專利名稱：電池組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的方面涉及電池組。更具體地說，本發(fā)明的方面涉及專門設計的用以實現
改善絕緣性能并提高裝配產率的電池組。
背景技術：
目前，包括便攜式電話、筆記本電腦和可攜式攝像機的小型且輕質的便攜式電力/ 電子裝置正被積極地開發(fā)和生產。由于在這些便攜式電力/電子裝置中嵌有電池組，所以 這些便攜式電力/電子裝置即使在沒有電源可利用的地方也能工作。大部分可在商業(yè)使 用的電池組使用能夠重復充電和放電的二次電池，因為二次電池更經濟有效。這些二次電 池的代表性實例包括鎳-鎘(Ni-Cd)電池、鎳-氫(Ni-MH)電池、鋰電池和鋰離子二次電 池。在這些電池之中，鋰離子二次電池的工作電壓大約是通常用作便攜式電子裝置的電源 的鎳_鎘電池和鎳_氫電池的三倍。鋰離子二次電池因為他們高的單位重量能量密度而被 廣泛地使用。 典型的二次電池使用鋰氧化物作為正極活性材料，使用碳材料作為負極活性材 料。根據在電池中使用的電解質的類型，通常將二次電池分成液體電解質電池和聚合物電 解質電池。前一類型的電池被稱為"鋰離子電池"，后一類型的電池被稱為"鋰聚合物電池"。
在這樣的二次電池中，裸電池被電連接至保護電路板。通過將電極組件和電解質 容納在罐中并將罐密封而生產裸電池。裸電池通過化學反應被充電和放電，保護電路板用 于在控制裸電池的充電/放電時保護裸電池免于過充電和過放電。 輔助二次保護裝置可以被提供在二次電池中，用來檢測裸電池的溫度或電壓的突 然變化，并中斷電流的流動。 二次保護裝置被安裝在裸電池的上表面上，以便于檢測裸電池的溫度或電壓的變 化。在這種情況下，絕緣部件被布置以便將二次保護裝置與裸電池電絕緣。

發(fā)明內容
本發(fā)明一方面提供一種電池組，該電池組使用布置在裸電池的一個表面上并且具 有比二次保護裝置的寬度大的寬度的絕緣部件，以將該二次保護裝置與所述裸電池穩(wěn)定地 絕緣，其中該二次保護裝置連接在所述裸電池與所述保護電路板之間。 本發(fā)明的另一方面提供一種電池組，該電池組使用布置在裸電池的一個表面上并
且具有等于或大于裸電池的寬度的寬度的絕緣部件，以實現裝配產率的提高。
本發(fā)明的一實施例提供一種電池組，該電池組包括裸電池；保護電路板，電連接
至所述裸電池以控制所述裸電池的充電/放電；二次保護裝置，連接在所述裸電池與所述
保護電路板之間并安裝在所述裸電池的一個表面上；以及絕緣部件，布置在所述裸電池的
所述一個表面上，并且具有比所述二次保護裝置的寬度大的寬度。 根據本發(fā)明的另一方面，所述絕緣部件在寬度上可以小于所述裸電池的所述一個 表面。優(yōu)選地，所述絕緣部件的寬度是所述裸電池的所述一個表面的寬度的至少51%。
根據本發(fā)明的另一方面，所述絕緣部件可以與所述裸電池的所述一個表面具有相 同的寬度。 根據本發(fā)明的另一方面，所述絕緣部件在寬度上可以大于所述裸電池的所述一個 表面。優(yōu)選地，所述絕緣部件的寬度是所述裸電池的所述一個表面的寬度的109%或者小于 所述裸電池的所述一個表面的寬度的109%。 根據本發(fā)明的另一方面，所述絕緣部件優(yōu)選采用帶的形式。 根據本發(fā)明的另一方面，所述二次保護裝置優(yōu)選從正溫度系數(PTC)熱敏電阻、 熱保險絲及其等同物中選擇。 根據本發(fā)明的另一方面，所述電池組優(yōu)選進一步包括提供在所述裸電池上用以容 納所述保護電路板的罩殼。 根據本發(fā)明的另一方面，所述罩殼優(yōu)選形成有防干涉缺口，以防止與安裝在所述 裸電池的所述一個表面上的所述絕緣部件發(fā)生干涉。 根據本發(fā)明的另一方面，所述裸電池在該裸電池的所述一個表面上被形成有布置 有所述絕緣部件的區(qū)域。 根據本發(fā)明的另一方面，所述區(qū)域優(yōu)選是凹進部，該凹進部的寬度小于所述裸電 池的所述一個表面的寬度，或者所述區(qū)域優(yōu)選是階梯部，該階梯部的寬度與所述裸電池的 所述一個表面的寬度相同。 根據本發(fā)明的另 一方面，所述裸電池優(yōu)選具有由蓋板封閉的開口表面。 根據本發(fā)明的另一方面，所述電池組優(yōu)選進一步包括環(huán)繞所述裸電池的除所述一
個表面之外的側面的標簽。 本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點將在下面的說明書中部分地說明，并部分地從說明 書中顯而易見，或者可以通過實踐本發(fā)明而獲知。


從以下結合附圖對實施例的描述中，本發(fā)明的這些和/或其它方面及優(yōu)點將變得 顯而易見和更加容易理解，其中 圖1是根據本發(fā)明實施例的電池組的分解透視圖； 圖2是圖示說明二次保護裝置位于圖1的電池組中的蓋板的上表面上的狀態(tài)的平 面圖； 圖3是圖示說明圖1的電池組在裝配之后的外觀的透視圖；
圖4是根據本發(fā)明另一個實施例的電池組的分解透視圖； 圖5是圖示說明二次保護裝置位于圖4的電池組中的蓋板的上表面上的狀態(tài)的平 面圖； 圖6是圖4的電池組裝配之后的透視圖；以及 圖7A是圖示說明絕緣部件被附到圖1的電池組中的蓋板的狀態(tài)的透視圖，圖7B 是圖示說明絕緣部件被附到圖4的電池組中的蓋板的狀態(tài)的透視圖。
具體實施例方式
現將詳細參考本發(fā)明的實施例，其示例被示出在附圖中，其中相同的附圖標記始
4終表示相同的元件。為了解釋本發(fā)明，下面將參照附圖描述實施例。 圖1是根據本發(fā)明實施例的電池組的分解透視圖，圖2是圖示說明二次保護裝置 位于電池組中的蓋板的上表面上的狀態(tài)的平面圖，以及圖3是圖示說明電池組裝配之后的 外觀的透視圖。 如圖1至圖3所示，電池組100包括裸電池110、電連接至裸電池110的保護電路 板120、安裝在裸電池IIO被電連接至保護電路板120的區(qū)域中的二次保護裝置130以及布 置在裸電池110的上表面的安裝有二次保護裝置130的區(qū)域中的絕緣部件140。電池組進 一步包括罩殼150、將罩殼150緊固到裸電池110的第一螺釘161和第二螺釘162以及環(huán)繞 裸電池IIO外圍的標簽170。 裸電池110包括電極組件(未示出)和具有開口端的罐111。電極組件通過巻繞 正極板(未示出)、負極板(未示出)和隔板(未示出)而制成。電極組件通過罐lll的 開口被容納在罐lll中。蓋板112被焊接到罐111的開口以密封罐111。裸電池110在蓋 板112的上表面的左右端具有第一連接凹口 113和第二連接凹口 114。使用絕緣部件115a 絕緣的電極端子115被安裝在蓋板112的中心。使用這種結構，裸電池110的電極組件的 正極可以被電連接至罐111或者蓋板112，并且電極組件的負極可以被電連接至電極端子 115。連接至蓋板112的正極和連接至電極端子115的負極的極性可以對換。
保護電路板120電連接至裸電池110。保護電路板120的負極通過第一引線片 116連接至作為裸電池110的負極的電極端子115。保護電路板120的正極通過第一引線 板118和第二引線板119連接至作為裸電池的正極的蓋板112。第一引線板118和第二引 線板119以支撐保護電路板120的兩端的方式被焊接。 保護電路板120包括絕緣基底121、印刷電路圖案(未示出)、導電墊122、保護電 路部分123和124以及充電/放電端子125。絕緣基底121是其上形成有多個印刷電路圖 案的印刷電路板。導電墊122連接至第二引線片117。第二引線片117連接至第一引線片 116，第一引線片116連接至電極端子115?？梢赃x擇性地在保護電路部分123和124中提 供無源器件(例如，電阻和電容)、有源器件(例如，場效應晶體管)、安全器件(例如，PTC 熱敏電阻)和集成電路。充電/放電端子125是在電池的充電和放電期間電流流入電池和 流出電池的通道。 二次保護裝置130電連接在保護電路板120的負極與電極端子115之間。二次保 護裝置130用于在裸電池110的溫度或電流過量增加時中斷裸電池110與保護電路板120 之間的電連接。二次保護裝置130的類型可以從PTC熱敏電阻、熱保險絲及其等同物中選 擇。 絕緣部件140被附到裸電池110的上表面。二次保護裝置130位于絕緣部件140 的上表面上。使用這種布置，裸電池110通過絕緣部件140與二次保護裝置130絕緣。對 于絕緣部件140的形狀和材料沒有限制。絕緣部件140優(yōu)選是由絕緣材料制成的帶。
絕緣部件140的寬度Wl大于二次保護裝置130的寬度Wp。優(yōu)選地，在將二次保 護裝置130裝配在裸電池110的上表面上時，絕緣部件140的寬度足以使得二次保護裝置 130容易地被安裝在絕緣部件140的上表面上。 絕緣部件140的寬度Wl小于形成裸電池110的上表面的蓋板112的寬度Wc。也 就是說，絕緣部件140的寬度W1大于二次保護裝置130的寬度Wp，但小于蓋板112的寬度
5Wc。優(yōu)選地，絕緣部件140的寬度W1是蓋板112的寬度Wc的至少51%。在W1不是Wc的 至少51%時，難以將絕緣部件140附到蓋板112，也難以將二次保護裝置130附到絕緣部件 140的上表面。 罩殼150連接至裸電池110的上部，同時將保護電路板120容納于罩殼150中。罩 殼150保護保護電路板120免受外部的接觸和撞擊。充電/放電端子孔151被形成在罩殼 150的一側。充電/放電端子125通過相應的充電/放電端子孔151從罩殼150中伸出。 第一螺釘安裝孔152和第二螺釘安裝孔153被形成在罩殼150的左右端。第一螺釘161和 第二螺釘162被插入第一螺釘安裝孔152和第二螺釘安裝孔153，穿過支撐保護電路板120 的第一引線板118和第二引線板119，并且分別固定地插入裸電池110的蓋板112中形成的 第一連接凹口 113和第二連接凹口 114，以將保護電路板120和罩殼150緊固到裸電池110 的上表面，即蓋板112的上表面。罩殼150通過注模聚碳酸酯或其等同物而制成。
標簽170充分地環(huán)繞裸電池110的側面。標簽170也覆蓋裸電池110與罩殼150 之間的邊界，以便有效地將罩殼150固定到裸電池110。 輔助殼體180連接至裸電池110的下表面。輔助殼體180被連接以環(huán)繞裸電池 110的下端邊緣，從而吸收電池落下時對邊緣的撞擊。雙面帶181被附到裸電池110的下表 面，以改進輔助殼體180與裸電池110之間的連接。
電池組100通過以下過程被裝配。 首先，電極組件通過罐111的開口被容納入罐111中。開口被包括蓋板112的蓋 組件(未示出)封閉。在電解質通過在蓋板112中形成的電解質注入孔(未示出)被注入 罐111中之后，電解質注入孔被封閉。 接下來，被提供有二次保護裝置130的第一引線片116被連接到電極端子115。絕 緣部件140被事先附到蓋板112的上表面。二次保護裝置130以及第一引線片116和第二 引線片117被安裝在絕緣部件140的上表面上。絕緣部件140的寬度Wl大于二次保護裝 置130的寬度Wp，以保證在絕緣部件140上穩(wěn)定地裝配二次保護裝置130。絕緣部件140 的寬度Wl小于蓋板112的寬度Wc，這便于絕緣部件140附到蓋板112的上表面。
隨后，第一引線板118和第二引線板119所焊接至的保護電路板120被安置在蓋 板112的上表面上。二次保護裝置130的第二引線片117被電連接至保護電路板120的導 電墊122。 在罩殼150覆蓋保護電路板120的上部的狀態(tài)下，第一螺釘161和第二螺釘162 被插入罩殼150的第一螺釘安裝孔152和第二螺釘安裝孔153，穿過支撐保護電路板120的 第一引線板118和第二引線板119，并且分別被固定地插入裸電池110的蓋板112中所形成 的第一連接凹口 113和第二連接凹口 114，以將保護電路板120和罩殼150緊固到蓋板112 的上表面，蓋板112的上表面對應于裸電池110的上表面。 最后，雙面帶181用于將輔助殼體180附到裸電池110的下端，并且裸電池110的 側面被標簽170環(huán)繞。標簽170的上端部環(huán)繞裸電池110和罩殼150的側面。標簽170保 護裸電池110的前側、后側、左側和右側。
接下來，將根據本發(fā)明的另一個實施例描述電池組。 圖4是電池組的分解透視圖，圖5是圖示說明二次保護裝置位于電池組中的蓋板 的上表面上的狀態(tài)的平面圖，并且圖6是電池組裝配之后的透視圖。
參照圖4至圖6，電池組200包括裸電池110、保護電路板120、電連接裸電池110 和保護電路板120的二次保護裝置130以及絕緣部件240，其中絕緣部件240布置在裸電 池110的上表面安裝有二次保護裝置130的區(qū)域中。電池組200進一步包括罩殼250、將罩 殼250緊固到裸電池110的第一螺釘161和第二螺釘162，以及環(huán)繞裸電池IIO外圍的標簽 170。 除了絕緣部件240和罩殼250的結構外，電池組200的構成與電池組110的構成 基本相同。相同的附圖標記用于指代具有與在先實施例的元件具有相同結構的元件。在此 描述中省略對相同元件的詳細解釋。 電池組200的絕緣部件240的寬度W2等于或者大于裸電池110的上表面(即蓋板 112)的寬度Wc。優(yōu)選地，絕緣部件240的寬度W2最大可以是蓋板112的寬度Wc的109X。
使用這些尺寸，位于絕緣部件240的上表面上的二次保護裝置130的裝配過程將 更方便。近年來，針對大小和厚度不斷減小的電池的開發(fā)已做出大量的研究?？紤]到最近的 趨勢，需要減小裸電池110的上表面(即蓋板112)的寬度Wc。為了滿足該需求，絕緣部件 240的寬度W2可以被設置成等于蓋板112的寬度Wc。寬度相同允許絕緣部件240容易地 附到蓋板112的上表面?？商娲?，絕緣部件240的寬度W2可以大于蓋板112的寬度Wc。
在絕緣部件240的寬度W2等于或者大于蓋板112的寬度Wc的情況下，罩殼250 在連接時可能與裸電池110相互干涉。如果絕緣部件240的左右端與罩殼250的下端相互 干涉，那么第一螺釘161和第二螺釘162可能空轉或者可能被固定到不足的深度，結果，保 護電路板120和罩殼250不能被緊固到裸電池110的上表面。罩殼250在其左右側具有防 干涉缺口 254和255以防止與絕緣部件240互相干涉。防干涉缺口 254和255形成在與蓋 板112布置有絕緣部件240的位置相對應的位置處。
電池組200的裝配過程如下。 首先，電池組件通過罐111的開口被容納在罐111中。開口被包括蓋板112的蓋 組件(未示出)封閉。在電解質通過在蓋板112中形成的電解質注入孔(未示出)被注入 罐111中之后，電解質注入孔被封閉。 接下來，絕緣部件240被附到蓋板112的上表面。 二次保護裝置130被電連接至裸電池110的第一引線片116和電極端子115，然后 被安放在絕緣部件240的上表面上。 隨后，在第一引線板118和第二引線板119所焊接至的保護電路板120被置于蓋 板112的上表面上的狀態(tài)下，二次保護裝置130的第二引線片117被電連接至保護電路板 120的導電墊122。 然后，覆蓋保護電路板120的上部的罩殼250被連接至裸電池110的上表面。此 時，寬度等于或者大于蓋板112的寬度的絕緣部件240通過罩殼250的防干涉缺口 254和 255從蓋板112的兩側向外伸出。防干涉缺口 254和255允許罩殼250被穩(wěn)定地連接到裸 電池110的上表面而不與絕緣部件240相互干涉。 在罩殼250被放置在保護電路板120上的狀態(tài)下，第一螺釘161和第二螺釘162 被插入罩殼250的第一螺釘安裝孔152和第二螺釘安裝孔153，穿過支撐保護電路板120的 第一引線板118和第二引線板119，并且分別被固定地插入裸電池110的蓋板112中形成的 第一連接凹口 113和第二連接凹口 114，以將保護電路板120和罩殼250完全緊固到裸電池110的上表面。 最后，雙面帶181用于將輔助殼體180附到裸電池110的下端，并且裸電池110的 側面被標簽170環(huán)繞。標簽170的上端部環(huán)繞裸電池110和罩殼250的側面，以防止罩殼 250的防干涉缺口 254和255暴露到外面。 圖7A和圖7B是圖示說明根據本發(fā)明實施例的電池組100和200的蓋板112的透視圖。 如圖7A所示，蓋板112具有凹進部112a，絕緣部件140位于其中。凹進部112a形 成在蓋板112的上表面的內部，并且與蓋板112的邊緣分隔開，以使寬度Wl小于蓋板112 的寬度Wc的絕緣部件140能被準確地附在蓋板112的期望的位置處。
如圖7B所示，蓋板112具有階梯部112b，絕緣部件240位于其中。階梯部112b被 形成在蓋板112的上表面的一部分處，并且從蓋板112的邊緣延伸，以便容易地選擇寬度等 于或者大于蓋板112的寬度Wc的絕緣部件240被附到的位置。 如上所述，根據本發(fā)明實施例的各個電池組被構建地使絕緣部件140或240被 附到蓋板112。實際上，該結構導致不合格的電池組的數目顯著減少。更具體地說，現有 技術中，在總數為16， 500， 000個的電池組中發(fā)現74， 000個不合格的電池組，這接近于 4， 500卯m，而在總數為11， 350， 000個的使用本發(fā)明構造的電池組中，不合格的電池組的數 目顯著地減少到6， OOO，這相當于大約500卯m。 從上述描述中顯而易見的是，在本發(fā)明的這些方面的電池組中，絕緣部件被形成 得寬于在裸電池的一個表面上安裝的二次保護裝置，以將二次保護裝置與裸電池穩(wěn)定地絕 緣。 另外，絕緣部件被形成有等于或者大于裸電池的寬度，以將二次保護裝置與裸電 池絕緣，同時實現提高的裝配產率。 盡管已示出和描述了本發(fā)明的幾個實施例，但本領域技術人員應當理解，可以對 本實施例做出改變而不違背本發(fā)明的原理和精神，本發(fā)明的范圍由權利要求書及其等同物 限定。
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權利要求
一種電池組，包括裸電池，保護電路板，電連接至所述裸電池以控制所述裸電池的充電和放電，二次保護裝置，連接在所述裸電池與所述保護電路板之間，并安裝在所述裸電池的一個表面上，以及絕緣部件，布置在所述裸電池的所述一個表面上，并且具有比所述二次保護裝置的寬度大的寬度。
2. 根據權利要求1所述的電池組，其中所述絕緣部件在寬度上小于所述裸電池的所述一個表面。
3. 根據權利要求2所述的電池組，其中所述絕緣部件的寬度是所述裸電池的所述一個 表面的寬度的至少51%。
4. 根據權利要求1所述的電池組，其中所述絕緣部件與所述裸電池的所述一個表面具 有相同的寬度。
5. 根據權利要求1所述的電池組，其中所述絕緣部件在寬度上大于所述裸電池的所述 一個表面。
6. 根據權利要求5所述的電池組，其中所述絕緣部件的寬度是所述裸電池的所述一個 表面的寬度的109%或者小于所述裸電池的所述一個表面的寬度的109%。
7. 根據權利要求1所述的電池組，其中所述絕緣部件采用帶的形式。
8. 根據權利要求1所述的電池組，其中所述二次保護裝置從正溫度系數熱敏電阻和熱 保險絲中選擇。
9. 根據權利要求1所述的電池組，進一步包括被提供在所述裸電池上用以容納所述保 護電路板的罩殼。
10. 根據權利要求9所述的電池組，其中所述罩殼被形成有防干涉缺口，以防止與安裝 在所述裸電池的所述一個表面上的所述絕緣部件發(fā)生干涉。
11. 根據權利要求1所述的電池組，其中所述裸電池在該裸電池的所述一個表面上被 形成有所述絕緣部件被布置的區(qū)域。
12. 根據權利要求11所述的電池組，其中所述區(qū)域是凹進部，該凹進部的寬度小于所 述裸電池的所述一個表面的寬度。
13. 根據權利要求11所述的電池組，其中所述區(qū)域是階梯部，該階梯部的寬度與所述 裸電池的所述一個表面的寬度相同。
14. 根據權利要求1所述的電池組，其中所述裸電池具有由蓋板封閉的開口表面。
15. 根據權利要求1所述的電池組，進一步包括環(huán)繞所述裸電池的側面的標簽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池組。該電池組包括裸電池；電連接至所述裸電池以控制所述裸電池的充電/放電的保護電路板；連接在所述裸電池與所述保護電路板之間并安裝在所述裸電池的一個表面上的二次保護裝置；以及布置在所述裸電池的所述一個表面上、具有大于所述二次保護裝置的寬度的寬度的絕緣部件。這種結構使得能夠提高所述二次保護裝置的絕緣性能，并且更便于裝配所述絕緣部件。
文檔編號H01M2/14GK101764247SQ20091026105
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權日2008年12月22日
發(fā)明者卞普鉉, 金鐘弼 申請人:三星Sdi株式會社