電池組的制作方法
【專利摘要】電池組包括具有在其第一表面上的槽的裸電池、在裸電池的第一表面上的保護(hù)電路模塊、以及通過聯(lián)接部被聯(lián)接到保護(hù)電路模塊的端子部分，其中槽的至少一部分被定位為大致對(duì)應(yīng)于聯(lián)接部。
【專利說明】電池組
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年12月26日遞交到美國(guó)專利和商標(biāo)局的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/746,027以及2013年12月4日遞交到美國(guó)專利和商標(biāo)局的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)14/097，229的優(yōu)先權(quán)及權(quán)益，這些申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明的方面涉及電池組。
【背景技術(shù)】
[0004]最近，二次電池已經(jīng)被廣泛地用作便攜式電子設(shè)備的電源。由于便攜式電子設(shè)備被用于各種領(lǐng)域，對(duì)二次電池的需求正在迅速增長(zhǎng)。二次電池可被多次充放電，因此在經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境上是有效益的。因此，鼓勵(lì)使用電池組。
[0005]因?yàn)樾枰⌒颓逸p量的電子設(shè)備，所以也需要小型且輕量的二次電池。然而，由于諸如鋰的具有高反應(yīng)性的材料被提供到二次電池的內(nèi)部，二次電池的小尺寸和輕重量有鑒于二次電池的安全器件而受限。因此，已經(jīng)進(jìn)行各種研究來開發(fā)可以提供小型且輕量的電池組同時(shí)提高二次電池的安全性的二次電池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]實(shí)施例通過使用新結(jié)構(gòu)提供了具有改進(jìn)的安全性同時(shí)尺寸小并且重量輕的電池組。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種電池組，包括:具有被形成在其中的回避槽的裸電池、在裸電池的頂表面上的保護(hù)電路模塊、被聯(lián)接到裸電池從而覆蓋保護(hù)電路模塊的頂部殼體、以及從頂部殼體延伸并且具有被焊接到保護(hù)電路模塊的一側(cè)的端子部分，其中回避槽被形成在對(duì)應(yīng)于通過將端子部分焊接到保護(hù)電路模塊而形成的焊接部分的位置。
[0008]端子部分的一側(cè)可以通過穿過保護(hù)電路模塊在和回避槽相對(duì)的位置被焊接到保護(hù)電路模塊。
[0009]焊接部分可以和回避槽隔開。
[0010]電池組可以進(jìn)一步包括位于回避槽上的絕緣構(gòu)件。
[0011]端子部分的和一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)可以通過形成在頂部殼體中的開口被暴露到頂部殼體的外部。
[0012]端子部分可以被形成為多個(gè)。
[0013]回避槽可以被形成為具有對(duì)應(yīng)于多個(gè)端子部分的焊接部分的尺寸。
[0014]回避槽可以被配置為多個(gè)，使得多個(gè)回避槽分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)端子部分的焊接部分。
[0015]回避槽的深度可以是裸電池的蓋板的厚度的20%。
[0016]電池組可以進(jìn)一步包括被形成在裸電池的表面中的和其中形成有回避槽的表面相鄰的表面上。
[0017]聯(lián)接槽可以被分別形成在頂部殼體的兩側(cè)，并且聯(lián)接槽可以被分別形成在裸電池的兩側(cè)。電池組可以進(jìn)一步包括被插入到頂部殼體和裸電池的聯(lián)接槽中的聯(lián)接構(gòu)件，使得頂部殼體和裸電池被彼此聯(lián)接。
[0018]螺紋可以被形成在聯(lián)接槽內(nèi)，聯(lián)接構(gòu)件可以是被插入到頂部殼體和裸電池的聯(lián)接槽中的螺栓。
[0019]從結(jié)合附圖的下面詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
[0020]說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語(yǔ)或詞不應(yīng)當(dāng)被嚴(yán)格解釋為通用含義或基于字典的含義，而應(yīng)當(dāng)在發(fā)明人可以適當(dāng)限定術(shù)語(yǔ)的概念來以最佳方式描述和解釋其發(fā)明的原理的基礎(chǔ)上被解釋為符合本發(fā)明的范圍的含義和概念。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的電池組，回避部分被形成在裸電池中，從而對(duì)應(yīng)于通過將端子部分焊接到保護(hù)電路模塊而形成的焊接部分，使得可以通過獲得焊接部分和回避部分之間的充分間距實(shí)施電池組的小型化并同時(shí)提高電池組的安全性。
[0022]此外，絕緣構(gòu)件位于回避部分上，使得可以更有效地防止焊接部分和裸電池之間不希望出現(xiàn)的短路。
【專利附圖】

【附圖說明】 [0023]附圖和說明書一起例示了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，并和描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池組的透視圖。
[0025]圖2是圖1所示的電池組的分解透視圖。
[0026]圖3是沿圖1的線Α1-Α1’截取的電池組的剖視圖。
[0027]圖4是沿圖1的線Β1-Β1’截取的電池組的剖視圖。
[0028]圖5是示出了其中絕緣構(gòu)件進(jìn)一步位于圖3中所示的電池組的回避槽上的情況的首1J視圖。
[0029]圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的電池組的透視圖。
[0030]圖7是圖6所示的電池組的分解透視圖。
[0031]圖8是沿圖6的線k2_k2'截取的電池組的剖視圖。
[0032]圖9是沿圖6的線B2-B2,截取的電池組的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]在下面的詳細(xì)描述中，只簡(jiǎn)單地通過例示的方式示出和描述了本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，對(duì)所描述的實(shí)施例可以以各種不同的方式進(jìn)行修改，而不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，圖和描述應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為本質(zhì)上是例示性的，而不是限制性的。另外，當(dāng)元件被稱為在另一元件“上”時(shí)，它可以直接在另一元件上，或者可以間接在另一元件上，在它們之間插入有一個(gè)或更多中間元件。此外，當(dāng)元件被稱為被“連接到“另一元件時(shí)，它可以被直接連接到另一元件，或者被間接連接到另一元件，在它們之間插入有一個(gè)或更多中間元件。在下文中，相似的附圖標(biāo)記指代相似的元件。
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池組100的透視圖。圖2是圖1所示的電池組100的分解透視圖。在下文中，將參考圖1和圖2描述根據(jù)此實(shí)施例的電池組100。
[0035]如圖1和圖2所示，根據(jù)此實(shí)施例的電池組100包括具有形成在其中的回避槽111的裸電池110、保護(hù)電路模塊120、覆蓋保護(hù)電路模塊120的頂部殼體130、以及例如通過焊接被聯(lián)接到保護(hù)電路模塊120的端子部分150。回避槽111可以被形成在大致對(duì)應(yīng)于通過在保護(hù)電路模塊120上焊接端子部分150而形成的焊接部分153 (參考圖3和圖4)的位置。
[0036]裸電池110是通過離子或電子的移動(dòng)產(chǎn)生電化學(xué)能的構(gòu)件。
[0037]裸電池110可以通過將電極組件和電解質(zhì)一起容納在電池殼體中被制造。這里，電極組件通過卷繞正極板、負(fù)極板和它們之間的隔板被形成。通過電極組件和電解質(zhì)之間的電化學(xué)反應(yīng)，電極組件產(chǎn)生能量，該能量通過電極接線片等被供給到電極組件的外部。例如，電池殼體可以是袋型、棱柱型或圓柱體型電池殼體。
[0038]回避槽111可以被形成在裸電池110的一個(gè)表面中。這里，回避槽111可以被形成在裸電池Iio的與保護(hù)電路模塊120相對(duì)的一個(gè)表面中?；乇懿?11可具有從裸電池110的一個(gè)表面凹陷的形狀。
[0039]排氣部分113可以作為安全裝置被進(jìn)一步提供在裸電池110中。這里，排氣部分113用作通道，裸電池110內(nèi)產(chǎn)生的氣體沿該通道被排出到裸電池110的外部。排氣部分113可以相對(duì)于裸電池110的表面被形成在和回避槽形成有回避槽111的表面相鄰的表面上。如果排氣部分113被形成為圖2中所示的直線形狀，則排氣部分113可以被定位在裸電池110的側(cè)表面中的寬或平的表面上，但應(yīng)該理解排氣部分的形狀不限于在這里所示的形狀。
[0040]保護(hù)電路模塊120是位于裸電池110上以控制裸電池110的充電和放電中的電壓或電流的構(gòu)件。
[0041]保護(hù)電路模塊120可被實(shí)施為在其上形成有電路圖案的電路板，若干電子元件121可以被安裝在保護(hù)電路模塊120的一個(gè)表面上。這里，電子元件121可以是場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)、集成電路(IC)以及其它。電子元件121可以執(zhí)行控制裸電池110中的電極組件或在電極組件異常操作時(shí)切斷電路的功能。保護(hù)電路模塊120的電路板可以包括開關(guān)電路，以更有效地控制或保護(hù)電池組100連同電子元件121。具體地說，保護(hù)電路模塊120防止過充電、過放電、過電流、反向電壓等，使得可以防止電池組100爆炸、過熱和液體泄漏，并防止電池組100的充電/放電特性劣化。此外,保護(hù)電路模塊120防止電性能的退化和電池組100的異常操作，使得可以消除危險(xiǎn)因素，并延長(zhǎng)電池組100的壽命。
[0042]保護(hù)電路模塊120可被定位為與裸電池110的其中形成有回避槽111的表面相對(duì)。開口 122可以被形成在保護(hù)電路模塊120中，端子部分150的一側(cè)151可以通過開口122穿過保護(hù)電路模塊120。
[0043]頂部殼體130是被聯(lián)接到裸電池110從而覆蓋保護(hù)電路模塊120的構(gòu)件。
[0044]頂部殼體130可被定位成被聯(lián)接到裸電池110的其中形成有回避槽111的表面。因此，由于頂部殼體130，回避槽111、保護(hù)電路模塊120等不暴露到電池組100的外側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，開口 131可以被形成在頂部殼體130中，端子部分150的另一側(cè)152可以通過開口 131被暴露到頂部殼體130的外側(cè)。在這種情況下，開口 131可以根據(jù)端子部分150的數(shù)量可以被實(shí)施為多個(gè)開口。例如，在端子部分150被配置有三個(gè)端子部分的情況下，開口 131也可以被配置有三個(gè)開口。
[0045]頂部殼體130可以通過聯(lián)接構(gòu)件140被聯(lián)接到裸電池110。在這種情況下，聯(lián)接槽112可以被分別形成在裸電池110的兩側(cè)，聯(lián)接槽132可以被形成在頂部殼體130的兩側(cè)。聯(lián)接槽112和132位于彼此對(duì)應(yīng)的位置。聯(lián)接構(gòu)件140被插入到聯(lián)接槽112和132中，使得裸電池110和頂部殼體130可被彼此聯(lián)接。例如，螺紋可被形成在聯(lián)接槽112和132的內(nèi)部，聯(lián)接構(gòu)件140可以被實(shí)施為螺栓，以被螺紋聯(lián)接在聯(lián)接槽112和132中。在一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋聯(lián)接構(gòu)件140的頭部使得聯(lián)接構(gòu)件140不暴露于外部的接合構(gòu)件141可被進(jìn)一步定位在聯(lián)接構(gòu)件140的上部。[0046]端子部分150是允許電池組100和外部設(shè)備通過其被電連接的構(gòu)件。
[0047]端子部分150可以被定位在保護(hù)電路模塊120的一個(gè)表面上，端子部分150的一側(cè)151可以通過穿過保護(hù)電路模塊120的開口 122被焊接到保護(hù)電路模塊120的另一表面。在這種情況下，端子部分150的一側(cè)151可通過穿過保護(hù)電路模塊120的開口 122朝回避槽111延伸。端子部分150的一側(cè)151可以被定位成與回避槽111隔開。端子部分150的一側(cè)151可被焊接到保護(hù)電路模塊120的另一側(cè)，從而被電連接到保護(hù)電路模塊120的另一表面上形成的電路圖案。
[0048]端子部分150可以被配置成多個(gè)，例如三個(gè)部分。端子部分150的一側(cè)151可以通過焊接被連接到保護(hù)電路模塊120，端子部分150的另一側(cè)152可通過被形成在頂部殼體130中的開口 131被暴露到外部。因此，外部設(shè)備可以被連接到通過開口 131暴露的端子部分150，使得電池組100和外部裝置可以被彼此電連接。
[0049]在這些圖中所示的端子部分的形狀僅僅是示例，本發(fā)明不限于此。也就是，端子部分150可以以本領(lǐng)域中已知的各種形狀來實(shí)施。
[0050]電池組100可進(jìn)一步包括保護(hù)元件160、底部殼體170和標(biāo)簽180等。
[0051]保護(hù)元件160是位于保護(hù)電路模塊120和裸電池110之間的構(gòu)件，并被配置為當(dāng)溫度升高時(shí)通過增加電阻來切斷電流。為了執(zhí)行這樣的功能，保護(hù)元件160可以使用例如正溫度系數(shù)(PTC)元件。保護(hù)元件160可以通過保護(hù)元件膠帶161被連接到裸電池110。
[0052]底部殼體170是被聯(lián)接到裸電池110的與聯(lián)接頂部殼體130的表面相反的表面的構(gòu)件。底部殼體170被用于保護(hù)裸電池110。在此實(shí)施例中，底部殼體170可以通過例如粘合構(gòu)件171被聯(lián)接到裸電池110。
[0053]標(biāo)簽180是圍繞裸電池110的頂部殼體130和底部殼體170被聯(lián)接到其上的側(cè)表面的構(gòu)件，使得可以增強(qiáng)頂部殼體130、底部殼體170和裸電池110的聯(lián)接并從外部保護(hù)裸電池110。在這種情況下，電池組110上的信息、制造商等可以被記錄在標(biāo)簽180上。
[0054]圖3是沿圖1的線Α1-Α1'截取的電池組100的剖視圖。圖4是沿圖1的線Β1-Β1'截取的電池組100的剖視圖。在下文中，將參考圖3和圖4詳細(xì)描述根據(jù)此實(shí)施例的電池組100中的回避槽111和焊接部分153之間的關(guān)系。
[0055]如圖3和圖4所示，端子部分150的一側(cè)151可通過穿過保護(hù)電路模塊120的開口122被焊接到保護(hù)電路模塊120的另一表面。端子部分150被焊接到其上的焊接部分153可以被實(shí)施為從保護(hù)電路模塊120的另一表面突出。因此，焊接部分153被定位在保護(hù)電路模塊120的另一表面上，因此可以以其中焊接部分153和被形成在對(duì)應(yīng)于焊接部分153的位置處的回避槽111相對(duì)的狀態(tài)和回避槽111隔開。[0056]由于焊接部分153被實(shí)施為從保護(hù)電路模塊120的另一表面突出，所以焊接部分153可能由于外部沖擊等直接接觸裸電池110。因此，足夠的分離空間可被形成在焊接部分153和裸電池110之間，以減少這種直接接觸的可能性。通常，焊接部分153和裸電池110之間的分離空間的高度可以是大約1.1毫米。然而，隨著焊接部分153和裸電池110之間的分離空間增大，電池組100的尺寸可能增大。如果電池組100的尺寸不增大，則裸電池110的尺寸相對(duì)減少，因此，電池組100的容量可能會(huì)降低。因此，需要在能夠維持電池組100的整體尺寸和裸電池Iio的容量的同時(shí)焊接部分153和裸電池110之間有足夠的空間。
[0057]在此實(shí)施例中，回避槽111被形成在裸電池110中，以提供額外的空間，而不增加電池組100的尺寸。具體地說，如果回避槽111被形成在大致對(duì)應(yīng)于焊接部分153的位置處，則可以確保焊接部分153和裸電池110之間的相對(duì)大的間隔，使得可以減少焊接部分153和裸電池110彼此接觸的可能性。由于除了在回避槽111之外的焊接部分153和裸電池110之間的間隔可以變窄，電池組100的整個(gè)尺寸不會(huì)增加，裸電池110的容量可以被保持。在這種情況下，回避槽111的深度可以是蓋板115的厚度的大約20%。例如，如果蓋板115的厚度為約I毫米，則回避槽111的深度可以是約0.2毫米。
[0058]在此實(shí)施例中，端子部分150可以被實(shí)施為多個(gè)，焊接部分153也可以被實(shí)施為多個(gè)。因此，焊接部分可被定位在每個(gè)端子部分150的一側(cè)151?；乇懿?11可以被實(shí)施為具有大致對(duì)應(yīng)于所有的多個(gè)焊接部分153的尺寸。例如，當(dāng)焊接部分150被配置為有三個(gè)焊接部分時(shí)，回避槽111可以被實(shí)施為具有能夠大致對(duì)應(yīng)于所有的三個(gè)焊接部分153的尺寸。因此，任何焊接部分153可以通過回避槽111和裸電池110充分隔開。
[0059]圖5是示出了其中絕緣構(gòu)件114進(jìn)一步位于圖3中所示的電池組100的回避槽111上的情況的剖視圖。
[0060]參考圖5，絕緣構(gòu)件114可以被進(jìn)一步定位在回避槽111上，因此，可以更有效地防止端子部分150和裸電池110之間的短路。在這種情況下，絕緣構(gòu)件114可以例如是單面或雙面膠帶，并且絕緣部件114的寬度可以比回避槽111更窄。
[0061]圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的電池組200的透視圖。圖7是圖6所示的電池組200的分解透視圖。圖8是沿圖6的線A2-A2,截取的電池組200的剖視圖。圖9是沿圖6的線B2-B2,截取的電池組200的剖視圖。
[0062]在下文中，將參考圖6至圖9詳細(xì)描述根據(jù)此實(shí)施例的電池組200。根據(jù)此實(shí)施例的電池組200包括具有形成在其中的回避槽211的裸電池210、保護(hù)電路模塊220、覆蓋保護(hù)電路模塊220的頂部殼體230、以及被焊接到保護(hù)電路模塊220的端子部分250?；乇懿?11可以被形成為多個(gè)，多個(gè)回避槽可被分別形成在大致對(duì)應(yīng)于通過在保護(hù)電路模塊220上焊接端子部分250而形成的焊接部分253 (參考圖8和圖9)的位置。
[0063]因此，根據(jù)此實(shí)施例的電池組200的回避槽211不被實(shí)施為像圖2所示的回避槽111那樣的一個(gè)大的回避槽，而是被實(shí)施為多個(gè)，使得多個(gè)回避槽分別大致對(duì)應(yīng)于多個(gè)焊接部分253。例如，在焊接部分253被配置為有三個(gè)焊接部分的情況下，回避槽211也可以被配置為有三個(gè)回避槽，使得回避槽對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的焊接部分253。在此實(shí)施例中，當(dāng)回避槽211被定位為對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的焊接部253時(shí)，除了防止焊接部分253和裸電池210之間的短路、防止電池組200的尺寸增加、并防止裸電池210的容量減少之外，回避槽當(dāng)頂部殼體230被安裝到裸電池210時(shí)可以設(shè)置對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)。具體地說，由于回避槽被實(shí)施為大致對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的焊接部分253，頂部殼體230可以被對(duì)準(zhǔn)在裸電池210上，使得當(dāng)頂部殼體230被安裝到裸電池210時(shí)，回避槽211被定位在相應(yīng)的焊接部分253的下方。接著，聯(lián)接構(gòu)件240被插入到聯(lián)接槽212和232中，使得頂部殼體230和裸電池210可以被容易地彼此聯(lián)接。
[0064]盡管結(jié)合某些示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不局限于所公開的實(shí)施例，而是相反，意在覆蓋包括在所附權(quán)利要求及其等同方案的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
【權(quán)利要求】
1.一種電池組，包括: 裸電池，所述裸電池具有在所述裸電池的第一表面上的槽； 在所述裸電池的所述第一表面上的保護(hù)電路模塊；和 通過聯(lián)接部被聯(lián)接到所述保護(hù)電路模塊的端子部分，其中所述槽的至少一部分被定位為大致對(duì)應(yīng)于所述聯(lián)接部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中所述聯(lián)接部包括焊接部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中所述保護(hù)電路模塊具有大致對(duì)應(yīng)于所述端子部分的位置的開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組，其中所述端子部分延伸到所述開口中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組，其中所述開口包括多個(gè)開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中所述槽和所述聯(lián)接部隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，進(jìn)一步包括在所述槽中的絕緣構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池組，其中所述絕緣構(gòu)件包括單面膠帶或雙面膠帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中所述裸電池包括蓋板，并且其中所述槽具有所述蓋板的厚度的約20%的深度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池組，其中所述槽在所述蓋板上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中所述槽包括多個(gè)槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池組，其中所述聯(lián)接部包括多個(gè)聯(lián)接部，并且其中所述槽的每一個(gè)大致對(duì)應(yīng)于所述聯(lián)接部中的相應(yīng)一個(gè)聯(lián)接部的至少一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，進(jìn)一步包括位于所述裸電池的第二表面上的排氣部分，所述第二表面和所述第一表面相鄰。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，進(jìn)一步包括覆蓋所述保護(hù)電路模塊的頂部殼體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池組，其中，所述頂部殼體具有被配置為容納聯(lián)接構(gòu)件的聯(lián)接槽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池組，進(jìn)一步包括在所述聯(lián)接槽的每一個(gè)中的將所述頂部殼體和所述裸電池聯(lián)接在一起的所述聯(lián)接構(gòu)件。
17.如權(quán)利要求14所述的電池組，其中所述頂部殼體具有開口，并且其中所述端子部分通過所述開口暴露。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中所述聯(lián)接部從所述保護(hù)電路模塊朝所述槽伸出。
【文檔編號(hào)】H01M10/04GK103904281SQ201310729358
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月26日
【發(fā)明者】李相州 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社