CN101527351B - 电池包外壳 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适于围住保护电路模块和浇口的电池包外壳。该电池包外壳包括：至少一个小开口，排列在一个侧面上以暴露保护电路模块的外部端子；大开口，排列在与小开口相对的方向上以暴露裸电池的一个表面；多个浇口痕迹，排列在所述小开口的上方和下方，其中，多个浇口痕迹中的上浇口痕迹和下浇口痕迹以“之”字形图案在竖向上位于不同的直线上。因为将裸电池和保护电路模块装在整体外壳内，所以防止了裸电池脱离保护电路模块，而且无需用单独的树脂来填充裸电池和保护电路模块之间的间隙。此外，电池包外壳具有浇口，通过浇口注入树脂，浇口适当地排列，从而，在树脂注入过程中外壳没有未成形的部分。
Description
本申请是申请日为2005年9月22日、申请号为200510104955.2、题为“电池包外壳”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种电池包外壳，更具体地讲，涉及一种具有保护电路模块和浇口的电池包外壳，该保护电路模块适于避免脱离裸电池，浇口适当地排列，从而，当形成外壳时，外壳没有未成形的部分。
背景技术
通常，电池包包括可充电/可放电裸电池(bare cell)、保护电路模块、树脂和外壳，其中，保护电路模块电连接到裸电池来控制充电/放电，在过充电/过放电的情况下截断电流，树脂填充裸电池和保护电路模块之间的间隙来防止保护电路模块与裸电池分离，外壳将裸电池、保护电路模块和树脂装在其中。
一种制造电池包的方法包括将引线电连接到裸电池的正极和将PTC热敏电阻电连接到裸电池的负极。保护电路模块再电连接到引线和PTC热敏电阻。保护电路模块和裸电池之间的间隙用树脂填充以使它们机械地附着，从而保护电路模块不会与裸电池分离。将裸电池、保护电路模块等装在外壳内。通过使用另一种树脂外壳与裸电池、保护电路模块和树脂一起整体注模。或者，分别提供上壳和下壳，在上下壳之间安放好裸电池和保护电路模块之后，将上下壳附着在一起。
但是，这种电池包存在一个问题，即，由于即使将裸电池和保护电路模块放置在外壳内之后在它们之间也会造成间隙，或者由于它们会相互分离，所以为了使它们相互附着，必须以复杂的工艺用树脂填充裸电池和保护电路模块之间的间隙。在树脂填充过程中，在保护电路模块上的各种电子元件可被容易地损坏，而且先前已经相互连接的引线和PTC热敏电阻也会相互分离。
当温度到达约70-80℃时，PTC热敏电阻增加其电阻值，并截断流经电路的电流。一旦PTC热敏电阻被触发，即使当温度回到正常的范围内时，其电阻值也不会下降到精确的原始值，或者装置特性也会降低。因为当填充裸电池和保护电路模块之间的间隙时，树脂的温度约为150℃，所以PTC热敏电阻器很可能要被触发而降低了其特性。
为了解决这个问题，可以将PTC热敏电阻排列在裸电池的外部周边上，而不是排列在裸电池和保护电路模块之间。因而，PTC热敏电阻在制造过程中受到与其它物体碰撞的危险，而受到这些物体的损害。当制造外壳时，必须要考虑到PTC热敏电阻的厚度。这使得制造工艺复杂化且增加了成本。
此外，必需使用单独的模具用树脂来填充保护电路模块和裸电池之间的间隙。这样还增加了电池包的制造成本，而且因为工艺变得更为复杂，所以增加了缺陷率。
发明内容
因此，做出了本发明用来解决出现的上述问题，本发明的目的是提供一种具有保护电路模块的电池包外壳，当将保护电路模块和裸电池整体地装在外壳内时，这种保护电路模块适于避免与裸电池分离。
本发明的另一目的是提供一种具有适当地排列的浇口的电池包外壳，通过浇口注入树脂，从而，当制造将裸电池和保护电路模块装在其内的外壳时，外壳没有未成形的部分。
为了达到这些目的，本发明提供了一种适于围住保护电路模块和裸电池的电池包外壳，所述外壳包括：至少一个小开口，排列在一个侧面上以暴露所述保护电路模块的外部端子；大开口，排列在与所述小开口相对的方向上以暴露所述裸电池的一个表面；多个浇口痕迹，排列在所述小开口的上方和下方，其中，所述多个浇口痕迹中的上浇口痕迹和下浇口痕迹以“之”字形图案在竖向上位于不同的直线上。
电池包外壳优选地还包括长边区、短边区和上边区，其中，长边区相互隔开，短边区排列在长边区的边缘上同时相互隔开，上边区排列在长边区和短边区的公共边上，小开口排列在上边区内。
长边区和短边区之间的交界面优选地是倒圆的。或者，长边区和短边区之间的交界面优选地成直角。
外壳优选地包括绝缘树脂。外壳优选地包括从包括聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的组中选择的一种材料。
长边区的表面优选地比短边区的表面粗糙。
附图说明
当参照附图来详细描述本发明时，本发明的更全面的解释及其所附的优点将更加清楚，同时也更易于理解，相同的标号表示相同或相似的元件，其中：
图1a是根据本发明实施例的电池包外壳的透视图；
图1b是沿图1a的1-1线剖开的剖视图；
图2a是根据本发明实施例的在其内装有裸电池和保护电路模块的电池包外壳的透视图；
图2b是图2a的电池包外壳的分解透视图；
图3a是用于制造根据本发明实施例的电池包外壳的模具的结构的分解透视图；
图3b是沿图3a的3b-3b线剖开的剖视图；
图3c是沿图3a的3c-3c线剖开的剖视图。
具体实施方式
在下文，参照附图来描述本发明的示例性实施例。在以下的描述和附图中，相同的标号用来指示相同或相似的部件，因此省略了对相同或相似元件的重复描述。
图1a是根据本发明实施例的电池包外壳的透视图，图1b是沿图1a的1-1线剖开的剖视图。
如图所示，根据本发明的电池包外壳110包括相互面对的长边区111、相互面对的短边区112，以及使长边区111和短边区112之间的空间闭合的上边区113。
长边区111相互隔开并且其面积大于短边区112的面积。
短边区112相互隔开预定，并且其面积小于长边区111的面积。短边区112位于长边区111的两个边上，并且限定了在长边区111和短边区112内部的空腔118。在电池包的制造过程中，裸电池、保护电路模块等排列在空腔118内。
上边区113位于长边区111和短边区112的公共边上。上边区113使由长边区111和短边区112限定的空腔118的一侧闭合。上边区113具有至少一个在其上形成的小开口114。虽然图中示出了三个小开口114，但是本发明不限于这个数量的开口。大开口116排列在小开口114的对面，从而随后可将裸电池、保护电路模块等通过大开口116。
在具有外部端子的电池包的制造过程中，保护电路模块排列在上边区113的内部，具体地讲，在空腔118内，形成在保护电路模块上的外部端子通过小开口114暴露在外部。与保护电路模块一体形成的裸电池也排列在空腔118内。因为裸电池一直强制保护电路模块压靠上边区113，所以裸电池和保护电路模块相互接触。因此，保护电路模块与裸电池具有预定的间隔而保持不变。虽然在制造过程中裸电池的一个表面通过形成在外壳110上的大开口116暴露在外部，但是暴露的部分用树脂涂覆。因此，保护电路模块和裸电池被彻底地固定且被保护在外壳110内。
上边区113具有至少一个在其上形成的浇口痕迹117。在这里所用的，浇口痕迹117表示导管的痕迹，通过导管注入树脂来形成外壳110。参照附图，至少一个浇口痕迹117分别与上长边区111相邻和与下长边区111相邻地形成。上浇口痕迹117和下浇口痕迹117并不位于与长边区111的周边近似垂直的同一直线上。换言之，上浇口痕迹117和下浇口痕迹117位于不同的直线上。
例如，两个浇口痕迹117在小开口114外部与上长边区111相邻地形成。一个浇口痕迹117离短边区112较远，而另一个浇口痕迹117离另一短边区112较近。此外，两个浇口痕迹117与下长边区111相邻地形成。一个浇口痕迹117位于两个小开口114之间，而另一个浇口痕迹117离短边区112近。整体地来看，浇口痕迹117以“之”字形图案排列在上边区113。
由于浇口痕迹117以这种方式排列，所以当形成外壳110时它不会具有未完全成形的部分。具体地讲，如果浇口痕迹117沿着在长边区111之间的平行线设置在一条线上，则长边区111或短边区112的特定部分就不能用树脂填充。这就使得成形不好。
外壳110可具有在长边区111和短边区112之间的交界面形成的倒圆部分115，但是在本发明中这个特点是任选的。或者，长边区111和短边区112之间的交界面可以以直角交叉。
根据本发明的电池包外壳110优选地用绝缘树脂制成。这是因为外壳110直接与保护电路模块和裸电池接触，如果外壳是导电的，则可能会在电路之间发生短路。例如，外壳110可由聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或它们的等同物制成。然而，本发明并不限于这些材料。
图2a是根据本发明实施例的在其内装有裸电池和保护电路模块的电池包外壳的透视图，图2b是图2a的电池包外壳的分解透视图。随后将描述的裸电池和保护电路模块只是给出了实例来帮助理解本发明。但是，本发明并不限于该实例。
参照图2a，电池包100的外部用近似的六面体外壳110闭合。外壳110包括长边区111、短边区112和上边区113，其中，长边区111相互隔开，短边区112位于长边区111的边缘上同时相互隔开，上边区113位于长边区111和短边区112的公共边上。上边区113具有在其上形成的许多小开口114。
外壳110的下部用树脂120填充以防止位于其内部的裸电池(未示出)等脱离到外部。树脂120具有的熔点约为150℃，它可以是聚酰胺、尼龙或它们的等同物。但是，本发明并不限于这些材料。
在图中，标号131表示通过上边区113的小开口114暴露的保护电路模块(随后描述)的外部端子。
参照图2b，外壳110具有位于其中的裸电池150、保护电路模块130和绝缘环140。保护电路模块130和裸电池150分别电连接到引线160和PTC热敏电阻170。
保护电路模块130具有许多在其上形成的通过外壳110的小开口114暴露的外部端子131。保护电路模块130具有在其上形成的导电图案132和133，从而引线16和PTC热敏电阻170能被连接到保护电路模块130。裸电池150具有电极端子154、垫圈153和盖板152，其中，PTC热敏电阻170连接到电极端子154，垫圈153围绕着电极端子154，电极端子154和垫圈153附着到盖板152。裸电池150具有位于盖板152下部的罐151。
图3a是用于制造根据本发明实施例的电池包外壳的模具的结构的分解透视图，图3b是沿图3a的3b-3b线剖开的剖视图，图3c是沿图3a的3c-3c线剖开的剖视图。
如图所示，制备上模181、空腔形成体185和下模188以制造根据本发明的电池包外壳。
上模181具有空腔182、浇道183和凸起184，凸起184形成在上模181的一侧以保持空腔形成体185。
空腔形成体185具有形成在其面上的凹部186和形成在其另一面上的至少一个凸出台阶187，其中，凸起184附着到凹部186，凸出台阶187为外壳110提供小开口114。空腔形成体185的表面没有与在上模181上形成的空腔182接触，用来为外壳110提供长边区111和短边区112。
和上模181的情形相同，下模188具有空腔189和浇道190。浇口板191位于空腔189和浇道190之间，并且具有许多在其上排列的浇口192，用来为外壳110提供许多浇口痕迹117。在下模188上形成的空腔189没有与空腔形成体185接触，用来为外壳110提供另一长边区111和另一短边区112。形成在空腔形成体185上用来为外壳110提供小开口114的凸出台阶187被紧固到浇口板191，而剩余区域没有与浇口板191接触，用来为外壳110提供上边区113。
与外壳110的长边区111对应的上模181和下模188的区域部分地用预定的化学溶液蚀刻，以增加表面粗糙度，面对短边区112的上模181和下模188的区域处理成光滑的。虽然图中没有示出，但是上模181和下模188具有在它们的上面形成的气孔。
在制备上模181、空腔形成体185和下模188之后，将空腔形成体185附着到上模181，上模181和下模188相互紧固。然后，分别经过上模181和下模188上形成的浇道183和190提供高温高压的绝缘树脂。
树脂分别沿着在浇口板191上形成的浇口192流动，并填充在上模181和下模188上形成的空腔182和189。因为浇口192均匀地排列在适当的位置，所以上模181和下模188的空腔182和189被同等地填充，而且外壳110没有未成形的部分。在外壳110的成形完成后，上模181和下模188之间的空腔形成体185提供空腔118，裸电池和保护电路模块可位于空腔118内。空腔形成体185具有许多在其上形成的凸出台阶187，上边区113具有许多在其上形成的对应的小开口114。当空腔形成体185在与上边区113相对的方向上紧固到空腔182和189的壁表面时，自然地形成了大开口116。通过空腔形成体185与上模181和下模188的空腔182和189之间的间隙，也就自然地形成了外壳110的上边区111和短边区112。
与外壳110的长边区111对应的上模181和下模188的空腔182和189的区域的大表面粗糙度通过外壳110的长边区111的大表面粗糙度表现出来。因此，长边区111具有包括各种图形、字符、数字等的高质量印刷。与外壳110的短边区112对应的空腔182和189的区域的小表面粗糙度使得在外壳的形成完成后容易地从模具中移去外壳110。
根据本发明的电池包外壳的优点在于，因为将裸电池和保护电路模块装在整体外壳内，所以防止了裸电池脱离保护电路模块，而且不需要用单独的树脂来填充裸电池和保护电路模块之间的间隙。
此外，电池包外壳具有适当地排列的浇口，树脂通过浇口来注入，从而，在树脂注入过程中外壳没有未形成部分。
虽然为了示例性的目的已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域的技术人员将会意识到，在不脱离由权利要求陈述的本发明的范围和精神的情况下，能做各种修改、补充和替代。
本申请要求于2004年9月22日提交到韩国知识产权局第2004-0076142号韩国专利申请“电池包外壳”的全部权益，该申请完全公开于此，以资参考。
Claims (7)
1.一种适于围住保护电路模块和裸电池的电池包外壳，所述电池包外壳包括：
至少一个小开口，排列在一个侧面上以暴露所述保护电路模块的外部端子；
大开口，排列在与所述小开口相对的方向上以暴露所述裸电池的一个表面；
多个浇口痕迹，排列在所述小开口的上方和下方，其中，所述多个浇口痕迹中的上浇口痕迹和下浇口痕迹以“之”字形图案在竖向上位于不同的直线上，
其中，浇口痕迹表示注入绝缘树脂以形成电池包外壳而通过的导管的痕迹，并且所述电池包外壳的下部用树脂填充以防止位于内部的裸电池和保护电路模块脱离到外部。
2.如权利要求1所述的电池包外壳，所述电池包外壳还包括：
长边区，相互隔开；
短边区，排列在所述长边区的边缘上，同时相互隔开；
上边区，排列在所述长边区和所述短边区的公共边上，并与所述长边区和所述短边区形成一个本体，所述小开口排列在所述上边区内。
3.如权利要求2所述的电池包外壳，其中，所述长边区和所述短边区之间的交界面是倒圆的。
4.如权利要求2所述的电池包外壳，其中，所述长边区和所述短边区之间的交界面是一直角。
5.如权利要求1所述的电池包外壳，其中，所述绝缘树脂为选自于由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯和聚丙烯组成的组中的一种材料。
6.如权利要求2所述的电池包外壳，其中，所述长边区的表面比所述短边区的表面粗糙，以在所述长边区上具有高质量印刷。
7.如权利要求2所述的电池包外壳，其中，所述短边区的表面没有所述长边区的表面粗糙，以在成形完成后易于从模具中移去电池包外壳。
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