CN101192658B - 电池组及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池组以及一种制造方法，其通过形成从裸电池的上部突起的固定件，并耦接固定件和预先由注模成形形成的电路附件的固定件孔使得固定件搁置在固定件孔上，增加了裸电池和电路附件之间的耦接力，并防止由于诸如电池的弯曲、扭曲和坠落之类的外力而使电路附件从裸电池分离开。所述电池组包括：裸电池，所述裸电池在其上部包括盖板；和电路附件，所述电路附件与所述裸电池的上部相耦接，其中，形成固定件，使之从所述盖板的外表面突起，并且在所述电路附件上形成与所述固定件相对应的固定件孔，所述固定件被插入所述固定件孔并与所述固定件孔相耦接。

Description

电池组及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电池组。更确切地说，本发明涉及电池组及其制造方法，其可以增加裸电池和电路附件之间的耦接力，由此防止由于外力，如电池的弯曲、扭曲和坠落，而使电路附件从裸电池分离开。
背景技术
一般而言，二次电池是一种能够充电和放电的电池，不同于不能充电的原电池。二次电池已经被制造成电池组的形状并被广泛地用作便携式电子设备例如便携式电话、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)以及可携式摄像机的电源。
特别是，在二次电池组中锂二次电池具有较高的工作电压和单位重量的能量密度，这样就更适合于便携式电子设备。
锂二次电池的一般电池组包括：裸电池，裸电池能够充电和放电；保护电路板，与裸电池电连接的保护电路板控制充电和放电并在过量充电和过量放电的时候截断电路；树脂模制品，其通过将热熔树脂填注到裸电池和保护电路板之间的间隙的热熔方法而形成为外部盒体，从而防止保护电路板从裸电池分离开并可将电池组安装到外部电子设备上。电池组包括单独的固定器，该单独的固定器用于支撑树脂模制部分，以防由于施加在裸电池和保护电路模块之间的外力，如弯曲、扭曲和坠落测试，而使树脂模制部分从裸电池分离开。
传统的由树脂模制而成的电池组用高温和高压的树脂填充到裸电池和保护电路板之间的窄小的缝隙中，高温和高压的树脂可毁坏保护电路板的各种电子部件。
而且，在传统的由树脂模制而成的电池组中，安装在保护电路模块中并将裸电池和外部电子设备相耦接的外部端子被形成呈平面形状的垫形。当传统电池组的外部端子与形成在外部电子设备中的连接部分通过表面接触相耦接时，如果给电池一个外部冲击例如坠落，那么通过外部冲击，电池组的外部端子和外部电子设备的连接部分之间的表面接触可能被破坏。因此，存在电池组和外部电子设备之间的电连接的不稳定性的问题。
当传统电池组的垫形的外部端子与外部电子设备的连接部分通过推压接触相耦接时，当推压增大时，外部端子的表面上的涂层就可剥落或裂开。当电池组的外部端子的涂层的破裂变得严重时，那么电池组和外部电子设备之间的电流就会出故障。并且，因为以直接暴露到电池组的外部的方式布置电池组的垫形的外部端子，所以在经过一段时间之后电池组的垫形的外部端子可被空气中的湿气所腐蚀。
因此，需要一种不被直接暴露到电池组的外部以及不与外部电子设备通过推压接触相耦接的连接器型的外部端子。然而，因为连接器型的外部端子具有复杂的形状和多个开口，所以在制造期间当电池组具有连接器型的外部端子时，就很难应用填注保护电路模块和裸电池之间的树脂的树脂模制法。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种改进的电池组以及一种用于制造电池组的改进的工艺。
本发明的另一目的是提供一种电池组和一种制造电池组的方法，其通过形成从裸电池的上部突起的固定件，并耦接固定件和预先由注模成形形成的电路附件的固定件孔使得固定件搁置在固定件孔上，能够增加裸电池和电路附件之间的耦接力，并防止由于诸如电池的弯曲、扭曲和坠落之类的外力而使电路附件从裸电池分离开。
本发明的其它优点、目的和特征部分将在随后的描述中阐述，部分对于本领域技术人员来说在阅读以下内容之后是显而易见的，或者可以通过对本发明的实践来习得。
根据本发明的一个方面，提供了一种电池组，其包括：裸电池，所述裸电池在其上部包括盖板；和电路附件，所述电路附件与所述裸电池的上部相耦接，其中，形成固定件使之从所述盖板的外表面突起，在所述电路附件上形成与所述固定件相对应的固定件孔，所述固定件被插入所述固定件孔并与所述固定件孔相耦接。
所述固定件可以搁置在所述固定件孔的内表面上并与该内表面相耦接，并且所述固定件的垂直截面可以具有“T”形形状。
所述电路附件可以设置在所述盖板的上部，并通过设置在所述盖板上的引线板与所述裸电池电耦接。
所述电路附件可以包括：印刷电路板，所述印刷电路板通过所述引线板与裸电池电耦接；顶盖，所述顶盖覆盖所述印刷电路板，且所述顶盖包括固定件孔，以便通过所述固定件的变形来耦接所述电路附件和所述裸电池；和外部端子，所述外部端子被设置在所述印刷电路板和所述盖之间，其电耦接所述印刷电路板和外部电子设备。
所述外部端子可以是电连接器型的。
所述顶盖可以包括主面和裙部，所述主面具有与所述盖板的形状和尺寸相对应的形状和尺寸，所述裙部从所述主面的边缘向所述裸电池的方向弯曲并延伸。
所述固定件孔可包括上孔和下孔，所述上孔和下孔沿从所述主面的外表面到所述顶盖内部的方向形成在垂直对应于所述固定件的位置上，所述上孔的直径大于下孔的直径，以形成围绕所述上孔和下孔之间的台阶表面的周边凸缘。
所述固定件可以包括头部和柱部，所述头部搁置在所述周边凸缘和台阶表面上，所述柱部位于所述下孔中。
本发明的电池组还可包括垫圈，所述垫圈位于所述台阶表面和所述固定件的头部之间。
所述垫圈的外径可以小于或等于所述固定件孔的上孔的直径，所述垫圈的内径大于或等于所述下孔的直径。所述垫圈可以由不锈钢制成。
所述头部的直径可以大于所述下孔的直径，而小于或等于所述上孔的直径。
可以在所述头部的上表面上形成具有多边形形状的垂直截面的凹面槽。
所述固定件可以一体地形成在所述盖板上。
所述盖板在邻近形成所述固定件的区域的区域中的厚度可以为其它区域的厚度的两倍或三倍。
可以在所述顶盖的裙部上与所述印刷电路板的电连接板相对应地形成至少一个焊接孔，以便将形成在所述印刷电路板上的电连接板焊接到所述裸电池的引线板上。
所述电池组还可包括诸如打印片之类的标签，所述标签被粘接到所述顶盖的焊接孔处，并被粘接以封装包括所述裸电池和顶盖的接触部分的裸电池的侧部。
所述裸电池的引线板可插入到形成在所述印刷电路板中的插口中。
本发明的电池组可包括塞子(stopper)，所述塞子由选自橡胶、胶水和硅的材料制造而成，其被设置用来密封所述固定件孔。
根据本发明的另一个方面，提供一种电池组的制造方法，其包括：准备裸电池，在所述裸电池上设置有固定件；准备电路附件，在所述电路附件上形成有与所述固定件相对应的固定件孔；将所述固定件插入所述固定件孔，并通过所述固定件的扩展变形机械地耦接所述电路附件和所述裸电池；和电耦接所述裸电池和所述电路附件。
所述准备裸电池的步骤可包括：在所述裸电池上部形成带有所述固定件的盖板，所述固定件具有在所述盖板的沿纵向的两个侧部的外表面上的突起的形状；以及在所述盖板上安装引线板。
所述固定件可通过滚压所述盖板的一次处理而形成，或分开地安装在所述盖板上。
通过滚压处理而从所述盖板的外表面突起的所述固定件的突起高度可为所述盖板厚度的1/2到2/3。
所述准备电路附件的步骤可以包括：准备印刷电路板，所述印刷电路板具有与所述引线板电耦接的电连接板；准备顶盖，所述顶盖覆盖所述印刷电路板并包括所述固定件孔；以及在所述印刷电路板上或顶盖上安装外部端子，用于与所述印刷电路板电连接。
所述准备顶盖的步骤可以包括：挤压出具有与所述盖板的形状和尺寸相对应的形状和尺寸的主面以及从所述主面的边缘向所述裸电池的方向弯曲并延伸的裙部；在所述主面上对应于所述固定件设置固定件孔；和在所述裙部上形成与所述印刷电路板的电连接板相对应的至少一个焊接孔。
所述固定件孔可包括上孔和下孔，所述上孔和下孔沿从所述主面的外表面到所述顶盖内部的方向形成在垂直对应于所述固定件的位置上，所述上孔的直径大于所述下孔的直径，以形成围绕上孔和下孔之间的台阶表面的周边凸缘。
所述下孔的高度可比所述固定件的突起高度短，以便当所述固定件被插入所述固定件孔时，使所述固定件突出于所述台阶表面之上。
所述将固定件插入固定件孔以及耦接电路附件和裸电池的步骤可以包括：将呈安装在所述盖板的纵向上的两个侧部上的突起固定件形状的固定件插入，使该固定件突出于所述顶盖的固定件孔的台阶表面之上；并且通过所述固定件的扩展变形而使所述固定件形成为具有搁置在所述台阶表面上的头部和设置在所述下孔中的柱部。所述耦接电路附件和裸电池的步骤可以包括：在所述固定件发生扩展变形之前，将垫圈插在所述固定件上。
所述电耦接裸电池和电路附件的步骤可以包括穿过所述顶盖的焊接孔将所述裸电池的引线板焊接至所述印刷电路板的电连接板。
所述制造方法还可以包括：用塞子覆盖所述固定件孔；和将标签粘接到包括所述顶盖的焊接孔和所述裸电池和所述顶盖的接触部分的裸电池的侧部。
所述准备电路附件的步骤可以包括：准备带有与所述引线板耦接的插口的印刷电路板；准备顶盖，所述顶盖覆盖所述印刷电路板并包括所述固定件孔；在所述印刷电路板和所述顶盖之间安装外部端子。
所述电耦接裸电池和电路附件的步骤可以包括将所述裸电池的引线板插入所述印刷电路板的插口中。
附图说明
通过结合附图参照以下详细描述，可以对本发明及其很多优点有更好的理解，所述附图中相同的附图标记标识相同的元件，其中：
图1是根据本发明一示例性实施例的完整电池组的透视图；
图2是图1所示电池组的分解透视图；
图3是图2所示电池组中耦接电路附件之前的裸电池的透视图；
图4是图2中的电池组中的电路附件的透视图，其中电路附件的内部朝上；
图5是图示通过图4所示电路附件覆盖图3所示裸电池来耦接裸电池和电路附件的透视图；
图6是图5所示电池组的上部的内部透视图；
图7是图6中的固定件的横截面图；
图8a是图7所示固定件的另一形式的横截面图；
图8b是图7所示盖板的另一形式的横截面图；
图9a是图示通过旋压(spinning)或冲压处理来改变图6中的固定件的透视图；
图9b是图示图9a中的固定件的横截面图；
图10是部分透视图，其中示出在根据本发明另一示例性实施例的电池组中固定件插入顶盖的固定件孔中；
图11a是图示被插在图10中的固定件上的垫圈的部分透视图；
图11b是图示图11a中的固定件的横截面图；
图12a是图示通过旋压或冲压处理而被改变的图11a中的固定件的透视图；
图12b是图示图12a中的固定件的横截面图；
图13是根据本发明另一示例性实施例的电池组的分解透视图；
图14是根据本发明的电池组的制造方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细地描述。参照结合附图被详细描述的实施例，本发明的各个方面和特征以及实现这些方面和特征的方法将是显而易见的。然而，本发明不限于在下文中所公开的实施例，而可以各种形式来实现。描述中所定义的事物，例如详细的结构和元件，只是一些具体细节，用来辅助本领域内的一般技术人员全面地理解本发明，本发明仅由所附权利要求的范围来限定。在本发明的整个的描述中，相同的附图标记表示相同的元件。
现在参照图1到图4，图1是根据本发明一示例性实施例的完整的电池组的透视图；图2是图1中的电池组的分解透视图；图3是图2所示电池组中耦接电路附件之前的裸电池的透视图；图4是图2所示电池组中的电路附件的透视图，其中电路附件的内部朝上；图5是图示通过图4所示电路附件覆盖图3所示裸电池来耦接裸电池和电路附件的透视图。
参照图1和图2，根据本发明的实施例电池组400包括裸电池100，裸电池100具有固定件180；电路附件200，电路附件200耦接裸电池100；底盖320，底盖320形成在裸电池100的下部；以及标签360。
裸电池100包括电极组件(未示出)，电极组件具有正极、负极以及插在正极和负极之间的隔板；盒体101，盒体101用于容纳电极组件和电解液(未示出)；盖组件，盖组件包括盖板110，用于封闭盒体101的开口部分。
裸电池100包括正极端子和负极端子，用于在通过正极引线板150和负极引线板160与电路附件200电耦接的状态下供应所充的电能。在本发明中，正极端子可以是盖板110本身或耦接到盖板110上的金属板(未示出)。负极端子120是从盖板110垂直突出的端子，其与盖板110通过插在两者之间的绝缘体垫圈(未示出)电绝缘。当然，根据不同的实施例，起正极端子作用的盖板110和负极端子120的极性可以不同。
将裸电池100和电路附件200相耦接的正极引线板150和负极引线板160具有近似的“T”形，并且是由导电材料，如镍或镍合金制成的。如图3中所示的正极引线板150与裸电池100电耦接，并且通过例如焊接的方法使其一侧与盖板110耦接。
并且，为了防止由于裸电池100和电路附件200的印刷电路板210之间的不必要的连接而引起的短路，在裸电池100的上部的外表面上，即盖板110的外表面上，安装电绝缘带130。电绝缘带130是由粘性材料制成的，并且它的尺寸与电路附件200的印刷电路板210的尺寸相同。
如图3所示的负极引线板160电耦接至电流控制单元，如PTC(正温度系数)装置140，该装置140的一侧与负极端子120连接，并与裸电池100电耦接。在电池的内部温度升高或者由于过度充电导致电池电压上升时，PTC装置140通过短路内部电路，从而防止更多电流流动，来防止着火或者爆炸。在此，通过例如焊接的方法而被连接到负极引线板160的一侧的PTC装置140通过由粘性材料制造的电绝缘带130被粘附和固定到盖板110的上部。
根据本发明的一个示例性实施例，电池组400还包括形成在盖板110的外表面上的固定件180，盖板110形成在裸电池100的上部。
固定件180设置成在盖板110的纵向上的两个侧部突起的固定件形状的。固定件180被分开设置在盖板110的外表面上，或者通过滚压(roll)盖板110而形成为向外表面突起的结构。在此，固定件180可与由铝或铝合金制造的盖板110同样的材料所制造。固定件180将电路附件200固定到裸电池100，并支撑电路附件200以抵抗外力，从而防止电路附件200从裸电池100被分离开。以下将详细解释这种结构以及固定件180的作用。
参照图2到4，电路附件200布置在裸电池100的上部，即在盖板110的上部，其包括印刷电路板(PCB)210、顶盖220和外部端子216。
PCB 210是由树脂制造的面板，在此面板上形成有保护电路(未示出)，如通过控制电池的充电和放电而使充电状态均匀的电路，或防止过度放电和过度充电的电路。虽然在图中未示出，但是在PCB 210上形成有电路装置(未示出)，以实现充电和放电电路(未示出)以及保护电路(未示出)。
电连接板被安装在PCB210上，以电耦接裸电池100和电路附件200的PCB210。电连接板包括正极连接板212和负极连接板214。以这种方式安装的正极连接板212和负极连接板214被近似形成“L”的形状，用于分别与正极引线板150的另一侧以及负极引线板160的另一侧电连接。一般而言，引线板150、160和电连接板212、214分别通过点焊耦接。
顶盖220包括主面222，该主面具有与盖板110的形状和尺寸相对应的形状和尺寸；裙部224，该裙部224从主面222的边缘向裸电池100的方向弯曲并延伸。这样的顶盖可覆盖和保护PCB210。
顶盖220还包括固定件孔227，固定件孔227在垂直对应于裸电池100的固定件180的位置上。通过将固定件180插入并耦接至固定件孔227，可耦接裸电池100和电路附件200。以下将参照图6到图9b对裸电池100和电路附件200的耦接进行详细的解释。
此外，顶盖220在裙部224上包括与电连接板212、214相对应的至少一个焊接孔226，该电连接板212、214耦接至裸电池100的引线板150、160，用于将包括PCB210的电路附件200和裸电池100电耦接。这里，焊接孔226可以具有选自圆形和多边形中的任一种形状。
可穿过焊接孔226通过电阻焊接耦接负极引线板160和负极连接板214以及正极引线板150和正极连接板212。在图2中，焊接孔226被形成为裙部224上与负极连接板214相对应的一个焊接孔；在相反方向上与负极连接板214相对应的裙部224上还形成有一个焊接孔，因此可使用串联式(serial type)的电阻焊接。而且，焊接孔也可形成在与正极连接板212以及正极引线板150相对应的一侧的裙部224上，这样可以使用直接型的电阻焊接，在此，只有一个焊接孔分别用于正极引线板150和正极连接板212的电阻焊接的原因在于：外部端子216布置在形成正极连接板212的位置上，所以很难穿过两个焊接孔进行焊接。
外部端子216安装在PCB210和顶盖220之间，并电耦接PCB210和外部电子设备(未示出)。在此，外部端子216被形成为连接器类型的，可使形成在外部电子设备(未示出)上的电连接部分(未示出)被插入其中，并且能解决发生在现有的垫型外部端子中的电连接问题(断电)以及涂层开裂和腐蚀问题。外部端子216被设置在预先通过注模成形形成的顶盖220上，或设置在PCB210上。
并且，在将裸电池100和电路附件200耦接在一起之后，安装用于密封固定件孔227的塞子229。这种塞子就形成了电池组400的外形的一部分。在此，塞子229是由从橡胶、胶(gluegon)和硅中所选择的任何材料而制成的。塞子229也可由具有很好粘性的聚合物材料制成。
而且，底盖320机械地连接到裸电池的底部，这种耦接是通过两相反主表面都涂有粘接剂层的一条或一段带330来实现的。带330可用作电绝缘体。这种底盖320起到抵抗如当意外地掉落电池时所引起的损坏之类的外部震动的保护作用。
在如图5所示的顶盖220和底盖320分别与裸电池的上部和下部耦接的状态下，标签片360最后封闭裸电池100的周围表面。标签360加固了顶盖220和底盖320的耦接，并加固了顶盖220、底盖320以及裸电池100的外部的耦接。在此，标签360被形成为覆盖图5所示的顶盖220的焊接孔226、顶盖220和裸电池100的接触部分342以及底盖320和裸电池100的接触部分344的形状，并被粘接到裸电池100的周围表面上。
现在整体参考图6到图9b，图6是图5中所示电池组的上部的内部透视图，图7是图6所示固定件的横截面图，图8a是图7所示固定件的另一形式的横截面图，图8b是图7所示盖板的另一形式的横截面图，图9a是图示通过旋压或冲压处理来改变图6中的固定件的透视图，图9b是图示图9a中的固定件的横截面图。
对于通过耦接PCB210和顶盖220而形成的裸电池100和电路附件200的耦接结构，首先，如图6所示，以突起固定件的形状而形成在裸电池100的盖板110上的固定件180被插入顶盖220的固定件孔227中。
固定件孔227沿从主表面222的外表面到顶盖220的内部的方向形成在垂直对应于形成在裸电池100的盖板110上的固定件180的位置处，该固定件孔227包括上孔227a和下孔227b。
所形成的上孔227a的直径大于下孔227b的直径以便形成环绕上孔227a和下孔227b之间的台阶表面的周围凸缘。下孔227b的高度也可以短于固定件180的突起高度，以便当固定件180插入固定件孔227时，使固定件180突出于台阶表面228之上。换句话说，被插入固定件孔227的下孔227b中的固定件180突出于台阶表面228之上。
固定件180形成为在盖板110的纵向上的两个侧部上突起，并且形成为直径小于或等于下孔227b的直径，从而可容易地插入顶盖220的固定件孔227的下孔227b中。在此，固定件形状的固定件180单独地安装在盖板110上，或通过滚压盖板110而形成。
如图7所示，当通过滚压具有均匀厚度的盖板110而形成固定件时，所形成的固定件从盖板110的外表面突起的高度是盖板110的厚度的1/2到2/3，也就是例如0.4到0.8mm。如果固定件180的突起高度小于盖板110的厚度的1/2，则固定件180的突起高度就太短，这样当顶盖220覆盖裸电池100时，固定件180就不能足够地突出于与盖板100的外表面分离开的台阶表面228之上。这样就很难执行旋压或冲压处理以将固定件180搁置在固定件孔227的台阶表面228上，从而将顶盖220固定到裸电池100。而且，如果固定件180的突起高度超过盖板110的厚度的2/3，则其上形成有固定件180的盖板110的厚度就太薄，盖板110在强度上变弱。
固定件180可被形成为不同的形状，如图8a所示。参照图8a，以不同于图7中的固定件180的形状而形成的固定件180a被形成为在上表面上具有凹面槽。这使得在具有凹面槽的固定件180a被插入顶盖220的固定件孔227的下孔227b中之后，当在该固定件形状的固定件180a上执行旋压或冲压以将电路附件200固定到裸电池时，固定件180a的上部较容易展开并搁置在固定件孔227的台阶表面228上。也就是说，在顶部具有凹面槽的固定件180a具有比顶部没有凹面槽的固定件180小的内部密度，这样在旋压或冲压的过程中，推动固定件180a的顶部的力就会被很好地传送到凹面槽的边缘部分。因此，固定件180a的顶部就可比如图7所示的固定件180的顶部被更好地展开和搁置在固定件孔227的台阶表面228上。在此，凹面槽的垂直截面是多边形的，例如倒置的三角形。然而，多边形的形状不限于倒置的三角形。而且，凹面槽只要形成在固定件180的上表面的中心部分上。
此外，如图8b所示的固定件180b可通过滚压盖板110而形成为从盖板110的外表面突起，其中盖板110的厚度总体上是不均匀的，不同于图7中所示的盖板。也就是说，在盖板110中，其上形成有固定件180b的区域的厚度被形成为厚于其他区域的厚度。这是因为具有较薄厚度的盖板部分在用于使固定件从盖板的外表面突起的滚压处理的时候可由于滚压处理所产生的力而变形。
在此，在其上形成有固定件180b的盖板110区域的厚度被形成为是盖板110的其他区域厚度的两倍到三倍。如果在其上形成有固定件180b的盖板110区域的厚度小于盖板110的其他区域厚度的两倍，那么在滚压盖板110的时候就不足以防止盖板110的变形。而且，如果在其上形成有固定件180b的盖板110区域的厚度大于盖板110的其他区域厚度的三倍，那么盖板110的厚度就变得太厚以致不能容易地执行盖板110的滚压处理而形成固定件180b。
象图8a所示的固定件180a那样，在图8b中，可在固定件180b的上表面上形成有垂直截面是倒置三角形的凹面槽(未示出)。
然后，在穿过图6中所示的固定件孔227的下孔227b之后，呈突出于台阶表面228之上的固定件的形状的固定件180通过如图9a和9b中所示的旋压或冲压处理就被改变为具有T型的垂直部分，即就具有含头部182和柱部184的形状。
固定件180的头部182搁置在固定件孔227的内表面的台阶表面228上，而柱部184被布置在下孔227b中，从而固定件180将包括固定件孔227的顶盖220固定住。在此，头部182的直径大于下孔227b的直径，并小于或等于上孔227a的直径以便搁置在固定件孔227的内表面的台阶表面228上。
这种T型的固定件180被形成在裸电池100的顶部的两个侧部，将包括顶盖220的电路附件与裸电池100耦接，并起支撑的作用以防止电路附件200在外力作用下从裸电池100被分离开。在本发明的另一实施例中，顶盖220首先与PCB210耦接，然后再与裸电池100耦接，但PCB210可首先与经电耦接的裸电池100连接。
现在总的来参照图10到图12b，图10是根据本发明的另一示例性实施例图示电池组中被插入顶盖的固定件孔中的固定件的部分透视图，图11a是图示被插在图10中的固定件上的垫圈的部分透视图，图11b是图示图11a中的固定件的横截面图，图12a是图示通过旋压或冲压处理而被改变的图11a中的固定件的透视图，图12b是图示图12a中的固定件的横截面图。
根据本发明的一个实施例，当与电池组相比较时，根据本发明的另一示例性实施例，除了在插入顶盖的固定件孔中的固定件上安装附加垫圈之外，电池组具有同样的构成元件。因此，相同的附图标号用于表示相同的元件，并将省略对相同元件的解释。因此，根据本发明的另一实施例，在电池组中，说明的重点将放在垫圈上。
参照图10到图11b，根据本发明的另一实施例的电池组还包括垫圈340，其中垫圈340被插在固定件180上，而固定件180具有被插入顶盖220的固定件孔227中的固定件的形状。
如图10所示，垫圈340的外径小于或等于固定件孔227的上孔227a的直径，而垫圈340的内径大于或等于下孔227b的直径。这便于将垫圈340插在固定件180上，其中固定件180具有在穿过固定件孔227的下孔227b之后突出于台阶表面228之上的固定件的形状，如图11a和11b所示。
其上插有垫圈340的固定件形状的固定件180通过如图12a和12b中所示的旋压或冲压处理，被改变为具有“T”型的垂直截面，即具有包括头部182和柱部184的形状。固定件180的头部182搁置在垫圈340上，而柱部184被布置在下孔227b中，从而固定件180将包括固定件孔227的顶盖220固定位。在此，头部182的直径大于下孔227b的直径，并小于或等于上孔227a的直径，以便搁置在固定件孔227的内表面的台阶表面228上。
垫圈340由不锈钢制成。因此，垫圈340具有一定强度，并被布置在T型固定件180和固定件孔227的台阶表面228的耦接部分，从而使耦接力比T型固定件180不通过独立支撑件而耦接到固定件孔227的台阶表面上的情况下的耦接力大。
图13是根据本发明的另一示例性实施例的拆分的电池组的透视图。与根据本发明的一个实施例的电池组相比，根据本发明的另一示例性实施例的电池组，除了电路附件的PCB结构之外具有同样的构成元件。因此，相同的附图标记用于表示相同的元件，并将省略对同样元件的解释。因此，在根据本发明的另一实施例的电池组中，说明的重点将放在与裸电池电耦接的PCB的结构上。
首先通过电耦接电路附件500的PCB510和裸电池100，并使顶盖520覆盖PCB510从而与裸电池100耦接来形成电池组。
电路附件500包括PCB510、外部端子516以及顶盖520。
PCB510包括插口512、514，而不是如图2中所示的安装在PCB210中的电连接板。而且，外部端子516被安装在PCB510上。插口将PCB和裸电池100电连接。具体地说，安装在裸电池100上的正极引线板150通过被插入插口512而被电耦接，负极引线板160通过被插入插口514而被电耦接。插口512、514可被形成为孔或槽的形状，以便引线板150、160被插入其中。在此，插口512、514被安装在PCB510的除安装有外部端子516区域之外的部分。
如上所示，与根据本发明的一个实施例的将引线板150、160焊接到独立的电连接板212、214的电池组相比，根据本发明另一示例性实施例的电池组通过将引线板150、160插入插口512、514中可更容易地电耦接裸电池100和PCB510，这样就可降低用于独立的电连接板212、214的制造成本。
外部端子516可被安装在PCB510上或包括有主面522和裙部524的顶盖520上，如上所述，但在本发明的另一实施例中它被安装在PCB510上。
如上所示，与PCB510电耦接的裸电池100的固定件180被插入顶盖520的固定件孔527中。而且通过旋压或冲压处理，插入固定件孔527的固定件180搁置在形成于固定件孔527内表面的台阶表面(未示出)上。从而，耦接顶盖520和裸电池100。然后，用塞子529密封顶盖520的固定件孔527。
图14是根据本发明的电池组的制造方法的流程图。
参照图14，根据本发明的示例性实施例的电池组的制造方法如下。
根据本发明的示例性实施例的电池组的制造方法包括：准备裸电池的步骤，其中裸电池具有安装在其顶部的固定件(S710)；准备电路附件的步骤，其中电路附件具有形成在其上的固定件孔(S720)；机械地结合电路附件和裸电池的组装步骤(S730)和电耦接裸电池和电路附件的步骤(S740)。
参照图2和图3，在准备具有安装在其顶部的固定件的裸电池的步骤(S710)中，电极组件(未示出)和电解液(未示出)被容纳在盒体101的开口部分，固定件180被安装在裸电池100的顶部，其中裸电池100的顶部是通过用盖组件的盖板110封闭盒体101的开口部分而形成的。
以从盖板110的纵向上的两个侧部外表面突起的固定件的形状而形成固定件180。通过滚压盖板110而形成固定件180或将固定件独立地安装到盖板110上。通过滚压处理所形成的从盖板110的外表面突起的固定件180的突起高度是盖板110厚度的1/2或2/3。
而且，引线板150、160被安装在安装有固定件180的裸电池100的盖板110上。
参照图2和4，在准备形成有固定件孔的电路附件的步骤(S720)中，准备PCB210，其中PCB210包括要与安装在裸电池上的引线板150、160耦接的电连接板212、214。并且准备覆盖PCB210并包括固定件孔227的顶盖220。并且外部端子216安装在PCB210上，或安装在顶盖220上用于与PCB210电连接。在此，外部端子216被安装在顶盖220上以与PCB210耦接。这种外部终端216可被形成为连接器型的。
可通过如下方法准备顶盖220：挤压主面222和裙部224，其中主面具有与盖板110相对应的形状和尺寸，而裙部从主面222的边缘向裸电池100的方向弯曲并延伸；与固定件180对应在主面222上布置固定件孔227；并且与PCB210的电连接板212、214相对应在裙部224上总共形成至少一个焊接孔226。
顶盖220的固定件孔227包括上孔227a和下孔227b，上孔227a和下孔227b形成在从主面222的外表面到顶盖220内部的方向上，所形成的上孔227a的直径大于下孔227b的直径以便在上孔227a和下孔227b之间形成台阶表面228。并且，所形成的下孔227b的高度小于固定件180的突起高度，以便当固定件180插入固定件孔227中时，使固定件呈突出于台阶表面228之上的固定件形状。
参照图6到图9b，在机械地耦接电路附件和裸电池的步骤(S730)中，安装在裸电池100上部中的固定件形状的固定件180被插入穿过顶盖220的固定件孔227的下孔227b，并突出在台阶表面228之上。并且，固定件180通过旋压或冲压处理而被改变为具有搁置在台阶表面228上的头部以及布置在下孔227b中的柱部184。在本发明的另一实施例中，参照图10到12b，在通过旋压或冲压而将固定件180变形之前，一垫圈插到固定件180上，然后通过旋压或冲压处理，固定件就被变形为搁置在垫圈340上的头部182和布置在下孔227b中的柱部184。同样地，通过使裸电池100的固定件180搁置在电路附件200的台阶表面228或垫圈340上可固定和耦接裸电池100和电池附件200。
而且，参照图2到图5，在电耦接裸电池和电路附件的步骤(S740)中，通过穿过顶盖220的焊接孔226而焊接裸电池100的引线板150、160和包括在电路附件中的PCB210的电连接板212、214，将裸电池100和电路附件200电耦接。
而且，通过用塞子覆盖和密封顶盖220的固定件孔227、将标签360粘接到裸电池100的侧部并将包括顶盖220的焊接孔226以及顶盖220和裸电池110的接触部分342包括进来就完成了电池组。
在本发明的另一实施例中，参照图12，在准备电路附件的步骤(S720)中，去除了与引线板150、160耦接的电连接板212、214，在PCB510上形成插口512、514。裸电池100和PCB510可简单地通过将裸电池100的引线板150、160分别插入包括在电路附件500中的PCB510的插口512、514中实现电耦接。
如上所述，通过在裸电池的顶部上形成突起的固定件，并将固定件和固定件孔耦接成固定件搁置在固定件孔上的形式，其中固定件孔形成在通过注模成形而预先形成的顶盖上，根据本发明示例性实施例的电池组及其制造方法将电路附件牢固地固定和耦接到裸电池上，并同时使电路附件被裸电池支撑，而且可防止由于诸如电池弯曲、扭曲以及坠落之类的外力而使电路附件从裸电池被分离开。
因此，根据本发明的示例性实施例的电池组以及制造方法可防止传统的电池组中当通过模制树脂耦接来裸电池和保护电路板时电子组件被高温和高压的树脂所损坏的问题，并且不需要单独地安装固定器来确保作为外盒体的由树脂模制而成的树脂模制部分受到裸电池的支撑。因此，就可防止由于单独的固定器而引起整个制造成本的增加。
此外，通过形成用于电耦接裸电池的连接器型的外部端子，以及通过耦接通过注模成形而预先形成的顶盖和裸电池，根据本发明的示例性实施例的电池组及其制造方法可防止当具有扁平垫型的外部端子的传统电池组与外部电子设备耦接时所发生的外部端子的开裂和腐蚀以及电流切断。
本发明不限于以上的某一理想的实施例。本领域技术人员应当理解，在不背离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内，可对所述实施例在形式和细节上做出各种替代、修改和改变。因此，要认识到以上的实施例只是为了说明的目的，而不应当被认为是限制本发明。
本申请要求享有2006年11月20日向韩国知识产权局提交的已转让申请No.10-2006-0114423的优先权，该在先申请通过引用被结合于此。

Claims (23)

1.一种电池组，其包括：
裸电池，所述裸电池在其上部包括盖板；和
电路附件，所述电路附件与所述裸电池的上部相耦接，
其中，形成固定件使之从所述盖板的外表面突起，在所述电路附件上形成与所述固定件相对应的固定件孔，所述固定件被插入所述固定件孔并与所述固定件孔相耦接，
其中所述固定件与所述盖板整体地形成，和
其中，所述盖板在邻近形成所述固定件的区域的区域中的厚度为其它区域的厚度的两倍到三倍。
2.如权利要求1所述的电池组，其中，所述固定件搁置在所述固定件孔的内表面上并与该内表面相耦接，并且
其中，在所述固定件与所述固定件孔相耦接之后，所述固定件的垂直截面具有“T”形形状。
3.如权利要求1所述的电池组，其中，所述电路附件设置在所述盖板的上部，并通过设置在所述盖板上的引线板与所述裸电池电耦接，并且
其中，所述电路附件包括：
印刷电路板，所述印刷电路板通过所述引线板与裸电池电耦接；
顶盖，所述顶盖覆盖所述印刷电路板，且所述顶盖包括固定件孔，以便通过所述固定件的变形来耦接所述电路附件和所述裸电池；和
外部端子，所述外部端子被设置在所述印刷电路板和所述盖之间，其电耦接所述印刷电路板和外部电子设备。
4.如权利要求3所述的电池组，其中，所述外部端子是电连接器。
5.如权利要求3所述的电池组，其中，所述顶盖包括主面和裙部，所述主面具有与所述盖板的形状和尺寸相对应的形状和尺寸，所述裙部从所述主面的边缘向所述裸电池的周边弯曲并延伸，
其中，所述固定件孔包括上孔和下孔，所述上孔和下孔沿从所述主面的外表面到所述顶盖内部的方向形成在垂直对应于所述固定件的位置上，所述上孔的直径大于下孔的直径，以形成围绕所述上孔和下孔之间的台阶表面的周边凸缘，并且
其中，所述固定件包括头部和柱部，所述头部搁置在所述周边凸缘上，所述柱部位于所述下孔中。
6.如权利要求5所述的电池组，其中，还包括垫圈，所述垫圈围绕所述柱部设置，位于所述台阶表面和所述固定件的头部之间，
其中，所述垫圈的外径小于或等于所述固定件孔的上孔的直径，所述垫圈的内径大于或等于所述下孔的直径。
7.如权利要求6所述的电池组，其中，所述垫圈由不锈钢制成。
8.如权利要求5所述的电池组，其中，所述头部的直径大于所述下孔的直径，而小于或等于所述上孔的直径。
9.如权利要求5所述的电池组，其中，具有多边形形状的垂直截面的凹面槽形成在所述头部的上表面上。
10.如权利要求5所述的电池组，其中，在所述顶盖的裙部上与所述印刷电路板的电连接板相对应地形成至少一个焊接孔，以便将形成在所述印刷电路板上的电连接板焊接到所述裸电池的引线板上，并且
还包括标签，所述标签被粘接到所述顶盖的焊接孔处，并被粘接以封装包括所述裸电池和顶盖的接触部分的裸电池的侧部。
11.如权利要求3所述的电池组，其中，所述裸电池的引线板插入到形成在所述印刷电路板中的插口中。
12.如权利要求1所述的电池组，其中，所述塞子由选自橡胶、胶水和硅的材料制造而成，所述塞子被设置用来密封所述固定件孔。
13.一种电池组的制造方法，其包括：
准备带有盖板的裸电池，在所述裸电池上设置有固定件；
准备电路附件，在所述电路附件上形成有与所述固定件相对应的固定件孔；
将所述固定件插入所述固定件孔，并通过所述固定件的扩展变形机械地耦接所述电路附件和所述裸电池；和
电耦接所述裸电池和所述电路附件，
其中所述固定件与所述盖板整体地形成，和
其中，所述盖板在邻近形成所述固定件的区域的区域中的厚度为其它区域的厚度的两倍到三倍。
14.如权利要求13所述的电池组制造方法，其中，
所述准备裸电池的步骤包括：在所述裸电池上部形成带有所述固定件的所述盖板，所述固定件具有在所述盖板的沿纵向的两个侧部的外表面上的突起的形状；以及在所述盖板上安装引线板，并且
其中，所述固定件通过滚压所述盖板而形成。
15.如权利要求14所述的电池组制造方法，其中，通过滚压处理而从所述盖板的外表面突起的所述固定件的突起高度为所述盖板的其它区域的厚度的1/2到2/3。
16.如权利要求14所述的电池组制造方法，其中，所述准备电路附件的步骤包括：
准备印刷电路板，所述印刷电路板具有与所述引线板电耦接的电连接板；
准备顶盖，所述顶盖覆盖所述印刷电路板并包括所述固定件孔；以及
在所述印刷电路板上或顶盖上安装外部端子，用于与所述印刷电路板电连接。
17.如权利要求16所述的电池组制造方法，其中，所述准备顶盖的步骤包括：
挤压出具有与所述盖板的形状和尺寸相对应的形状和尺寸的主面以及从所述主面的边缘向所述裸电池的周边弯曲并延伸的裙部；
在所述主面上对应于所述固定件设置固定件孔；和
在所述裙部上形成与所述印刷电路板的电连接板相对应的至少一个焊接孔。
18.如权利要求17所述的电池组制造方法，其中，所述固定件孔包括上孔和下孔，所述上孔和下孔沿从所述主面的外表面到所述顶盖内部的方向形成在垂直对应于所述固定件的位置上，所述上孔的直径大于所述下孔的直径，以形成围绕上孔和下孔之间的台阶表面的周边凸缘，并且
其中，所述下孔的高度比所述固定件的突起高度短，以便当所述固定件被插入所述固定件孔时，使所述固定件突出于所述台阶表面之上。
19.如权利要求18所述的电池组制造方法，其中，将固定件插入固定件孔以及耦接电路附件和裸电池的步骤包括：将呈安装在所述盖板的纵向上的两个侧部上的突起固定件形状的固定件插入，使该固定件突出于所述顶盖的固定件孔的台阶表面之上；并且通过所述固定件的扩展变形而使所述固定件形成为具有搁置在所述台阶表面上的头部和设置在所述下孔中的柱部。
20.如权利要求19所述的电池组制造方法，其中，机械地耦接电路附件和裸电池的步骤包括：在所述固定件发生扩展变形之前，将垫圈插在所述固定件上。
21.如权利要求19所述的电池组制造方法，其中，电耦接裸电池和电路附件的步骤包括穿过所述顶盖的焊接孔将所述裸电池的引线板焊接至所述印刷电路板的电连接板，
其中，所述方法还包括：
用塞子覆盖所述固定件孔；和
粘接标签，使之覆盖包括所述裸电池和所述顶盖的接触部分的裸电池的侧部以及覆盖所述顶盖的焊接孔。
22.如权利要求14所述的电池组制造方法，其中，准备电路附件的步骤包括：准备带有与所述引线板耦接的插口的印刷电路板；准备顶盖，所述顶盖覆盖所述印刷电路板并包括所述固定件孔；在所述印刷电路板和所述顶盖之间安装外部端子。
23.如权利要求22所述的电池组制造方法，其中，电耦接裸电池和电路附件的步骤包括将所述裸电池的引线板插入所述印刷电路板的插口中。
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