CN101483225B

CN101483225B - 电池组

Info

Publication number: CN101483225B
Application number: CN2009100023394A
Authority: CN
Inventors: 山本宏; 赤土修
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2009-01-07
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2029-01-07
Also published as: JP2009170156A; KR20090077711A; CN101483225A; KR101292251B1; JP5214255B2

Abstract

本发明提供用简单的结构便能够强化相对外力的对保护结构的收放部分的保护的电池组。是在单元电池(2)上安装了保护电路(8)以及保护元件(7)的电池组(1)，具备：一端开口的有底筒状的外装壳(3)；以及与外装壳(3)的内周面嵌合了的封口体(15)，用封口体(15)和外装壳(3)形成将封口体(15)作为底面并将外装壳(3)作为侧面且一端开口的箱状部分，在该箱状部分的内侧收放保护电路(8)和上述保护元件(7)。

Description

电池组

技术领域

本发明涉及在单元电池上安装保护电路以及保护元件的电池组。

背景技术

伴随着近年来的电池组的薄形化、小型化，从单元电池的封口体一侧取得正极引线、负极引线并使保护电路以及保护元件集中在封口体一侧的电池组正成为主流。在这种电池组中，列举用于隔离使保护电路以及保护元件集中在封口体一侧的部分(以下称之为“集中部分”)和外部的各种结构。这其中一般是将集中部分安装在树脂制的框架上并收放在盖内的结构、用树脂模制件覆盖集中部分并一体成形的结构。参照图7、8的同时说明各构成的一个例子。

图7表示现有的电池组的一个例子的分解视图。本图所示的电池组100是将集中部分收放在了树脂制框架中的结构的一个例子。在单元电池101的正极端子102上焊接引线103的一端，在负极端子104上焊接引线105的一端。

树脂制框架106借助于双面胶带107固定在单元电池101上。引线103的另一端焊接在保护电路108上，引线105的另一端焊接在保护元件109的一端上。保护元件109的另一端焊接在引线110的一端上，引线110的另一端焊接在保护电路108上。

在结束了上述各焊接的时刻，会在框架106的内部收放保护元件109，框架106支撑着保护电路108。通过使框架106的固定爪113与外装盖111的孔112配合，从而会将外装盖111固定在框架106上。在单元电池101的下部上借助于双面胶带115粘贴壳底盖114。在单元电池101的全周上粘贴标签116。

图8表示现有的电池组的另一个例子的分解视图。本图所示的电池组120是用树脂模制件覆盖集中部分而一体成形的结构的一个例子。在单元电池121的正极端子122上焊接引线123的一端，在负极端子124上焊接引线125的一端。引线123的另一端焊接在保护电路126上，引线125的另一端焊接在保护元件127的一端上。保护元件127的另一端焊接在引线128的一端上，引线128的另一端焊接在保护电路126上。在保护电路126和单元电池121之间介入有绝缘板130。

通过在单元电池121和外装盖129之间注入树脂，从而单元电池121的上部的各种部件以及外装壳129和树脂一体成形。在图8中，为了便于图示，分离一体成形树脂131地以图进行表示。在电池组120的完成状态中，一体成形树脂131位于单元电池121的上部和外装壳129之间并与它们成为一体。

在单元电池121的下部借助于双面胶带133粘贴底面盖132。在单元电池121的全周上粘贴标签134。

在图7、图8的任一结构中，使保护电路以及保护元件集中在封口体一侧，能够实现电池组的薄形化、小型化。

另外，下述专利文献1～3记载了将集中部分收放在盖内的各种结构。

专利文献1：日本特开2005-142153号公报

专利文献2：日本特开2006-164601号公报

专利文献3：日本特开2006-302662号公报

但是，在图7的结构中，是单元电池101和收放了集中部分的外装壳111分开的结构体，在图8的结构中，是单元电池121和与集中部分成为一体的一体成形树脂131分开的结构体。

由此，在图7、图8的任一结构中，提高单元电池和集中部分之间的接合强度存在限制。具体地说，在图7的结构中，在因外力对外装壳111作用了力矩和剪切力的场合，作用力以使外装壳111从单元电池101分离。在图8的结构中，如果对一体成形树脂131施加同样的外力，则作用力以使一体成形树脂131从单元电池101分离。因此，就图7、图8的结构而言，如果所施加的外力变大，则集中部分的电连接部分有可能破损。

发明内容

本发明为解决上述现有的问题，目的在于提供用简单的结构便能够强化相对外力的对保护结构的收放部分的保护的电池组。

为了达到上述目的，本发明的电池组是在单元电池上安装了保护电路和保护元件的电池组，其特征在于，具备：一端开口的有底筒状的外装壳；以及与上述外装壳的内周面嵌合的封口体，用上述封口体和上述外装壳形成将上述封口体作为底面并将上述外装壳作为侧面且一端开口的箱状部分，在上述箱状部分的内侧收放上述保护电路和上述保护元件。

对本发明的效果进行说明。

本发明的电池组用简单的结构便能够强化相对外力对保护机构的收放部分的保护。

附图说明

图1是涉及本发明的一个实施方式的电池组的分解立体图。

图2中，(a)图是单元电池2的上部的放大立体图，(b)图是(a)图的A-A线剖视图。

图3中，(a)图是表示框架的设置工序的立体图，(b)图是表示保护元件的焊接工序的立体图。

图4中，(c)图是表示保护电路的焊接工序的立体图，(d)图是表示外装盖的固定工序的立体图。

图5中，(e)图是表示壳底盖以及标签的粘贴工序的立体图，(f)图是表示电池组1完成后状态的立体图。

图6中，(a)图是表示在涉及比较例的电池组上部作用了力矩时的状态的俯视图，(b)图是表示在涉及比较例的电池组上部作用了剪切力时的状态的侧视图。

图7是表示现有的电池组的一个例子的分解立体图。

图8是表示现有的电池组的另一个例子的分解立体图。

图中：

1-电池组，2-单元电池，3-外装壳，7-保护元件，8-保护电路，13-外装盖，15-封口体，16-封口体的底面，17-封口体的侧壁，18-接缝部。

具体实施方式

本发明电池组在用封口体以及外装壳形成的箱状部分的内侧收放了保护电路以及保护元件。根据该结构，在电池组上部即使由外力作用力矩和剪切力，也不会发生电池组上部和其它部分分离的变位。由此，根据本发明，在电池组上部施加了外力的场合，有利于电池组上部的收放部件的保护尤其是电连接部的保护。

在本发明的电池组中，上述封口体最好是一端开口的箱体，上述封口体的侧壁的外周面与上述外装壳的内周面嵌合。根据该结构，能够提高外装壳上部的强度。

另外，最好在上述封口体的上端和上述外装壳的上端之间的接缝部中，接合上述封口体和上述外装壳。根据该结构，封口体和外装壳的接合变得容易。

另外，最好是上述封口体的侧壁的内周面以上述侧壁的厚度随着接近底面而变大的方式倾斜。根据该结构，由于提高封口体的强度，所以能够进一步提高外装壳上部的强度。

以下，参照附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。

实施方式1

图1是涉及本发明的一个实施方式的电池组的分解立体图。首先参照图1，对电池组的概要结构进行说明。图1表示电池组1以及安装在该电池组1上的各种附属部件。单元电池2是在例如用铝或者铝合金形成的厚度较薄的方形外装壳(外装缶)3内安装有发电元件的部件。单元电池2例如是方形锂离子电池，用于便携式电话或者移动设备等。

在单元电池2的下部借助于双面胶带4安装壳底盖5。在单元电池2的上部安装有树脂制框架6。在树脂制框架6内设置有保护元件7以及保护电路8。保护元件7的一端通过焊接与单元电池2的负极端子9接合，另一端焊接在保护电路8的引线(リ一ド)10上。保护电路8的引线11通过焊接与单元电池2的正极端子12接合。保护元件7以及保护电路8是用于防止过充电、过放电等的保护机构。

外装壳3上部的开口部由外装盖13封闭。外装盖13通过粘接剂或者激光与外装壳3接合。在单元电池2的全周上粘贴标签14。

图2(a)是单元电池2的上部的放大立体图，图2(b)是图2(a)的A-A线剖视图。外装壳3在图2的例子中，是在上端形成大致矩形形状的开口的有底筒状体。如图2(b)所示，在外装壳3的内周面上嵌合封口体15。封口体15是具有底面16和侧壁17且与底面16相对的一侧开口的箱体。封口体15的主体例如用铝或者铝合金形成，在图中省略细节结构，但具有与上述主体电绝缘的负极端子部9。

在使封口体15的开口朝向外装壳3的开口一侧的状态下将封口体15嵌入到外装壳3上。这样，在封口体15的底面16和外装壳3的上端之间形成将封口体15的底面16作为底面、将外装壳3作为侧面且一端开口的箱状部分。

将外装壳3的上端和封口体的上端的接缝部18用例如激光焊接等进行接合，从而能够将封口体15与外装壳3接合。在图2的例子中，在高度方向上，由于外装壳3的上端位置和封口体15的上端位置一致，所以二者的焊接容易。

以下，参照图3～图5，更为具体地说明涉及本实施方式的电池组。图3～图5以制造工序为顺序图示了涉及本实施方式的电池组。

图3(a)表示框架6的设置工序。在本图的状态中，封口体15已经嵌入在外装壳3上，外装壳3的上端和封口体15的上端的接缝部18(图2(b))的焊接结束。在本图所示的工序中，在用封口体15的底面16和外装壳3的侧面形成的箱状部分的内侧设置框架6。

图3(b)表示保护元件7的焊接工序。在该工序中，将保护元件7收放在框架6内，将保护元件7的一端焊接在单元电池2的负极端子9上。

图4(c)表示保护电路8的焊接工序。将保护电路8的引线10焊接在保护元件7的另一端上，将引线11焊接在单元电池2的正极端子12上。图4(d)表示外装壳13的固定工序。在使外装壳13的伸出部13a嵌合在外装壳3的外周面上的状态下将外装盖13和外装壳13例如通过激光接合。接合并不限于此，还可以通过预先涂敷在外装盖13或者外装壳3上的粘接剂接合。

图5(e)表示壳底盖5以及标签14的粘贴工序。将壳底盖5借助于双面胶带4粘贴在单元电池2的下部。再有，在单元电池2的全周上粘贴标签14。图5(f)表示电池组1完成后的状态。

经过以上工序完成后的涉及本实施方式的电池组1，会在用封口体15的底面16和外装壳3的侧面形成的箱状部分(图2(b))的内侧收放保护元件7以及保护电路8。将涉及本实施方式的电池组1与图7以及图8的结构相比，则就图5(f)的电池组1而言，没有相当于图7中的外装盖111的侧面部、图8中的一体成形树脂131的部分，它们成为外装壳3的侧面的一部分。

根据该结构，由于外力作用于外装壳3，所以会对收放有保护元件7以及保护电路8的箱状部分中的电连接部的保护有利。关于这一点，参照图6的比较例的同时进行具体说明。

图6(a)是在图7所示的现有例中表示在电池组100的上部即外装壳111上作用力矩M后的状态的俯视图。在图7的结构中，外装壳111被固定在框架106上。由此，当在外装壳111上作用力矩M，则如图6(a)所示，外装壳111发生变位的同时，固定在外装壳111上的框架106也一体地发生变位。

另一方面，如图7所示，在框架106内收放有焊接在单元电池101的正极端子102上的引线103、焊接在负极端子104上的引线105。因此，如果框架106如上所述与外装盖111一体变位，则伴随着该变位，外力会作用在引线103、105上。即、作用于外装壳111上的力矩M也作用于引线103、105上，会作用从焊接部剥离引线103、105那样的力。

与此相对，就本实施方式的结构而言，相当于图7所示电池组100的外装壳111的侧面的部件如图5(f)所示成为外装壳3。在该结构中，力矩作用于电池组上部的场合，该力矩会作用于外装壳3的上部。外装壳3的侧面没有接缝和接合部，整体成为一体。由此，即使在外装壳3的上部作用外力，也不发生上部从其它部分分离那样的变位。即、即使在电池组上部作用力矩，也不发生图6(a)所示那样的上部与其它部分分离转动那样的变位。

由此，根据本实施方式的结构，即使在电池组上部作用力矩，只要在外装壳3上不发生较大的变形，便不会作用从焊接部剥离引线103、105那样的力。由于外装壳3的上部如上所述形成箱状体，所以便于确保外状壳3的强度。另外，如上所述，如果将封口体15做成箱体，则会进一步提高外状壳3上部的强度。因此，本实施方式的结构与图7的结构相比，在电池组上部作用了力矩的场合，会对电池组上部的收放部件的保护有利。

其次，图6(b)是在图7所示的现有例中表示在电池组上部、即外装盖111上施加剪切力F的状态。如果作用剪切力F，则如图6(b)所示，外装盖111在水平方向上发生变位。这种情况，固定在外装盖111上的框架106也一体地变位。伴随着盖变位，与图6(a)的场合相同地，会作用从焊接部剥离引线103、105那样的力。

与此相对，本实施方式的结构如上所述，相当于图7所示的电池组100的外装盖111的侧面的部分如图5(f)所示，成为外装壳3。在该结构中，在电池组上部作用剪切力的场合，该剪切力会作用于外装壳3的上部。即使在外装壳3的上部作用剪切力，也不会发生如图6(b)所示那样的上部与其它部分分离那样的变位。这与作用力矩的场合相同。

由此，根据本实施方式的结构，即使在电池组上部作用剪切力，只要在外装壳3上不发生较大的变形，便不会作用从焊接部剥离引线103、105那样的力。外装壳3上部如上所述便于确保强度。因此，本实施方式的结构与图7的结构相比，即使作用剪切力的场合，也会有利于保护电池组上部的收放部件。

如上所述，本实施方式的结构可以说是在电池组上部施加了外力的场合有利于保护电池组上部的收放部件的结构。

再有，例如在装卸电池组1时，还有力矩和剪切力不是直接作用于外装壳3而是经外装盖13作用的情况。在本实施方式中，外装盖13封闭外装壳3的开口而停止，作用于外装盖12上的外力从外装盖13作用于外装壳3，不直接作用于电池组上部的内部的电连接部。

另外，本实施方式的电池组与相同容量的现有的电池组相比，外装壳3的高度变高。但是，涉及本实施方式的电池组整体的外形尺寸能够与相同容量的现有的电池组相同。试着比较图1所示的涉及本实施方式的电池组和图7、图8所示的现有的电池组，则在二者中，如果使从单元电池底面至负极端子面的高度尺寸H相同，则二者的容量成为相同。另一方面，图1所示的电池组1是收放在外装壳13下部的各种构成部件与图7、8的电池组的部件相同的内容。由此，二者能够使从负极端子面至外装盖表面的高度相同。

因此，本实施方式的电池组与相同容量的现有的电池组相比，虽然外装壳3的高度变大，但能够使电池组整体的高度相同。

另外，还可以如图2(b)的双点划线所示，将封口体的侧壁的内壁面做成倾斜面。根据这种结构，能够加强应力集中的根基部，提高封口体15的强度，所以能够进一步提高电池组上部的强度。这种倾斜面能够通过设定压力模具的冲孔形状来形成。

再有，在上述实施方式中，外装盖13下部的收放部件的规格例如电连接构造不限于图1的规格，只要在能够收放在盖下部的范围内适当变更即可。

另外，在图2中表示的是以封口体15为箱体的例子，但即使封口体15是平板状，用封口体15和外装壳3形成箱状体也不发生改变。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的电池组由于能够用简单的结构强化相对外力对保护机构的收放部分的保护，所以作为用于便携式电话和移动设备的电池组是有用的。

Claims

1.一种电池组，在单元电池上安装了保护电路以及保护元件，其特征在于，

具备：一端开口的有底筒状的铝制或者铝合金制外装壳；以及，

与上述外装壳的内周面嵌合的铝制或者铝合金制封口体，

用上述封口体和上述外装壳形成将上述封口体作为底面并将上述外装壳作为侧面且一端开口的箱状部分，

上述封口体的侧壁的外周面与上述外装壳的内周面嵌合，

在上述封口体的上端和上述外装壳的上端之间的接缝部上，焊接上述封口体和上述外装壳，

上述封口体的底面上具备负极端子，

从上述外装壳的底面至上述负极端子面的高度小于从上述外装壳的底面至上述外装壳的上端的高度，

在上述箱状部分的内侧收放上述保护电路和上述保护元件。

2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

上述封口体的侧壁的内周面以上述侧壁的厚度随着接近底面而变大的方式倾斜。