半圓形。第一和第二接合部分51 和52 ，和/或第一和第二側(cè)壁517a和527a，可在接合過程中彈性變形，但是通常在完成接合之后恢復(fù)到其原始形狀，以維持連結(jié)關(guān)系。圖2B示出用于容納裸電池101的殼體500b。殼體500b包括第一殼體主體510b， 其包括包含第一接合部分51 第一側(cè)壁517b ；和第二殼體主體520b，其包括包含第二接合部分52 的第二側(cè)壁527b。除了第一和第二接合部分51 和52 的形狀之外，殼體500b 類似于殼體500a。所示的第一和第二接合部分51 和52 彎曲成對應(yīng)的半長方形形狀。 第一和第二接合部分51 和52 的形狀防止注入殼體500b中的模制材料(例如樹脂或者熱熔)在第一與第二接合部分51 與52 之間通過并離開殼體500b。第一和第二接合部分51 和52 ，和/或第一和第二側(cè)壁517b和527b，可在接合過程中彈性變形，但是通常在完成接合之后恢復(fù)到其原始形狀，以維持連結(jié)關(guān)系。圖2C示出用于容納裸電池101的殼體500c。殼體500c包括第一殼體主體510c， 其包括包含第一接合部分515c的第一側(cè)壁517c ；和第二殼體主體520c，其包括包含第二接合部分525c的第二側(cè)壁527c。除了第一和第二接合部分515c和525c的形狀之外，殼體 500c類似于殼體500a。所示的第一和第二接合部分515c和525c彎曲成對應(yīng)的正弦曲線或者波浪形狀。第一和第二接合部分515c和525c的形狀防止注入殼體500c中的模制材料(例如樹脂或者熱熔)在第一與第二接合部分515c與525c之間通過并離開殼體500c。 第一和第二接合部分515c和525c，和/或第一和第二側(cè)壁517c和527c，可在接合過程中彈性變形，但是通常在完成接合之后恢復(fù)到其原始形狀，以維持連結(jié)關(guān)系。第一和第二接合部分和可彎曲為任意若干形狀，或者其它種連結(jié)的突起和凹進，只要防止模制或者樹脂材料通過接合部分離開對應(yīng)的殼體500a-c。此外， 由于部分和具有多個連結(jié)槽，所以這些部分可為波紋狀的。第二接合部分 525a-c可接觸裸電池101，或者也可與裸電池101分隔。根據(jù)各種實施例，第一和第二接合部分和可位于裸電池101的縱向側(cè)面處(而不是窄側(cè)面)。在其它示意性實施例中，殼體500a-c可形成為一體。圖3A為示出根據(jù)本發(fā)明另一示意性實施例的電池組的殼體502的分解透視圖，圖 3B為示出殼體502在被組裝之前的分解透視圖。參照圖3A和3B，殼體502包括包含第一側(cè)壁555的第一殼體主體550，和包含第二側(cè)壁565的第二殼體主體560。第一側(cè)壁555 包括接片530。第一和第二殼體主體550和560通過在接合區(qū)域B處交疊第一和第二側(cè)壁 555和565，并將接片530折疊到第二側(cè)壁565上而接合在一起。第一殼體主體550與裸電池101的一側(cè)相接觸，第二殼體主體560與裸電池101的另一側(cè)相接觸。殼體502可由強度足以加固裸電池101的任意材料制成。例如，殼體502可由不銹鋼制成，例如鋼用不銹鋼(SUS)。裸電池101 (未示出)插入在第一殼體主體550與第二殼體主體560之間，以形成電池組。第一殼體主體550和第二殼體主體560與裸電池101的兩個縱向側(cè)面相接觸，且第一和第二側(cè)壁555和565位于在裸電池101的窄側(cè)面。殼體502可形成為一體。殼體502 可被構(gòu)造為第一和第二側(cè)壁555和565位于裸電池101的縱向側(cè)面。第一側(cè)壁555的接片530朝向第二側(cè)壁565彎曲，以使第一殼體主體550緊密接觸第二殼體主體560。接片530的長度可影響殼體502中的裸電池101的位置和接合區(qū)域 B的強度。因此，接片530的長度范圍通常為接合區(qū)域B的長度的約5%至10%。
根據(jù)各種實施例，第二側(cè)壁565可位于第一側(cè)壁555內(nèi)側(cè)，即，更為靠近裸電池 101，并且接片530可朝向裸電池101折疊。然而，當(dāng)接片530朝向裸電池101彎曲時，由于在裸電池101的放電與再充電過程中發(fā)生的膨脹，接片530可能接觸和/或損壞裸電池 101。這樣，如圖3A和;3B所示，第一側(cè)壁555通常設(shè)置得比第二側(cè)壁565更加鄰近裸電池 101，并且接片530遠離裸電池彎曲。因此，可防止接片530接觸裸電池。根據(jù)各種實施例，第二側(cè)壁565也可以可選地具有接片530 (未示出)。然而，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?cè)壁555和565均具有接片530時，會增加電池組的厚度，而不會顯著改善第一與第二殼體主體550與560的接合。圖4A為示出根據(jù)本發(fā)明又一示意性實施例的電池組的殼體504的透視圖，圖4B 為示出殼體504的分解透視圖。參照圖4A和4B，殼體504包括包含第一側(cè)壁575的第一殼體主體570，包含第二側(cè)壁585的第二殼體主體580，和用于在接合區(qū)域C處將第一側(cè)壁 575與第二側(cè)壁585相連的夾子M0。除了殼體504沒有接片530之外，殼體504類似于殼體502。這里，盡管包括第一殼體主體550和第二殼體主體560的殼體504由強度足以加固電池組的任意材料制成，但是優(yōu)選地，殼體504由不銹鋼(例如鋼用不銹鋼(SUS))制成，以減輕電池組重量且容易制造。裸電池101 (未示出)插入殼體504中。第一殼體主體570和第二殼體主體580 與裸電池101的兩個縱向側(cè)面相接觸，且第一和第二側(cè)壁575和585位于裸電池101的窄側(cè)面。然而，殼體504可形成為一體，或者可構(gòu)造為接合區(qū)域C鄰接裸電池101的縱向側(cè)面設(shè)置，以使第一和第二側(cè)壁575和585鄰接裸電池101的縱向側(cè)面設(shè)置。盡管未在附圖中示出，根據(jù)對殼體500和502的描述，殼體504的第一和第二側(cè)壁 575和585可包括接合部分，用于使第一和第二側(cè)壁575和585連結(jié)。夾子540可為位于接合區(qū)域C處并使第一殼體主體570與第二殼體主體580相連的任意裝置，用于使模制過程中引入到殼體504中的模制材料(例如樹脂或者熱熔)不會泄漏。夾子540也可使用在殼體500和502中。還可使用另外的夾子M0，以使夾子MO 設(shè)置在接合區(qū)域C的兩端。就夾子而言，可以理解的是，可以使用任意壓合機構(gòu)來結(jié)合側(cè)壁 575,585,以附加使用或者代替使用夾子M0。因此，根據(jù)本發(fā)明的各方面，殼體的各側(cè)壁包括接合部分，或者包括接片，以將各第一與第二殼體主體接合在一起，從而防止模制過程中引入到殼體中的模制材料(例如樹脂或者熱熔)通過殼體的側(cè)壁泄漏。盡管顯示和描述了一些本發(fā)明的實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，可在這些實施例中進行改動，而不會脫離權(quán)利要求及其等同替換物中限定的本發(fā)明的原則和精神以及范圍。
權(quán)利要求
1.一種電池組，包括 裸電池；與所述裸電池電連接的保護電路板；和用于封裝所述裸電池且包括接合部分的殼體，其中所述接合部分具有接片，該接片沿縱向伸出預(yù)定距離并被彎曲。
2.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中所述殼體包括用于封裝所述裸電池一部分的第一殼體主體，其包括第一主壁和相對的第一側(cè)壁；和用于封裝所述裸電池相反一部分的第二殼體主體，其包括第二主壁和相對的第二側(cè)壁。
3.如權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述接片從所述第一側(cè)壁的邊緣延伸，并折疊到所述第二側(cè)壁上，以接合所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。
4.如權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁當(dāng)接合在一起時相互交疊，并且所述第一側(cè)壁設(shè)置在所述第二側(cè)壁的內(nèi)側(cè)。
5.如權(quán)利要求2所述的電池組，進一步包括與所述第一主壁和第二主壁的邊緣相連的底壁。
6.如權(quán)利要求2所述的電池組，其中所述接片的長度在所述殼體縱向長度的5%至 10%范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的電池組，其中所述殼體由不銹鋼制成。
8.一種電池組，包括 裸電池；與所述裸電池電連接的保護電路板； 用于封裝所述裸電池的殼體；和位于所述殼體的接合部分中的壓合元件。
9.如權(quán)利要求8所述的電池組，其中所述殼體包括用于封裝所述裸電池一部分的第一殼體主體，其包括第一主壁和相對的第一側(cè)壁；和用于封裝所述裸電池相反一部分的第二殼體主體，其包括第二主壁和相對的第二側(cè)壁；并且其中，當(dāng)所述第一與第二殼體主體被壓合以形成用于容納所述裸電池的空間時，所述壓合元件接合所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。
10.如權(quán)利要求9所述的電池組，其中所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁在接合在一起時交疊。
11.如權(quán)利要求9所述的電池組，進一步包括與所述第一主壁和第二主壁的邊緣相連的底壁。
12.如權(quán)利要求9所述的電池組，其中所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁包括接合部分，所述接合部分的形狀形成為在被壓合時相互連結(jié)。
13.如權(quán)利要求9所述的電池組，其中每個所述第一側(cè)壁均包括從其邊緣延伸的接片， 用于接合所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。
14.如權(quán)利要求13所述的電池組，其中所述接片的長度在所述第一側(cè)壁長度的5%至 10%范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求9所述的電池組，其中所述殼體由不銹鋼制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池殼體，其包括具有主壁和相對側(cè)壁的第一殼體主體；包括第二主壁和相對側(cè)壁的第二殼體主體。第一側(cè)壁和第二側(cè)壁包括接合部分，用于在所述第一殼體主體與第二殼體主體被壓合以形成用于容納裸電池的空間時接合在一起。該電池殼體也可包括用于接合所述第一側(cè)壁和第二側(cè)壁的夾子。
文檔編號H01M2/02GK102208574SQ20111012016
公開日2011年10月5日 申請日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者洪鎮(zhèn)泰, 白云成 申請人:三星Sdi株式會社