CN101188279B - 具有保护电路模块的二次电池 - Google Patents

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Abstract

一种具有保护电路模块的二次电池，包括：具有第一电极和第二电极可充电的裸电池，以及具有用于所述可充电的裸电池的保护电路的保护电路板。导电粘合层位于所述保护电路板上，二次保护元件组件通过导电粘合层被连接到所述保护电路板。第一引线板将所述二次保护元件组件电连接到所述第一电极，第二引线板将所述保护电路板电连接到所述第二电极。

Description

具有保护电路模块的二次电池
技术领域
本发明涉及一种具有保护电路模块的二次电池。
本申请要求申请日期为2006年11月21日的韩国专利申请No.10-2006-0115245的权益，原申请公开的整个内容以参考的方式被并入于此。
背景技术
一般而言，像便携式无线设备比如摄影机、便携式电话、便携式计算机等已经变得越来越轻和已经越来越发达，用于驱动这些设备的二次电池的研究一直在进行。二次电池是可充电的，而且很紧凑，却有很高的容量。传统的二次电池可以是例如镍-镉电池、镍-氢电池、镍-锌电池、锂二次电池等。锂二次电池被广泛应用的原因还包括锂二次电池的工作电压高而且每单位重量的能量密度高。
二次电池可被分为使用圆柱形铝罐的圆柱形的电池、使用矩形铝罐的矩形电池、以及被罩在薄囊体中的囊形电池。
在矩形二次电池中，通过层叠阳极板、阴极板和隔板并将它们缠绕起来形成电极组件而形成裸电池(bare cell)。然后所述电极组件被插入矩形的金属罐中，并且矩形罐的开口部分通过盖板被密封，以形成裸电池。而且，绝缘电极端子设置在所述盖板上，其中，该所述电极端子形成所述二次电池的一个电极，而所述盖板和罐体形成另一电极。
包括二次保护元件例如正温度系数(PTC)元件的保护电路模块(PCM)和保护电路板可作为二次电池的安全装置安装在所述裸电池的上部。
所述PTC元件在常温下用作导体，但当周围温度上升且电阻成比例增加时或经受相对高的温度时，所述PTC元件就无法起导体作用。通常，所述PTC元件通过点焊被连接到所述保护电路板。
在传统的二次电池中，在将导电镍(Ni)板连接到保护电路板之后，PTC元件通过点焊联接到所述导电板。为了将所述PTC元件联接到所述保护电路板，需要例如焊接夹具这样的装置，这就需要相对复杂的连接操作。而且，由于通过表面安装技术(SMT)将导电镍板连接到所述保护电路板，因此二次电池的生产成本较高。另外，由于在组装期间通过焊接施加到所述PTC元件的温度较高，所以PTC元件的性能可能降低。
发明内容
本发明所提供的具有保护电路的二次电池包括：具有第一电极和第二电极的可充电的裸电池，以及具有用于所述可充电的裸电池的保护电路。导电粘合层位于所述保护电路板上，通过导电粘合层将二次保护元件组件连接到所述保护电路板。第一引线板将所述二次保护元件组件电连接到所述第一电极，而第二引线板将所述保护电路板电连接到所述第二电极。如在此所用的，引线板是一种可包括导电材料的导电板。
所述导电粘合层可以是热粘合层或焊料。所述可充电的裸电池可以是矩形的并具有第一侧和第二侧，所述可充电的裸电池在第一侧上还包括绝缘电极端子，其中，所述保护电路板在第二侧上。
所述二次保护元件组件可包括连接板，所述连接板通过导电粘合层而被粘到所述保护电路板。更具体地说，所述连接板可包括：第一连接部分，所述第一连接部分接触所述导电粘合层；联接部分，所述联接部分从所述第一连接部分延伸；第二连接部分，所述第二连接部分基本平行于所述第一连接部分。所述第一连接部分可具有多个允许所述导电粘合层穿过的通孔。所述保护电路板可包括多个保护电路，所述保护电路被表面安装在印刷电路板上。
附图说明
据本发明的示例性的实施例，从以下的详细描述和附图中，以上所述和其他的方面将是很明显的，其中：
图1是根据本发明的示例性的实施例的保护电路模块的分解的透视细节图。
图2是图1中的所述保护电路模块的侧视图。
图3是根据本发明的另一示例性的实施例的保护电路模块的分解的透视细节图。
图4是图3中的所述保护电路模块的侧视图。
图5是连接有根据本发明的另一示例性的实施例的保护电路模块的二次电池的分解透视图。
图6是图5中的所述二次电池的侧视图。
具体实施方式
参照图5，据本发明的示例性的实施例，二次电池1包括裸电池10和保护电路模块，保护电路模块包括：保护电路板20、导电粘合层30、二次保护元件40、连接板50以及第一和第二引线板(lead plate)60、70。用于将二次电池电连接到外部电子设备例如移动电话的外部端子22可被安装到保护电路板20上。
现在参照图1和图2，保护电路板20包括用于保护裸电池10使其免于过度充电和过度放电的保护电路，保护电路板20上适于容纳安装各种保护元件。
可包括热粘合层的导电粘合层30位于保护电路板20的表面上，并将包括二次保护元件40的二次保护元件组件连接到保护电路板20的保护电路上，下面将对此进行更详细地描述。在一个示例性的实施例中，导电粘合层通过加热软化并被放置在与二次保护元件组件的表面接触的位置。然后，导电粘合层冷却从而粘结到二次保护元件组件并与其变为一体。特别是，在一个示例性的实施例中，可通过焊料形成导电粘合层，以提供很好的导电性以及相对短的熔化和硬化时间。
如上，导电粘合层30可位于二次保护元件40和保护电路板20之间。在一个示例性的实施例中，二次保护元件40是一种在二次电池中通常被用作安全装置的正温度系数(PTC)元件。在工作温度下，PTC元件起导体的作用，而当周围的温度增加且电阻与之成比例或增加到高于极限温度时，就失去导体作用。一旦PTC元件的温度回到工作温度，PTC元件再次开始起导体作用。
二次保护元件40被连接到连接板50。在一个示例性的实施例中，连接板50包括第一连接部分51，第一连接部分51被连接到导电粘合层30并具有大致等于或略窄于导电粘合层30的宽度。然而，第一连接部分51的宽度不限于此。
连接板50还可包括联接部分52，联接部分52在第一连接部分51和平行于第一连接部分51的第二连接部分53之间基本成直角延伸。因此，通过联接部分52，第二连接部分53与第一联接部分隔开，且就与导电粘合层和保护电路板隔开。在一个示例性的实施例中，第一连接部分51、联接部分52以及第二连接部分53一般是平面的，并可包括镍(Ni)。
第一引线板70连接二次保护元件40和裸电池100的第一电极。因此，通过第二保护元件40连接保护电路板20和裸电池10。类似的，第二引线板60将裸电池10的第二电极连接到保护电路板20。
现在参照图3和图4，保护电路模块的示例性的实施例包括位于连接板150的第一连接部分151中的多个通孔151a，还包括联接部分152和第二连接部分。因此，当用导电粘合层30将连接板150连接到保护电路板20时，导电粘合层30的一部分就穿过通孔151a。穿过通孔151a的粘合材料硬化，从而形成加固凸起154以加强保护电路板与连接板151的联接。因此，保护电路板20更牢固地联接到连接板150，从而使第二保护元件40更牢固地联接到保护电路板20。
根据示例性的实施例，以上所描述的保护电路模块还可被并入，例如横向型的组合二次电池(transverse-type pack secondary battery)或横向型的内部组合体(transverse-type inner pack)。
现在参照图5和图6，裸电池10一般是矩形的并具有安装在第一侧上的绝缘电极端子12。在一个示例性的实施例中，垫圈位于裸电池10和绝缘电极端子12之间。可沿裸电池10的第二侧放置保护电路板20，这样就可沿面向内部的表面定位导电粘合层30。外部端子22被安装在保护电路板20的与导电粘合层30相对的面向内部的表面上，绝缘部件15、16固定到裸电池10的纵向侧。在一个示例性的实施例中，绝缘部件15、16可以是例如绝缘带等。
根据本发明的二次电池的示例性的结构，仅通过连接板50和保护电路板之间的导电粘合层30的粘合力，就可将二次保护元件固定到保护电路板。因此，不用点焊设备例如焊接夹具等就可将二次保护元件连接到保护电路板，简化了制造工艺。而且，在连接过程期间，不存在由焊接所产生的高温，因此可在不受此高温影响降低二次保护元件质量的情况下连接二次保护元件。
虽然对本发明的示例性的实施例进行了详细地描述，但本领域技术人员将认识到，在不背离在所附权利要求中所限定的本发明的范围和精神内可做各种修改。

Claims (9)

1.一种具有保护电路模块的二次电池，包括：
可充电的裸电池，所述可充电的裸电池具有第一电极和第二电极；
保护电路板，所述保护电路板包括用于所述可充电的裸电池的保护电路；
导电粘合层，所述导电粘合层位于所述保护电路板上；
二次保护元件组件，所述二次保护元件组件通过所述导电粘合层连接到所述保护电路板；
第一引线板，所述第一引线板将所述二次保护元件组件电连接到所述第一电极；和
第二引线板，所述第二引线板将所述保护电路板电连接到所述第二电极。
2.如权利要求1中的二次电池，其中，所述导电粘合层包括热粘合层。
3.如权利要求1中的二次电池，其中，所述导电粘合层包括焊料。
4.如权利要求1中的二次电池，其中，所述可充电的裸电池为矩形并包括第一侧和第二侧，所述可充电的裸电池在第一侧上还包括绝缘电极端子，并且所述保护电路板在所述第二侧上。
5.如权利要求1中的二次电池，其中，所述二次保护元件组件包括连接板，所述连接板通过所述导电粘合层粘接到所述保护电路板，
其中，所述连接板包括：
第一连接部分，所述第一连接部分接触所述导电粘合层；
联接部分，所述联接部分从所述第一连接部分延伸；和
第二连接部分，所述第二连接部分大致平行于所述第一连接部分。
6.如权利要求5中的二次电池，其中，所述第一连接部分具有多个允许所述导电粘合层穿过的通孔。
7.如权利要求5中的二次电池，其中，所述连接板包括镍。
8.如权利要求1中的二次电池，其中，所述二次保护元件组件包括正温度系数元件。
9.如权利要求1中的二次电池，其中，所述保护电路板包括多个保护电路，所述保护电路被表面安装在印刷电路板上。
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