專利名稱:電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池包(battery pack)。特別是，本發(fā)明涉及其中的電池單 元(battery dement)覆蓋有外包裝的電池包。
背景技術(shù)：
近年來，電池包已經(jīng)用作移動電子裝置的電源。在這樣的電池包中，外 包裝容放電池單元和其上安裝有保護(hù)電路等的保護(hù)電路板。作為這樣的電池 包采用的外包裝，廣泛地采用包括上、下外殼等的盒式包裝。例如，參考曰 本未審查專利申請公開No. 2002-260608。
然而，在上述的電池包中，當(dāng)發(fā)生靜電放電(ESD)時(shí)，靜電會在電池 包內(nèi)的電路板中流過，導(dǎo)致電子電路的故障或者半導(dǎo)體元件的損壞。為了解 決這樣的問題，已經(jīng)提出了這樣的技術(shù)在塑料模塑外殼的表面上設(shè)置導(dǎo)電 層，并且將導(dǎo)電層連接到電池的負(fù)電極端。例如，參考日本未審查專利申請 公開No. 2007-323909。然而，這樣的電池包要求對該電池包的外包裝設(shè)計(jì) 有很大的改變。
此外，在諸如移動電話的電子裝置中包含和使用上述電池包時(shí)，由于發(fā) 生ESD可在電子裝置的主體中引起功能故障。特別是在電子裝置主體的結(jié) 構(gòu)對于靜電放電具有很低承受能力的情況下，發(fā)生功能故障的可能性很高。
圖26A是示出諸如移動電話的電子裝置的電池包容放部分的示意圖。如 圖26A所示，通常電池包容放部分101設(shè)置有開口 102,并且電子裝置的電 路板通過該開口 102暴露。在具有這樣結(jié)構(gòu)的電子裝置中，當(dāng)發(fā)生ESD時(shí)， 存在設(shè)置在外包裝的表面上的導(dǎo)電層會形成靜電通道的可能性，靜電可在通 過開口 102暴露的電路板中流動，導(dǎo)致電子電路的故障或者半導(dǎo)體元件的損 壞。
為了解決上述問題，可能想到用塑料樹脂填充電池包容放部分101的所 有開口 102,從而使電子裝置的電路板不在電池包容放部分101暴露，如圖 26B所示。然而，如果引入這樣的概念，則限制了電子裝置的電池包容放部分101的設(shè)計(jì)。在這樣的情形下，已經(jīng)提出了這樣的技術(shù)給電池包的電路 增加針對靜電放電(ESD)的防護(hù)元件。
圖27A示出了增加針對ESD的防護(hù)元件前的電路。圖27B示出了增加 針對ESD的防護(hù)元件后的電路。如圖27B所示，電容器提供在識別端111 和負(fù)電極端112之間，該識別端111稱為BSI端或者ID端。然而，即使增 加了這樣的針對ESD的防護(hù)元件，也難于獲得足夠的效果。此外，根據(jù)靜 電放電的大小，增加的電路仍可能被損壞，導(dǎo)致故障。

發(fā)明內(nèi)容
所希望提供一種電池包，該電池包能夠改善ESD承受能力，而不顯著 地改變電池包或者電子裝置主體的電池容放部分的i殳計(jì)。
發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了勤勉的研究并且發(fā)現(xiàn)，通過采用包括導(dǎo)電層的疊層作 為外包裝，并且將疊層的導(dǎo)電層連接到電池包的正電極端或者負(fù)電極端，可 以改善ESD承受能力，而不顯著地改變電池包或者電子裝置主體的電池容 方文部分的設(shè)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池包包括外包裝和容放在外包裝中的電池單元。 外包裝包括具有導(dǎo)電層的疊層，并且電池單元的正電極端或者負(fù)電極端電連 接到導(dǎo)電層。
根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，外包裝自身包括導(dǎo)電層，并且導(dǎo)電層電連接到 電池包的正電極端或者負(fù)電極端。因此，不必顯著地改變外包裝或者電子裝 置主體的電池容放部分的設(shè)計(jì)。
當(dāng)外包裝的導(dǎo)電層電連接到正電極端時(shí)，由于ESD引起的靜電在電池 包的充電方向上流動。因此，-錚電呈現(xiàn)為通過電池包而凈皮減弱。從而，能夠 相應(yīng)于給電池單元充電(吸收)的靜電量來防止靜電流入設(shè)置在電池包容放 部分附近的電子裝置的電路板。
當(dāng)外包裝的導(dǎo)電層電連接到負(fù)電極端時(shí)，由于ESD引起的靜電在電池 包的放電方向上流動。因此，靜電呈現(xiàn)為流入電子裝置的負(fù)電極端，而沒有 通過電池單元。從而，能夠防止靜電流入設(shè)置在電池包容放部分附近的電子 裝置的電路板。
根據(jù)本發(fā)明另 一個(gè)實(shí)施例的電池包包括外包裝、容放在外包裝中的電池 單元以及覆蓋外包裝的表面構(gòu)件。表面構(gòu)件包括金屬層，并且電池包的正電極端或者負(fù)電極端電連接到表面構(gòu)件的金屬層。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的任何實(shí)施例，能夠改善ESD承受能力而不顯 著地改變電池包或者電子裝置主體的電池容放部分的設(shè)計(jì)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電池包外觀的透視圖；
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電池包的 一個(gè)結(jié)構(gòu)示例的分解透視
圖；
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電池包外觀示例的透視圖； 圖4A至4C是示出電池包外包裝形狀示例的展開圖； 圖5是示出構(gòu)成外包裝的一個(gè)軟疊層結(jié)構(gòu)示例的截面圖； 圖6A至6C是示出覆蓋外包裝表面的一個(gè)標(biāo)牌結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖7A是示出暴露外包裝金屬的電池包的透視圖；而圖7B是示出沒有 暴露外包裝金屬的電池包的透視圖；
圖8是示出覆蓋有外包裝的電池包的一個(gè)結(jié)構(gòu)示例的透視圖；
圖9是示出外包裝接合部分的截面圖；
圖IOA至IOD是示出電池包的制造方法中的步驟的透視圖；
圖ll是示出發(fā)生ESD時(shí)靜電流動的透視圖；
圖12是示出發(fā)生ESD時(shí)靜電流動的等效電路圖；
圖13A至13D是示出電池包制造方法中的步驟的透視圖；
圖14是示出發(fā)生ESD時(shí)靜電流動的等效電路圖；
圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一個(gè)電池包示例的分解透視圖；
圖16A至16C是示出金屬標(biāo)牌的第一結(jié)構(gòu)示例的示意圖；
圖17A至17C是示出金屬標(biāo)牌的第二結(jié)構(gòu)示例的示意圖；
圖18是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的一個(gè)電池包結(jié)構(gòu)示例的截面圖；
圖19是用于描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的電池包的有益效果所采用的
圖20是示例1至5的每一個(gè)中電池包的等效電路圖； 圖21是示例6至10的每一個(gè)中電池包的等效電路圖； 圖22A和22B是用于描述示例11中電池包自由跌落測試和隨機(jī)自由跌 落測試采用的示意圖；圖23A和23B是用于描述示例11中電池包的耐穿通測試所采用的示意圖； 圖24A和24B是用于描述示例12中電池包自由跌落測試和隨機(jī)自由跌
落測試采用的示意圖；
圖25A和25B是用于描述示例12中電池包的耐穿孔測試所采用的示意圖； 圖26A和26B每一個(gè)都是示出電子裝置的電池包容放部分的示意圖；和 圖27A是示出電路附加ESD保護(hù)成分前的電路圖，而圖27B是示出電
路附加ESD保護(hù)成分后的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在與實(shí)施例相關(guān)的所有附圖中， 相同或者相應(yīng)的部分由相同的標(biāo)號表示。 l)第一實(shí)施例 1-1 )電池包的結(jié)構(gòu)
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電池包外觀的透視圖。圖2是示出 根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電池包的一個(gè)結(jié)構(gòu)示例的分解透-見圖。該電池包例 如是矩形或者平面型鋰離子聚合物二次電池的電池包。如圖l所示，在電池 包中，外包裝l容放電池單元，頂蓋2和底蓋3裝配在兩端的開口中。頂蓋 2提供有正電極端2a、負(fù)電極端2b和識別端2c。外包裝1的表面覆蓋有作 為表面構(gòu)件的標(biāo)牌。
在下文中，裝配頂蓋2的開口稱為"頂部開口"，并且裝配底蓋3的開 口稱為"底部開口"。從電池單元引出的正電極引線5a和外包裝l的導(dǎo)電層 通過連接構(gòu)件30彼此電連接。由此，外包裝1的導(dǎo)電層與電池單元的正電 極具有相同的電位。優(yōu)選地，電池包的正電4及端2a與外包裝1的金屬層之 間的電阻R為小于等于1MQ。在此情況下，ESD的承受能力可以進(jìn)一步得 到4是高。
可采用的連接構(gòu)件30的示例包括導(dǎo)電帶；諸如鎳片的薄片(tab);諸如 銅線的線性構(gòu)件；以及附著有引線的電阻器。連接構(gòu)件30不限于此，可以 采用能夠?qū)碾姵貑卧?引出的正電極引線5a電連接到外包裝1的導(dǎo)電層 的任何構(gòu)件。此外，作為用于諸如導(dǎo)電帶、薄片或者線性構(gòu)件的連接構(gòu)件的 材料，盡管沒有特別限定，但是例如可以釆用金屬、導(dǎo)電功能材料或者碳。 可采用的導(dǎo)電功能材料的示例包括通過將樹脂與碳混合獲得的導(dǎo)電塑料以及諸如聚乙炔(polyacetylene)的導(dǎo)電塑料?？刹捎玫慕饘俚氖纠眶?不銹鋼(下面簡稱為"SUS")和銅，.'連接構(gòu)件30的連接方法的示例包括電 阻焊、超聲焊、熱封、使用膠帶、填縫和釬焊。連接方法不限于此，可以采 用保證導(dǎo)電的任何方法。
下面，將描述電池單元4、外包裝l、頂蓋2和底蓋3。
<電池單元>
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電池單元4的外觀示例的透4見圖。 如圖3所示，電池單元4例如具有矩形或者平面形狀。條狀正電極和條狀負(fù) 電極與插設(shè)二者之間的聚合物電解質(zhì)和隔板層疊，并且在縱向上巻繞。正電 極引線5a和負(fù)電極引線5b分別從正電極和負(fù)電極引出。
正電極包括條狀正電極電流集流體、^殳置在正電極電流集流體上的正電 極活性材料層和設(shè)置在正電極活性材料層上的聚合物電解質(zhì)層。負(fù)電極包括 條狀負(fù)電極電流集流體、設(shè)置在負(fù)電極電流集流體上的負(fù)電極活性材料層和 設(shè)置在負(fù)電極活性材料層上的聚合物電解質(zhì)層。正電極的正電極引線5a和 負(fù)電極的負(fù)電極引線5b分別連接到正電極電流集流體和負(fù)電極電流集流體。 對于正電極活性材料、負(fù)電極活性材料、聚合物電解質(zhì)，可以采用已知的材 料。
在正電極中，根據(jù)所希望的電池類型，金屬氧化物、金屬硫化物或者特 定的聚合物可以用作正電極活性材料。例如，在制作鋰離子電池時(shí)，主要成 分包含LixM02 (M表示至少一種過渡金屬，X根據(jù)電池的充電/放電狀態(tài)而 變化并且通常在0.05至1.10的范圍內(nèi))的鋰復(fù)合氧化物可以用作正電極活 性材料。作為構(gòu)成鋰復(fù)合氧化物的過渡金屬M(fèi)，優(yōu)選為鈷(Co)、鎳(Ni) 或錳(Mn)等。
鋰復(fù)合氧化物的具體示例包括LiCo02、 LiNi02、 LiNiyCoi-yC^ (其中0 <y<l)和LiMxi204。這些鋰復(fù)合氧化物可以產(chǎn)生高電壓并且提供極好的能 量密度。此外，作為正電極活性材料，可以采用不包含鋰的金屬硫化物或者 氧化物，如TiS2、 MoS2、 NbSe2或V20s。在正電極中，多種類型的正電極活 性材料可以結(jié)合使用。在采用上述正電極活性材料形成正電極的工藝中，也 可以添加導(dǎo)電劑、粘合劑等。
作為負(fù)電極活性材料，可以采用能摻雜有并且脫摻雜(dedope)鋰的材 料。例如，可以采用碳材料，如幾乎不石墨化的碳材料或者石墨材料?？刹呻s和脫摻雜鋰的材料，可以采用諸如聚乙炔或者聚吡咯(polypyrrole)的聚 合物或者諸如Sn02的氧化物。在采用上述材料形成負(fù)電極的工藝中，還可 以添加粘合劑等。
聚合物電解質(zhì)例如通過將凝膠狀電解質(zhì)結(jié)合在聚合物中獲得，凝膠狀電 解質(zhì)可通過混合聚合物材料、電解質(zhì)溶液和電解質(zhì)鹽而形成。聚合物材料溶 解在電解質(zhì)溶液中。可釆用的聚合物材料的示例包括珪膠(silicon gel )、丙 烯酸膠(acryl gel )、丙烯腈膠(acrylonitrile gel )、改性聚磷睛聚合物(modified polyphosphazenepolymer)、聚乙烯氧化物、聚丙烯氧化物，以及這些化合物 的復(fù)合聚合物、交聯(lián)聚合物和改性聚合物。也可以采用氟基聚合物，并且其 示例包括聚偏二氟乙烯(poly(vinylidene fluoride))、偏二氟乙烯與六氟丙烯 的共聚物(poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) ) 、 {扁二氟乙烯與 三氟乙烯的共聚物(poly(vinylidene fluoride-co-trifluoroethylene))及這些4b 合物的混合物。
電解質(zhì)溶液成分是能分散上述聚合物材料的。作為疏質(zhì)子溶劑，例如， 采用碳酸乙二酯(EC)、碳酸丙二酯(PC)或碳酸丁二酯(BC)等。作為 電解質(zhì)鹽，采用在溶劑中溶解的電解質(zhì)鹽，并且它包括陽離子和陰離子的組 合。作為陽離子，采用堿金屬或者堿土金屬。作為陰離子，采用Cr、 Br-、 r、 SCN-、 CKV、 BF" PF6-或CF3S03-等。作為電解質(zhì)鹽，具體地講，采用 在電解質(zhì)溶液中具有可溶濃度的六氟磷酸鋰或者四氟硼酸鋰。
<外包裝>
圖4A至4C是示出覆蓋電池單元4的外包裝1的外形示例的展開圖。 如圖4A至4C所示，外包裝1包括軟疊層(第一疊層)la和硬疊層(第二 疊層)lb，軟疊層la提供有容放電池單元4的容放部分15,硬疊層lb疊合 在軟疊層la上以覆蓋容放部分15。此外，熱焊接片15a設(shè)置在外表面上與 容放部分15的底面對應(yīng)的位置。設(shè)置在軟疊層la上的容放部分15例如通
過事先在模中深沖壓并依據(jù)電池單元4形狀形成凹槽形狀。
軟疊層la適合于通過深沖壓形成其中插入電池單元4的容^:部分15,
并且比硬疊層lb軟。 "圖5是示出構(gòu)成外包裝1的軟疊層la的一個(gè)結(jié)構(gòu)示例的截面圖。軟疊 層la具有層疊結(jié)構(gòu)，其中依次層疊用作粘合層的聚丙烯(PP)層16a、用作 導(dǎo)電層的軟鋁金屬層17a (金屬層)以及用作表面保護(hù)層的尼龍層或者聚對 苯二曱酸乙二酯(PET)層18a。聚丙烯層16a側(cè)對應(yīng)于內(nèi)側(cè)(將與硬疊層 lb接觸)。
聚丙烯層16a具有防止聚合物電解質(zhì)質(zhì)量退化的功能。作為聚丙烯層 16a，例如可采用鑄型聚丙烯(cast polypropylene, CPP )等。該聚丙烯(PP ) 層16a的厚度例如約為30 nm。.
軟鋁金屬層17a具有防止?jié)駳膺M(jìn)入外包裝1內(nèi)部的功能。作為軟鋁金屬 層17a的材料，例如，可以采用退火鋁(JISA8021P-O或者JISA8079P-O)。 軟鋁金屬層17a的厚度范圍例如為30至130 pm。尼龍層或者PET層18a具 有表面保護(hù)的功能。尼龍層或者PET層18a的厚度范圍例如約為10至30)am。 作為導(dǎo)電層的軟鋁金屬層17a通過諸如導(dǎo)電帶的連接構(gòu)件30電連接到從電 池單元4引出的正電極引線5a。
硬疊層lb可以在折疊后保持形狀并且抗外部變形。硬疊層lb具有疊層 結(jié)構(gòu)，其中依次層疊用作粘合層的聚丙烯層、用作導(dǎo)電層的硬鋁金屬層(金 屬層)以及用作表面保護(hù)層的尼龍層或者PET層。
硬疊層lb的聚丙烯層和尼龍層或者PET層與軟疊層la的相同。硬鋁金 屬層例如由未退火鋁(JIS A3003P-H18或JIS A3004P-H18 )組成。硬鋁金屬 層的厚度范圍例如約為30至130(mi。在軟疊層la和硬疊層lb的每一個(gè)中， 各層的厚度考慮總厚度而適當(dāng)設(shè)定。
硬疊層lb疊合在軟疊層la上以覆蓋容放部分15的開口表面。在此情 況下，如圖4A所示，軟疊層la和硬疊層lb根據(jù)位置關(guān)系彼此偏移。軟疊 層la具有長度相同的頂長邊lla和底長邊12a以及長度相同的左短邊13a 和右短邊14a。同樣，硬疊層lb具有長度相同的頂長邊llb和底長邊12b以 及長度相同的左短邊13b和右短邊14b。這里，左和右對應(yīng)于圖中的左和右。
硬疊層lb的每個(gè)長邊lib和12b的長度設(shè)定為，使得在折疊硬疊層lb 以圍繞包含電池單元4的容放部分15時(shí)硬疊層lb的短邊13b和14b彼此鄰 接或者彼此間以很小的間隙面對。軟疊層la的長邊lla和12a每一個(gè)的長度 設(shè)定為小于硬疊層lb的長邊lib和12b每一個(gè)的長度，并且例如使得在折 疊軟疊層la以圍繞包含電池單元4的容放部分15時(shí)短邊13a和14a彼此鄰
10接或者彼此間以很小的間隙面對。這里，軟疊層la的短邊13a和14a之間 的間隙不必很小，而是可以大到一定程度。
軟疊層la的短邊13a和14a比硬疊層lb的短邊13b和14b略短。因此， 可以層疊軟疊層la和硬疊層lb而使得只有硬疊層lb出現(xiàn)在頂側(cè)。在此情 況下，提供在頂側(cè)開口上的頂蓋2的周邊可以有利地與^_疊層lb的聚丙烯 層熱焊接。此外，硬疊層lb的粘合層可以設(shè)置為在底側(cè)暴露，從而提供在 底側(cè)開口上的底蓋3的周邊可以與硬疊層lb的聚丙烯層熱焊接。
圖6A至6C是示出覆蓋外包裝1的表面的標(biāo)牌41的一個(gè)結(jié)構(gòu)的示意圖。 標(biāo)牌41是制造商的卡片，例如用于在外包裝l的表面上顯示字符、圖片等， 更具體地，顯示操作信息、安全標(biāo)準(zhǔn)等。如圖6C所示，標(biāo)牌41包括膜狀或 者片狀基板52;依次層疊在基板52的一個(gè)主面上的墨跡粘合層5—3、墨跡層 54和UV圖層55;以及層疊在另一主面上的粘合層51。作為基板52，沒有 特別限制，例如可以采用包含聚對苯二曱酸乙二酯(PET)作為主要成分的 PET基板?；?2可以根據(jù)所希望的標(biāo)牌41的特性適當(dāng)選擇。標(biāo)牌41通 過粘合層51粘合到外包裝1。在下文，包括由PET基板組成的基板52的標(biāo) 牌41稱作"PET標(biāo)牌"。
如圖7A所示，在外包裝l的金屬暴露時(shí)，存在由ESD引起的靜電會流 過暴露部分而進(jìn)入設(shè)置在電池包容放部分附近的電子器件的電路板中的可 能性。因此，在才艮據(jù)第一實(shí)施例的電池包中，如圖7B所示，優(yōu)選外包裝1 的整個(gè)表面覆蓋有標(biāo)牌41,從而不暴露外包裝1的金屬。由此，能夠進(jìn)一步 抑制電子器件由ESD引起的故障、失靈等。
<頂蓋>
頂蓋2裝配在外包裝1的頂部井口中而封閉頂部開口。頂蓋2包括頂蓋 主體21、電路板22、中繼片23、熔絲24、正電沖及片25、負(fù)電極片26和保 持架27。頂蓋2具有在面對電池單元4的表面上的容放部分。容放部分容放 電路板22、中繼片23、熔絲24、立電極片25和負(fù)電極片26。這些部件在 保持架27裝配在頂蓋主體21中時(shí)保持在頂蓋主體21中。此外，絕緣帶28 和絕緣帶29可以設(shè)置在頂蓋2和外包裝1之間。
從電池單元4引出的正電極引線5a通過正電極片25連接到電路板22。 從電池單元4引出的負(fù)電極引線5b通過負(fù)電極片26、熔絲24和中繼片23 連接到電路板22。電路板22上安裝有保護(hù)電路以及用于識別電池包的ID電阻器，該保護(hù) 電路包含溫度保護(hù)元件，如熔絲24、正溫度系軟(PTC)元件或熱敏電阻。 保護(hù)電路提供有用于監(jiān)測二次電池和控制場效晶體管(FET )的集成電路(IC ) 以及充電/放電控制FET。
PTC元件串聯(lián)連接到電池單元4。 PTC元件的電阻在電池單元4的溫度 大于預(yù)設(shè)溫度時(shí)急劇增加，并且由此基本上阻斷了流入電池單元4的電流。 熔絲24或者熱敏電阻也串聯(lián)連接到電池單元4。當(dāng)電池單元4的溫度變得高 于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，阻斷流入電池單元4的電路。因?yàn)槿绻姵貑卧?的端電壓 超過例如4.3至4.4V，則存在發(fā)生諸如發(fā)熱和著火的危險(xiǎn)狀態(tài)的可能性，所 以包括用于監(jiān)視電池單元4和控制FET的保護(hù)電路以及充電/放電控制FET 的保護(hù)電路監(jiān)測電池單元4。當(dāng)電壓超過例如4.3至4.4V時(shí)，保護(hù)電路截止 充電控制FET，因此阻止了充電。如果電池單元4的端電壓因過度放電而減 小到放電禁止電壓或者更低并且二次電池電壓變?yōu)?V,則會造成電池單元4 的內(nèi)部短路狀態(tài)，導(dǎo)致無法再充電。因此，保護(hù)電路監(jiān)測二次電池的電壓， 并且當(dāng)電壓變得低于放電禁止電壓時(shí)截止放電控制FET,因此阻止放電。
<底蓋>
底蓋3封閉外包裝1的底側(cè)上的開口 。底蓋3包括底蓋主體3i和底蓋 板32。底蓋板32設(shè)置在底蓋主體31和電池單元4之間。底蓋主體31提供 有一個(gè)或兩個(gè)或多個(gè)通孔，以在底蓋3和電池單元之間注入熔化的杉十脂。 (1-2)制造電池包的方法
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的制造電池包方法的示例。 <電池單元形成步驟>
首先，制備正電極、負(fù)電極以及隔板，正電極和負(fù)電極每一個(gè)的兩個(gè)表 面上都具有凝膠狀電解質(zhì)層。依次房疊負(fù)電極、隔板、正電極和隔板，并且 所形成的疊層圍繞平坦的芯板折疊并且在縱向上纏繞多次。由此形成纏繞型 電池單元4。
<外包裝覆蓋步驟>
接下來，事先通過深沖壓在軟疊層la中形成容放電池單元4的容放部 分15。在該工藝中，如圖4A所示，軟疊層la的容放部分15例如形成在從 中心朝著右側(cè)略孩i偏移的位置。然后，在軟疊層la中形成的容放部分15中 放置電池單元4。接下來，如圖4A所示，硬疊層lb在從中心朝著右側(cè)略微偏移的位置層 疊在軟疊層la上。從而，在層疊軟疊層la和硬疊層lb的狀態(tài)下，如圖4A 所示，具有僅設(shè)置軟疊層la的左側(cè)區(qū)域和僅設(shè)置硬疊層lb的右側(cè)區(qū)域。這 樣位置上偏移的原因是，如稍后所描述，在軟疊層la和石更疊層lb的端部朝 著軟疊層la的容放部分15的底面的外側(cè)折疊后，軟疊層la的聚丙烯層和 硬疊層lb的聚丙烯層可以在一定的寬度上彼此粘合。
接下來，在圖4A所示的位置狀態(tài)下，在壓力減小的情況下，在開口周 邊上的四邊熱焊接容放部分15。在此情況下，可以熱焊接聚丙烯層彼此疊合 的整個(gè)區(qū)域。通過以這樣的方式熱焊接容放部分15的周邊，密封了電池單 元4。
接下來，如圖4A所示，具有預(yù)定形狀的熱焊接片15a提供在容放部分 15底面的外面。熱焊接片15a是輔助構(gòu)件，用于通過施加高溫將軟疊層la 的尼龍層或者PET層粘合在一起。優(yōu)選地，就總厚度而言，熱焊接片15a 的厚度約為10至60pm，并且熱悍接片15a的熔點(diǎn)約為IO(TC。所希望的是 將熱焊接片15a的熔點(diǎn)設(shè)定到?jīng)]有熱影響電池單元4的值。
接下來，如圖8所示，軟疊層la和硬疊層lb的每一個(gè)的兩端朝著軟疊 層la的容放部分15的底面的外側(cè)折疊。就是說，短邊13a和14a以及短邊 13b和14b向內(nèi)折疊。熱焊接軟疊層la和硬疊層lb的每一個(gè)的端部，并且 將軟疊層la熱焊接到容放部分15底面的外側(cè)。由此，軟疊層la和硬疊層 lb以封閉的狀態(tài)固定為圍繞包含電池單元4的容放部分15。就是說，形成 頂部開口和底部開口。
如圖9所示，在纏繞電池單元4的狀態(tài)下，硬疊層lb的短邊13b和14b 彼此接觸或者彼此間以很小的間隙面對以形成接縫Ll 。在硬疊層lb的內(nèi)側(cè)， 短邊13a和14a彼此接觸或者彼此間以很小的間隙面對以形成接縫L2。在圖 9中，參考標(biāo)號16b表示硬疊層lb的聚丙烯層，參考標(biāo)號17b表示硬鋁金屬 層，而參考標(biāo)號18b表示尼龍層或者PET層。在該示例中，軟疊層la的短 邊13a和14a彼此接觸或者以彼此間的很小縫隙面對。然而，軟疊層la的 短邊13a和14a可以彼此間以一定寬度的間隙面對。
如圖9所示，軟疊層la的尼龍層或者PET層18a設(shè)置為與熱焊接片15a 的上側(cè)接觸。從而，尼龍層或者PET層l&夾住熱焊接片15a,并且通過從 外面施加熱，尼龍層或者PET層18a可以彼此粘合。此外，因?yàn)檐洴B層la的聚丙烯層16a和硬疊層lb的聚丙烯層16b彼此接觸，所以通過從外面施加熱，聚丙烯層16a和16b可以彼此粘合。<蓋板裝配步驟>
接下來，例如通過電阻焊或者超聲波焊將正電極引線5a、負(fù)電極引線5b等連接到電路板22等，并且裝配頂蓋2的各部件。由此，獲得頂蓋2。接下來，如圖IOA所示，導(dǎo)電帶30a的一端連接到從電池單元4引出的正電極引線5a。然后，如圖IOB所示，導(dǎo)電帶30a的另一端i殳置在頂蓋2的上表面上。接下來，如圖IOC所示，適當(dāng)?shù)卣郫B正電極引線5a和負(fù)電極引線5b，頂蓋2裝配在外包裝1的頂部開口中。由此，如圖IOD所示，外包裝l的頂部開口由頂蓋2封閉，并且導(dǎo)電帶30a的另一端夾持在頂蓋2和硬疊層lb之間。當(dāng)頂蓋2裝配在外包裝1的頂部開口中時(shí)，絕鄉(xiāng)彖帶28和29可以設(shè)置在頂蓋2和外包裝1之間。接下來，裝配底蓋3的各部件以形成底蓋3。底蓋3裝配在外包裝1的底部開口中。
<熱焊接步驟>
接下來，采用夾具保持整個(gè)長度，同時(shí)執(zhí)行熱焊接。就是說，由諸如銅的金屬組成的加熱部件(heaterblocks)壓住外包裝l的頂端附近的上下側(cè)，并且熱焊接頂蓋2的周邊和硬疊層lb內(nèi)的聚丙烯層。由此，聚丙烯層熔化，并且夾持在頂蓋2的上表面和外包裝.1之間的導(dǎo)電帶30a的另一端電連接到硬鋁金屬層。類似地，加熱部件可d壓住外包裝1的底端附近的上下側(cè)，并且可以熱焊接底蓋3的周邊和硬疊層lb內(nèi)的聚丙烯層。
<樹脂注入步驟>
通過通孔將熔化的樹脂注入電池單元4和底蓋3之間，隨后將其固化。因此，底蓋3粘合到電池單元4的端面。對待注入的樹脂不作特別限定，只要它在注入期間具有低的粘度即可。可采用樹脂的示例包括聚酰胺基熱熔樹脂、聚烯烴基熱熔樹脂、尼龍、PP、聚丙烯(PC)和丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)。
此外，熔化的樹脂可以注入在頂蓋2和電池單元4之間。在此情況下，在頂蓋2上提供一個(gè)或兩個(gè)或多個(gè)通孔，并且熔化的樹脂通過通孔注入。通過執(zhí)行上述步驟，制作了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電池包。圖11示出了發(fā)生ESD時(shí)的靜電的流動。圖12是示出發(fā)生ESD時(shí)靜電流動的等效電路圖。下面將描述如圖11所示發(fā)生ESD且靜電進(jìn)入外包裝1的情況。
當(dāng)外包裝1的導(dǎo)電層設(shè)定為具有正電位時(shí)，進(jìn)入外包裝1的靜電在電池單元4的充電方向上流動。因此，靜電表現(xiàn)為通過電池單元4而被削弱。從而，以相應(yīng)于給電池單元4充電(吸收)的靜電量的量減少了對包含電池包
的外殼的影響。靜電的一部分可以流入外殼的接地(GND)。在此情況下，該部分與進(jìn)入電池單元4的靜電的其余部分分開，并且因此減小了對包含電池包的外殼的影響。
物質(zhì)由原子或者分子組成，并且分子由一個(gè)或者多個(gè)原子組成。原子的結(jié)構(gòu)是負(fù)電的電子圍繞原子核(正電質(zhì)子)。外層電子處于易于分離的狀態(tài)。易于釋放外層電子的物質(zhì)是易于充正電的物質(zhì)，并且易于吸引電子進(jìn)入外層的物質(zhì)是易于充負(fù)電的物質(zhì)。根據(jù)電流的流動，充正電和充負(fù)電之間沒有差別。因此，這里不特別描述相對于ESD的充電極性。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，因?yàn)殡姵貑卧?的正電極引線5a和外包裝1的導(dǎo)電層彼此電連接，所以外包裝1可以設(shè)定為具有正電電位。當(dāng)外包裝l設(shè)定為具有正電電位而不是中性時(shí)，流入電池包的靜電流動在電池單元4的充電方向上。因此，靜電表現(xiàn)為通過電池單元4而被削弱。從而，能夠相應(yīng)于等于給電池單元4充電(吸收)的靜電量來防止靜電流入設(shè)置在電池包容放部分附近的電子裝置的電路板。
此外，當(dāng)電池單元4的正電極引線5a和外包裝1的導(dǎo)電層彼此電連接時(shí)，與電池單元4的負(fù)電極引線5b和外包裝1的導(dǎo)電層彼此電連接的情況相比，可以進(jìn)一步改善ESD承受能力。特別是，在ESD電壓超H5kV的區(qū)域中，效果之差值非常顯著。
此外，通過僅略微改變電池包的結(jié)構(gòu)就能夠改善ESD承受能力。從而，可以改善ESD承受能力而不改變諸如移動電話的電子裝置外殼的設(shè)計(jì)。就是說，可以實(shí)施針對靜電的措施而與電子裝置外殼的結(jié)構(gòu)無關(guān)。
此外，因?yàn)橥獍b1帶電而不是中性，所以靜電不會被放電到(擴(kuò)散進(jìn)入)電子裝置的電路板。還可以防止經(jīng)電子裝置外殼的開口放電的靜電通過電池包而在電子裝置中導(dǎo)致功能失靈等。此外，通過將外包裝l的金屬層和電池包的正電極端2a或負(fù)電極端2b之間的接觸電阻優(yōu)選減少到1 MQ或者更小，可以抑制靜電擴(kuò)散。從而，可以改善ESD承受能力而與電子裝置外殼的結(jié)構(gòu)無關(guān)。(2) 第二實(shí)施例
根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電池包與第一實(shí)施例不同的是，電池單元4的負(fù)電極引線5b和外包裝1的導(dǎo)電層彼此電連接。優(yōu)選地，電池包的負(fù)電極端2b和外包裝l的金屬層之間的電阻R設(shè)定在500 Q或者更小。由此，可以進(jìn)一 步改善ESD承受能力。
圖13A至13D示出了電池單元4的負(fù)電極引線5b和外包裝1的硬鋁金屬層(金屬層)連接的示例。首先，如圖13A所示，導(dǎo)電帶30a的一端連接到從電池單元4引出的負(fù)電極引線5b。接下來，如圖13B所示，導(dǎo)電帶30a的另一端設(shè)置在頂蓋2的上表面上。接下來，如圖13C所示，適當(dāng)折疊正電極引線5a和負(fù)電極引線5b的同時(shí)，將頂蓋2裝配在外包裝1的頂部開口中。由此，如圖13D所示，外包裝l的頂部開口由頂蓋2封閉，并且導(dǎo)電帶30a的另一端夾持在頂蓋2和硬疊層lb《間。
接下來，采用夾具保持整個(gè)長度的同時(shí)執(zhí)行熱焊。就是說，由諸如銅的金屬組成的加熱部件壓住外包裝1頂端附近的上下兩側(cè)，并且熱焊接頂蓋2的周邊和硬疊層lb內(nèi)的聚丙烯層。由此，熔4匕聚丙烯層，并且夾持在頂蓋2的上表面和外包裝1之間的導(dǎo)電帶30a的另一端電連接到硬鋁金屬層。
圖14是示出發(fā)生ESD時(shí)靜電流動的等效電路圖。當(dāng)外包裝l的導(dǎo)電層i殳定為具有負(fù)電電位時(shí)，進(jìn)入外包裝1的靜電流動在電池單元4的it電方向上。因此，可知靜電受阻而沒有通過電池單元4。從而，對包含電池包的外殼的影響很大。然而，通過該方法，如果外殼側(cè)上的電位設(shè)定為負(fù)電位而在外包裝1的導(dǎo)電層和主體的外殼之間沒有間隙(空間)，則在外包裝1和主體外殼的ESD之間發(fā)生放電，這是有效的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，因?yàn)?電池單元4的負(fù)電極引線5b和外包裝1的導(dǎo)電層彼此電連接，所以外包裝l:可以設(shè)定為具有負(fù)電位。當(dāng)外包裝l設(shè)定為具有負(fù)電位時(shí)，由ESD引起的靜電流動在電池單元4的放電方向上。因此，靜電表現(xiàn)為流入電子裝置的負(fù)電極端而不通過電池單元4。從而，能夠防止靜電流入設(shè)置在電池包容放部分附近的電子裝置的電路板。
(3) 第三實(shí)施例
圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電池包的一個(gè)結(jié)構(gòu)示例的分解透視圖。如圖15所示，該電池包與第一實(shí)施例的不同之處在于金屬標(biāo)牌61用作標(biāo)牌。
16金屬標(biāo)牌61是制造商卡片，例如，用于在外包裝1的表面上顯示字符、
圖片等，更具體地為操作信息、安全標(biāo)準(zhǔn)等，并且改善電池包的外包裝強(qiáng)度。
金屬標(biāo)牌61至少包括含有金屬作為主要成分的基板。優(yōu)選地，從可改善整個(gè)電池包的機(jī)械強(qiáng)度的角度看，金屬標(biāo)牌61的機(jī)械強(qiáng)度高于外包裝1的機(jī)械強(qiáng)度。金屬標(biāo)牌61例如粘附到外包裝1的外側(cè)。金屬標(biāo)牌61的大小不作特別限定。盡管金屬標(biāo)牌61可以小子外包裝1，但是從改善電池包的外包裝強(qiáng)度上看，金屬標(biāo)牌61優(yōu)選與外包裝1具有基本上相同的大小。
圖16A至16C示出了金屬標(biāo)牌的第一結(jié)構(gòu)示例。如圖16C所示，金屬標(biāo)牌61包括薄膜形狀或者片狀的金屬基板72;依次層疊在金屬基板72的一個(gè)主表面上的粘合層73、樹脂基板74、墨跡層75和UV涂層76;以及層疊在另一個(gè)主表面上的粘合層71。作為金屬基板72，對其沒有特別限定，優(yōu)選采用包含SUS作為主要成分的SUS基板。金屬基板72可以根據(jù)所希望的金屬標(biāo)牌61的特性而適當(dāng)選擇。作為樹脂基板74，對其沒有特別限定，例如可以采用包含聚對苯二曱酸乙二酯(PET)作為主要成分的PET基板。樹脂基板74可以根據(jù)所希望的金屬標(biāo)牌61的特性而適當(dāng)選擇。金屬標(biāo)牌61通過粘合劑層71粘合到外包裝1。在下文，包括由SUS基板組成的金屬基板72的金屬標(biāo)牌61稱作"SUS標(biāo)牌"。
圖17A至17C示出了金屬標(biāo)牌的第二結(jié)構(gòu)示例。如圖17C所示，金屬標(biāo)牌81包括膜狀或者片狀的金屬基板72;依次層疊在金屬基板72的一個(gè)主表面上的粘合層51、基板52、墨跡粘合層53、墨跡層54和UV涂層55;以及層疊在另一個(gè)主表面上的粘合層71。
根據(jù)第三實(shí)施例，因?yàn)榻饘贅?biāo)牌61提供在外包裝1的表面上，所以可以改善整個(gè)電池包的^L械強(qiáng)度。(4)第四實(shí)施例
第四實(shí)施例與第三實(shí)施例不同之處在于，金屬標(biāo)牌61的金屬基板72電連接到電池單元4的正電極引線5a,而不是將外包裝l的導(dǎo)電層電連接到電池單元4的正電極引線5a。
圖18示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的電池包的結(jié)構(gòu)示例。如圖18所示，外包裝1具有在頂部開口附近的開口 65，并且金屬標(biāo)牌61的金屬基板72通過開口 65暴露。暴露部分和電路板22的正電極端63通過連接構(gòu)件62彼此電連接。作為連接構(gòu)件62,可以采用與第三實(shí)施例中的連^^構(gòu)件30a相同的連接構(gòu)件62。正電極端63可以電連接到容放電池包的電子裝置的正電極端64。
根據(jù)第四實(shí)施例，如圖18所示，因?yàn)殡娐钒?2的正電極端63和金屬標(biāo)牌61的金屬基板72通過連接構(gòu)件62 4皮此電連接，所以金屬標(biāo)牌61可以設(shè)定為具有正電電位。當(dāng)金屬標(biāo)牌61 i殳定為具有正電電4立時(shí)，流入電池包中的靜電流動在電池單元4的充電方向上。因此，靜電表^E見為通過電池單元4而被削弱。從而，可以相應(yīng)于給電池單元4充電(吸收)的靜電量來防止靜電流入設(shè)置在電子裝置的電池包容放部分附近的電路板91。
相反，如圖19所示，在電路板22的正電極端63和金屬標(biāo)牌61的金屬基板72沒有通過連接構(gòu)件62彼此電連接的情況下，靜電流入設(shè)置在電子裝置的電池包容放部分附近的電if各板91。
示例
現(xiàn)在，將在示例的基礎(chǔ)上詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不限于該些示例。圖20是示例1至5的每一個(gè)中電池包的等效電路，而圖21是示例6至10的每一個(gè)中電池包的等效電路。
示例1
首先，制備圖3所示的電池單元4。接下來，在將電池單元4容放在外包裝1中后，外包裝1的短邊朝著提供在軟疊層la中的容放部分15的底面的外側(cè)折疊，并且熱焊接外包裝1的短邊。外包裝1也熱焊接到軟疊層la的容^L部分15的底面。由此，形成頂部開口和底部開口。
接下來，從電池單元4引出的正電極引線5a和負(fù)電才及引線5b分別電連接到頂蓋2的正電極端和負(fù)電極端。接下來，如圖10A所示，導(dǎo)電帶30a的一端連接到從電池單元4引出的正電才及引線5a。然后，如圖10B所示，導(dǎo)電帶30a的另一端設(shè)置在頂蓋2的上表面。接下來，如圖IOC所示，適當(dāng)折疊正電極引線5a和負(fù)電極引線5b的同時(shí)，在外包裝1的頂部開口中裝配頂蓋2。接下來，在外包裝l的底部開口中裝配底蓋3。
接下來，加熱部件壓住外包裝1的頂端附近的上下側(cè)，并且熱焊接頂蓋2的周邊和硬疊層lb內(nèi)的聚丙烯層。由此，..熔化了聚丙烯層，并且將夾持在頂蓋2的上表面和外包裝1之間的導(dǎo)電帶30a的另一端電連接到硬鋁金屬層17b。接下來，通過底蓋3中提供的通孔注入熱熔樹脂，隨后將其固化。接下來，測量電池包的正電極端2a和外包裝1的硬鋁金屬層17b之間的電阻R。測得的值為100 Q。
通過上述步驟獲得要得到的電池包。
示例2
除了電池包的正電極端2a和外包裝1的硬鋁金屬層17b之間的電阻R設(shè)定在500。外，獲得與第一示例1 一樣的電池包。示例3
除了電池包的正電極端2a和外包裝1的石更鋁金屬層17b之間的電阻R設(shè)定在100kQ外，獲得與第一示例1 一樣的電池包。示例4
除了電池包的正電極端2a和外包裝1的石更鋁金屬層17b之間的電阻R設(shè)定在1MD外，獲得與第一示例1 一樣的電池包。示例5
除了電池包的正電極端2a和外包裝1的硬鋁金屬層17b之間的電阻R設(shè)定在10MQ外，獲得與第一示例1 一樣的電池包。(ESD承受能力試驗(yàn))
接下來，為示例l至5制備五個(gè)電池包。每一個(gè)電池包都容納在電子裝置中，并且進(jìn)行ESD承受能力試驗(yàn)，以決定在電子裝置中是否產(chǎn)生故障。根據(jù)IEC61000-4-2執(zhí)行承受能力試驗(yàn)。在耐久試驗(yàn)中，以變化試驗(yàn)電壓土8kV、
士15kV和土25kV執(zhí)行ESD放電。其結(jié)果如下表1所示。表1
示例1示例2示例3示例4示例5
100 Q500 Q100 kQ1 MQ10 MQ
±8 kV5/55/55/55/55/5
±15 kV5/55/55/55/53/5
士25 kV5/55/55/55/54/5
示例6
除了如圖13A所示導(dǎo)電帶30a的一端連接到從電池單元4引出的負(fù)電極引線5b,導(dǎo)電帶30a的另一端電連接到硬鋁金屬層17b,并且電池包的負(fù)電極端2b和外包裝1的硬鋁金屬層17b之間的電阻R設(shè)定為1 OOQ外，獲得與實(shí)施例1 一樣的電池包。示例7
除了電池包的負(fù)電極端2b和外包裝1的硬鋁金屬層17b之間的電阻R設(shè)定為500Q外，獲得與實(shí)施例6'—樣的電池包。示例8
除了電池包的負(fù)電極端2b和外包裝1的硬鋁金屬層17b之間的電阻R設(shè)定為100kQ外，獲得與實(shí)施例6—樣的電池包。示例9
除了電池包的負(fù)電極端2b和外包裝l的硬鋁金屬層17b之間的電阻R設(shè)定為1MQ外，獲得與實(shí)施例6 —樣的電池包。示例10
除了電池包的負(fù)電極端2b和外包裝1的硬鋁金屬層17b之間的電阻R設(shè)定為IOMQ外，獲得與實(shí)施例6—樣的電池包。(ESD承受能力試驗(yàn))
接下來，為示例6至10的每一個(gè)準(zhǔn)備五個(gè)電池包。每一個(gè)電池包都容納在電子裝置中，并且進(jìn)行ESD承受能力試驗(yàn)，以決定在電子裝置中是否產(chǎn)生故障。根據(jù)IEC61000-4-2執(zhí)行承受能力試驗(yàn)。在耐久試—驗(yàn)中，以變化試
驗(yàn)電壓土8kV、 士15kV和土25kV執(zhí)行ESD放電。其結(jié)果如下表2所示。表2
示例6示例7示例8示例9示例10
100 Q500 Q100 kQ1 MQ10 MQ
土8kV5)55/55/55/55/5
±15 kV5/55/54/55/53/5
±25 kV5/55/5:4/53/52/5
由表1和2明顯可見如下。
通過將電池單元4的正電極引線5a或負(fù)電極引線5b電連接到外包裝1的導(dǎo)電層，以及將外包裝l的導(dǎo)電層設(shè)定為具有正或負(fù)電位，可以改善ESD承受能力。
在電池單元4的正電極引線5a和外包裝1的導(dǎo)電層彼此電連接的電池
20包中，與電池單元4的負(fù)電極引線5b和外包裝1的導(dǎo)電層彼此電連接的電池包相比，ESD承受能力出色。特別是，在ESD的電位放電范圍超過土15kV時(shí)，差別變得更加顯著。
在電池單元4的正電極引線5a和外包裝1的導(dǎo)電層彼此電連接的電池包中，通過將電池包的正電極端2a和外包裝1的金屬層之間的電阻設(shè)定在1MQ或者更小，可以改善ESD承受能力。
在電池單元4的負(fù)電極引線5b和外包裝1的導(dǎo)電層彼此電連接的電池包中，通過將電池包的負(fù)電極端2b和外包裝l的金屬層之間的電阻設(shè)定在500Q或者更小，可以改善ESD承受能力。
總體而言，用于ESD防護(hù)的抗-猙電片具有幾個(gè)兆歐(MQ )的表面電阻。這樣高的表面電阻具有保護(hù)靜電擴(kuò)舉的作用是公知常識。
同樣，當(dāng)外包裝l的導(dǎo)電層和電池單元4的電極引線之間的導(dǎo)體電阻增加時(shí)，產(chǎn)生等效于靜電擴(kuò)散而非靜電穿透的狀態(tài)。特別是，在電阻超過15 kV的范圍內(nèi)，可以根據(jù)上述示例的測量結(jié)果估算，在外包裝l的導(dǎo)電層連接接地的情況下，沒有產(chǎn)生完全靜電穿透，靜電擴(kuò)散局部開始，并且因此電流流入外殼，導(dǎo)致ESD損壞。
根據(jù)上面的發(fā)現(xiàn)，相信通過限制連接電阻和定量地限定抑制靜電擴(kuò)散的作用，ESD承受能力可以得到改善，而與外殼的形式無關(guān)。
示例11
除了 PET標(biāo)牌41粘合到外包裝1以覆蓋外包裝1的整個(gè)表面外，獲得與示例1 一樣的電池包。示例12
除了 SUS標(biāo)牌61粘合到外包裝'l以覆蓋外包裝1的整個(gè)表面外，獲得與示例1 一樣的電池包。(自由S失落測試)
對示例11和12的電池包的每一個(gè)執(zhí)行自由跌落測試如下。從1.5m的高度，共執(zhí)行降落試驗(yàn)12次(電池包的6個(gè)表面x2次)，并且對構(gòu)成電池包的所有部件檢查是否發(fā)生裂紋或者脫離(參考圖22A、 22B、 24A和24B)。(隨機(jī)自由跌落測試)對示例11和12的電池包的每一個(gè)執(zhí)行隨機(jī)自由跌落測試如下。從1.0m 的高度，每個(gè)電池包跌落到厚度為3mm的鐵板上200次，并且對構(gòu)成電池 包的所有部件檢查其是否發(fā)生裂紋或者脫離(參考圖22A、22B、24A和24B )。 (耐穿通測試)
對示例11和12的電池包的每一個(gè)執(zhí)行耐穿通測試如下。采用穿孔工具 (由直徑為8mm;端部直徑3mm; 45°倒角的鐵制造)92，每個(gè)電池包在400N 負(fù)荷和1.5mm/min的速度下經(jīng)受穿通測試。檢查在電池包上是否發(fā)生內(nèi)部 短路(參考圖23A、 23B、 25A和25B)。
從試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)如下內(nèi)容。
在示例ll中，因?yàn)镻ET標(biāo)牌很軟，所以不可能顯著地改善電池包的機(jī) 械強(qiáng)度。相反，在示例12中，因?yàn)镾US標(biāo)牌比PET標(biāo)牌堅(jiān)硬，所以能夠顯 著地改善電池包的機(jī)械強(qiáng)度。
上面已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實(shí)施例和示例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是， 本發(fā)明不限于上述實(shí)施例和示例，而是在本發(fā)明技術(shù)精神的基礎(chǔ)上，可以進(jìn) 行各種改變。
例如，實(shí)施例和示例中描述的數(shù)值、形狀、結(jié)構(gòu)等僅為示例，并且根據(jù)
需要可以采用與上述不同的數(shù)值y形狀、結(jié)構(gòu)等。
此外，根據(jù)第一至第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以彼此結(jié)合而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。
此外，在第一至第四實(shí)施例的每一個(gè)中，已經(jīng)描述了這樣的示例，其中 本發(fā)明應(yīng)用于纏繞形式的電池，該電池包括纏繞的正電極和負(fù)電極，在二者 之間設(shè)置設(shè)有電解質(zhì)層。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用于層疊型(堆疊式)電池， 其中依次層疊正電極、電解質(zhì)層和負(fù)電^1。
此外，在第一至第四實(shí)施例的每一個(gè)中，已經(jīng)描述了本發(fā)明應(yīng)用于二次 電池的電池包中的示例。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用于一次電池的電池包。
此外，在第一至第四實(shí)施例的每一個(gè)中，已經(jīng)描述了本發(fā)明應(yīng)用于凝膠 電解質(zhì)作為電解質(zhì)的電池的示例。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用于包含電解質(zhì)鹽作 為電解質(zhì)的固體電解質(zhì)電池。本發(fā)明也可應(yīng)用于具有電解質(zhì)溶液作為電解質(zhì) 的電池，如非水電解質(zhì)溶液的電解質(zhì)溶液。此外，在第一和第二實(shí)施例的每一個(gè)中，已經(jīng)描述了電池單元4的正電
極引線5a或負(fù)電極引線5b電連接到外包裝1的導(dǎo)電層的示例。只要外包裝 1的導(dǎo)電層和電池單元4的正電極或者負(fù)電極彼此電連接，則電連接到外包 裝1的導(dǎo)電層的部分不特別限定為該示例。例如，電池包的正電極端2a或 負(fù)電極端2b,或者電路板22的正電極端或負(fù)電極端可以電連接到外包裝1 的導(dǎo)電層。
此外，在第四實(shí)施例中，已經(jīng)描述了電路板22的正電極端與金屬標(biāo)牌 61的金屬基板彼此電連接的示例。然而，電路板22的負(fù)電極端與金屬標(biāo)牌 61的金屬基斧反可以彼此電連接。
此外，在第四實(shí)施例中，已經(jīng)描述了電路板22的電極端與金屬標(biāo)牌61 的金屬基板彼此電連接的示例。只要金屬標(biāo)牌61的金屬基板與電池單元4 的電極可以彼此電連接，則對于該示例不特別限定電連接到金屬標(biāo)牌61的 金屬基板的部分。例如，電池包的電極端或電池單元4的電極引線可以電連 接到金屬標(biāo)牌61的金屬基板。
此外，在第三和第四實(shí)施例的每一個(gè)中，優(yōu)選，金屬標(biāo)牌61的金屬基 板和外包裝1的導(dǎo)電層二者電連接到電池單元4的正電極或者負(fù)電極。接觸 方法的示例包括這樣的方法，其中，在金屬基板的兩個(gè)主表面中，在金屬標(biāo) 牌61面對外包裝1的金屬基板的主表面上，提供一個(gè)或者多個(gè)凸起，并且 凸起與外包裝1的導(dǎo)電層電接觸；以及這樣的方法，其中，在金屬層的兩個(gè) 主表面上，在外包裝的金屬層面對金屬標(biāo)牌61的主表面上，提供一個(gè)或者 多個(gè)凸起，并且將凸起與金屬標(biāo)牌61的金屬基板電接觸。
本申請包含2008年8月12日提交日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2008-208268中揭示的相關(guān)主題，因此其全部內(nèi)容一并作為參考。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在所附權(quán)利要求
或其等同特征的范圍 內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。
權(quán)利要求
1、一種電池包，包括
外包裝；和
電池單元，容放在所述外包裝中，
其中所述外包裝包括具有導(dǎo)電層的疊層；并且
所述電池單元的正電極端或者負(fù)電極端電連接到所述導(dǎo)電層。
2、 才艮據(jù)權(quán)利要求
1所述的電池包，其中所述電池單元的正電極端電連 接到所述外包裝的導(dǎo)電層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求
2所述的電池包，其中所述正電極端與所述外包裝的 導(dǎo)電層之間的電阻為小于等于1MQ。
4、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電池包，其中所述電池單元的負(fù)電極端電連 接到所述外包裝的導(dǎo)電層，并且所述負(fù)電極端與所述外包裝的導(dǎo)電層之間的電阻為小于等于500 Q。
5、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電池包，還包括 蓋板，安裝在所述外包裝的開口中；和連接構(gòu)件，將所述電池單元的正電極端或者負(fù)電極端電連接到所述外包 裝的導(dǎo)電層，其中所述連接構(gòu)件的一端連接到所述電池單元的正電極端或者負(fù)電極 端，并且所述連接構(gòu)件的另 一端夾持在所述外包裝和所述蓋板之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電池包，還包括覆蓋所述外包裝的表面構(gòu)件， 其中所述表面構(gòu)件包括金屬層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求
6所述的電池包，其中所述金屬層包含不銹鋼作為主 體成份。
8、 根據(jù)權(quán)利要求
6所述的電池包，其中所述電池單元的正電極端或者 負(fù)電極端電連接到所述表面構(gòu)件的金屬層。
9、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電池包，其中所述外包裝包括第一疊層和第 二疊層，所述第一疊層和所述第二疊層具有基本上相同的尺寸；所述第一疊層和所述第二疊層中每一個(gè)都具有導(dǎo)電層；所述電池單元容^:在所述第一疊層中的凹槽中；所述第一疊層和所迷第二疊層彼此疊合，使得所述第二疊層覆蓋所述凹槽的開口；所述第一疊層和所述第二疊層的相對面在所述開口的周邊上熱焊接；并且所述第一疊層的兩端在所述第一疊層的凹槽的底面的外側(cè)彼此粘合。
10、 根據(jù)權(quán)利要求
9所述的電池包，其中所述第一疊層的導(dǎo)電層是軟鋁 金屬層；并且所述第二疊層的導(dǎo)電層是硬鋁金屬層。
11、 根據(jù)權(quán)利要求
9所述的電池包，其中所述第一疊層和所述第二疊層 疊合并彼此偏移，并且所述第一疊層和所述第二疊層的偏移部分彼此在所述第一疊層的凹槽 的底面的外側(cè)疊合。
12、 根據(jù)權(quán)利要求
9所述的電池包，其中所述第一疊層包括依次層疊的 粘合層、軟鋁金屬層和表面保護(hù)層；所述第二疊層包括依次層疊的粘合層、硬鋁金屬層和表面保護(hù)層；并且 所述第一疊層的粘合層和所述第二疊層的粘合層彼此面對。
13、 一種電池包，包4舌 外包裝；電池單元，容放在所述外包裝中；以及 表面構(gòu)件，覆蓋所述外包裝， 其中所述表面構(gòu)件包括金屬層；并且所述電池單元的正電極端或者負(fù)電極端電連接到所述表面構(gòu)件的金屬層。
專利摘要
本發(fā)明提供一種電池包，該電池包包括外包裝和容放在外包裝中的電池單元。外包裝包括具有導(dǎo)電層的疊層，并且電池單元的正電極端或者負(fù)電極端電連接到導(dǎo)電層。
文檔編號GKCN101651235SQ200910165892
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月12日
發(fā)明者仙浪浩光, 佐藤正志 申請人:索尼株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan